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对我国工业互联网发展状况的一点看法
  • 作者:郭朝晖
  • 点击数:8394     发布时间:2020-01-02 11:31:00
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2012年11月,美国GE公司发布了《工业互联网》白皮书,标志着“工业互联网”概念的诞生。2017年前后,我国各级政府相继出台了一系列工业互联网发展的鼓励政策和扶植措施,受到了企业界的热烈响应。通过几年的实践,取得了很多成功的经验,但也有遭受挫折的教训。对此,笔者谈一点自己的想法。
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2012年11月,美国GE公司发布了《工业互联网》白皮书,标志着“工业互联网”概念的诞生。2017年前后,我国各级政府相继出台了一系列工业互联网发展的鼓励政策和扶植措施,受到了企业界的热烈响应。通过几年的实践,取得了很多成功的经验,但也有遭受挫折的教训。对此,笔者谈一点自己的想法。

1 最初的想法

多年前,就有很多专家学者意识到互联网将对工业生态产生巨大的影响。例如,我国的李伯虎院士等人,就曾经提出过“云制造”的概念,试图通过网络实现工业企业之间的密切协同和资源共享。GE公司《工业互联网》白皮书的发布,则是工业互联网理论产生的标志性事件。白皮书用第三次“创新与变革浪潮”(Waves of Innovation and Change)的说法,评价工业互联网的意义。白皮书预测,在今后相当长的一段时期内,这个浪潮会助推美国的GDP每年增长1%~1.5%。

2015年,笔者曾经邀请工业互联网联盟的理事长J. Salvo先生到宝钢介绍工业互联网的相关概念。他在那次报告中强调了产业协同的重要性。他认为,通过软件和互联网技术,能够推进产品设计、材料选取、制造和供应链有机协同起来,不仅能让一些串行的工作变成并行,设计也会更加优化。由此发展下去,工业企业的生态环境也会随之发生巨大的变化,甚至引发一场新的技术革命。

据笔者所知,美国政府相关机构比GE公司高层更早地重视工业互联网的概念。一个可能的原因是:政府特别希望通过工业互联网技术,把制造业中的设计、研发等核心环节留在美国,从而缓解其制造企业外流所导致的美国工业竞争力下降问题。

按照GE白皮书的观点,工业互联网有三个关键要素:智能的机器、高级分析、在线工作的人。其中,机器是被管控的一方,而人和高级分析(软件)是远方的管控者。通过三者更加有效地协同,可以提高生产率、降低成本和减少废物排放,让机器运行在理想的工作状态。在这个基础上,拥有机器、使用机器、为机器提供服务的各方,形成新的、紧密的工业生态。

不难发现:不同的人对工业互联网的认知是有差别的。白皮书阐述的重点针对“工业”,而最初的一些观点则是针对“产业”,类似现在所谓的 “产业互联网”。但在英语中,“工业”和“产业”都是“Industrial”。在我国的实践中,实际上包含了这两个方面的含义。推进工业互联网的应用,要从具体企业的具体技术入手,但分析工业互联网的意义,却要着眼于技术之外、要从社会和产业角度看。

2 起步与困惑

笔者把工业互联网的应用分成两类:一类是用于企业内部的,关注部门之间的协同;一类是用于企业之间的,关注企业间的分工与协作。

现在看来,企业之间关系比较复杂。比如,有的发生在设备制造方、使用方之间,是一对一的关系;有的发生在设备制造方、使用方、维护方、备件提供方等多家企业之间,是多对多的关系。随着工业互联网联系的资源种类越来越多,企业之间的生态关系会被重构。

企业生态建设意义重大,但是生态建设却非一日之功。工业互联网在企业内部的应用,则更加容易推进。在企业内部,工业互联网最常见的功能是设备的远程监控和健康诊断。GE的Predix和西门子的Mindsphere都在争夺这方面的市场。我国也有很多企业进入这个领域,如寄云、昆仑等。

我国利用互联网实现设备监控的案例很多。比如,金凤科技、东方电气等对风力发电设备的监控;中国石化、中煤等企业对管道设备的监控;塔里木油田对钻井平台的远程监控;宝钢对高炉、冷轧设备的远程监控;天远公司对运输和农用机械设备提供监控等。另外,还有些案例用于生产过程的协同,如优也帮助永锋钢铁进行煤气的协同使用,协同高炉、发电和轧钢等生产工序。

笔者注意到一种现象:很多成功的应用,其实发生在“工业互联网”成为热点之前。这体现了科技创新一个重要的特点:“实践为先”。

作为工业互联网概念的提出者,GE公司对Predix的重视程度非常大。并将其作为推进公司数字化转型的主要抓手之一。然而,GE换帅以后,情况发生了重大的变化。2018年开始,从GE传出一些负面的消息,如针对相关部门裁员、甚至曾经打算把Predix卖掉。这些都说明,Predix的发展遭遇了一定的困难。在笔者看来,很多困难是这种节奏的不匹配导致的:Predix投入过大、扩展过快、聚焦不够,而市场拓展相对较慢。

很多专家学者意识到:互联网在工业领域的发展逻辑,与商业领域是不同的。一个重要的差别是:其发展节奏往往会显著降低,难以一夜之间骤然强大起来。导致这种差别的原因是多方面的,如工业对确定性的要求高、工业企业的个性化强、企业对经济性要求高等。

这些问题会给工业互联网的发展带来许多困难。比如,人们用工业互联网改变企业生态时,涉及到的流程和利益方很多,需要商业模式的创新、法律法规的支持、数据安全的保障等。即便是在企业内部,也是障碍重重。例如,工业互联网的功能经常与传统的自动化、信息化系统的功能重合,导致企业投资的动力不足。

GE对Predix投入过大而市场发展过慢、投入产出低于预期,导致GE新的领导层和华尔街对Predix的信心下降,这可能是Predix走下坡路的原因所在。

我国在推进工业互联网的过程中,也遇到一些挫折。沈阳机床是一个典型。几年前,沈阳机床推出i5智能机床系列。通过工业互联网技术的应用,该系列机床不仅具备了远程诊断的功能,还促成了商业模式的创新:用户不必自己花钱购买机床,而是可以通过租赁的方式使用机床。这件事使得沈阳机床厂成为我国推进工业互联网的明星企业。然而,最近却有报道,沈阳机床在经营上遇到了极大的困难,濒临破产,令人惋惜。

3 我国的进展

总体上看,GE的Predix走下坡路,而我国的工业互联网技术和应用却进入快车道。不仅有大量的制造企业重视并应用这一技术,更是产生了数以百计的提供相关技术和平台服务的公司。笔者认为,要分析这种差异,还是要从市场的逻辑入手:当企业投入和市场匹配时,就可以健康发展;反之,就会遭遇困难。

最近几年,我国在工业互联网领域提供服务的公司如雨后春笋,不断涌现。虽然企业之间的发展路径和特色不同,但有很多企业发展很快,也相对稳健。

国内多家工业互联网平台企业,是从大的传统制造企业分离出来的,如海尔COSMOPlat、树根互联、航天云网等。他们在服务母公司、取得一定经验后,将相关的技术推向市场。还有些软件、自动化等相关领域公司,在原有业务基础之上进行创新和拓展,进入工业互联网领域,如用友、金蝶、中控、索为、兰光、亚控等。还有些公司把原来的资源和优势与工业互联网融合,如优也公司。

可喜的是,中国的工业互联网正在促成企业生态的变化。

阿里、腾讯、华为、百度等企业为社会提供了IAAS云平台服务,并以此为基础构建自己的生态圈。很多企业以这些IAAS平台为基础,提供PAAS或SAAS服务,典型的如极简的MES、CRM等。这些SAAS服务的价格极低,受到小型、微型制造企业的欢迎。这些企业不需要购买设备、不需要专业的人员维护设备和软件,花几万块钱就可以具备初步的信息化功能。很多地方政府又在推动“企业上云”的活动,给出了很多优惠政策。这些都对信息化的普及作用很大。而众多企业上云以后,又可以为下一步的生态建设奠定了基础。

我国的工业互联网平台目前出现了一种现象:聚焦细分市场。

有的聚焦某类行业,如钢铁、石化、电力。有的聚焦某类设备的服务,如注塑机、空压机、电梯等。有的聚焦某类业务,如能源管理、研发设计、环境保护等。聚焦行业、设备、业务的一个重要优势,是容易提炼共性的知识,通过知识复用创造价值。

在笔者看来,聚焦细分市场是个重要的发展方向:不同的市场对技术的需求很不一样。例如,对于小型微型企业,对信息系统的成本非常敏感,但对功能要求却不高。大型企业则相反:对成本要求相对敏感,对功能要求却非常高,个性化要求也很多。

中国企业的转型升级是大势所趋。其中一个不可回避的问题是提高产品研发和创新能力。现在,已经有多家企业通过互联网提供研发工具和资源。例如,索为公司的平台能促进知识的重用,进而提高研发的效率和质量。还有企业将自主开发的CAD软件放在云上,能让企业使用软件的成本大大降低。

从长远的角度看,促进产业链的协同和再造,是工业互联网最大的价值所在。在这一方面,我国有特殊的优势。例如,广东的某些镇级行政内,分布着数千家同类工业企业,如模具、小家电等。这些企业地理位置接近,所需资源也接近,有资源共享的基础。广东就把推动工业互联网的关注点聚焦在这些产业集群上,用互联网促进资源的共享和企业之间的协同,从而极大地提升资源利用效率。这样的优势,在国外是不可想象的。

笔者还见到多家专业从事产业链协同的平台企业,上海海智在线和深圳云工厂就是典型。这两个平台针对零件供应商及其下游制造企业。需求方按照一定的格式向平台提出生产要求。平台就会自动检索零件供应商的能力,并在一分钟内提出报价。这种做法使上下游的协同能力大大增强,其后续影响难以估量。

4 对未来发展的看法

我们可以从两个角度观察工业互联网的发展趋势。

一个是技术角度。

最近有一种观点认为:数字孪生技术的应用,标志着工业互联网技术进入新阶段。美国工业互联网联盟架构组主席、优也公司CTO林诗万博士认为:数字孪生是一种全新的方法论。数字孪生技术把对象(如设备)全生命周期的数据集中在一起;把大数据和工业互联网的优势结合在一起;有利于复杂工业企业的数据治理、有利于相关功能的微服务化,有利于计算机系统的持续改进和灵活集成。德国西门子、美国PTC有都意识到了这一技术的意义和价值。

数字孪生与工业互联网技术的结合,可以帮助离散制造业解决设计、生产和使用维护阶段的协同。也可以用于解决钢铁、石化等大型流程行业的一些传统难点问题。例如,在钢铁行业,能源管理是体现智能化水平的关键指标。但要管好能源,必须将各种能源介质的生产和使用协同企业,要把能源使用与钢铁生产、设备维护、环境保护等业务有机地结合在一起,还必须能够促进企业的持续改进。要完成这样的任务,会给软件系统的复杂性和灵活性带来极大的冲击,传统的技术是难以支撑的。而数字孪生与互联网平台技术的结合,能为解决这一问题提供方案。

另一个是经济性角度。

在笔者看来,无论是GE还是沈阳机床,他们选择的技术方向都是对的。他们所受到的挫折,是市场上的挫折、是经济性问题。

宝钢信息技术奠基人、首任技术副厂长何麟生曾经指出:“价值决定于用户。半杯水,放在餐桌上是垃圾,在沙漠中就可以救命。” 所以,在推进工业互联网的过程中,选择合适的场景是非常重要的。

金风将工业互联网技术用于风力发电、优也将工业互联网技术用于钢铁企业的能源管理,本质上都是选对了场景。同样是设备租赁,沈阳机床遭遇困境而天远公司则取得了成功。场景合适,经济性就好;场景不好,经济性就差。然而,对于任何技术,好的场景总是有限的。所以,工业互联网的推进不宜过快、不能拔苗助长。这个方面的苗头已经出现,大家需要引起注意。

笔者注意到:我国在工业互联网领域,涌现出很多创新性很强的公司;他们不再是走模仿和跟随国外的路子,而是勇敢地进入创新的“无人区”;无论在技术还是商业模式方面都有独到之处。这些公司的规模虽然不大,但却让人看到中国智造的希望所在。

我们还注意到:在很多实践中,并不完全符合工业互联网白皮书描述的初衷。我想,实践突破理论的设想是很正常的,企业界没有必要“削足适履”,让概念和理论束缚自己实践的脚步。

笔者认为:我国发展工业互联网有其独特的优势。

首先是规模优势。我国是世界上制造业规模最大的国家,钢铁、水泥、玻璃等产品的产量都占世界的一半以上。我国制造业门类齐全,这是工业互联网促进产业协同的基础。这些为我们发展工业互联网技术提供了极大的市场空间,也提供了大量可共享的资源。

其次是需求力度大。中国制造大而不强、社会面临老龄化危机,亟需转型升级。企业可以通过工业互联网,低成本地获取优质资源,更容易地实现转型升级。小型、微型企业利用SAAS服务提升信息化水平,就是典型。

第三是人才优势。我国目前每年毕业大约800万大学生。他们会对我国发展工业互联网相关技术长期提供廉价劳动力。

笔者认为:工业互联网技术的短期价值被高估、困难和远期意义则被低估。工业互联网在我国的发展前途是光明的,但也要对困难有充分的估计。推进工业互联网要有信心,但也要防止过热。

作者简介:

郭朝晖,工学博士,教授级高工,原宝钢研究院首席研究员,现任优也信息科技有限公司首席科学家,兼任走向智能研究院大数据首席研究员、中国工业互联网产业联盟大数据组副主席。

摘自《自动化博览》2019年12月刊

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