事關未來10~15年工業操作系統主導權之爭,工業互聯網下一步怎么走?
文?|?李玉玲?王菲
工業互聯網事關未來10~15年工業操作系統主導權之爭,事關我國制造業競爭優勢的鞏固與強化。近年來,我國工業互聯網建設加速推進,產業規模不斷擴大。專家指出,我國基于工業互聯網的工業體系建設已與西方處同一起跑線,下一步政策需從“重應用”向“重基礎”轉變,加快補齊工業軟件、標準體系、底層技術等基礎短板。
有望成為全球最大工業互聯網市場
2017年,國務院頒布《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》,首次將工業互聯網作為國家戰略正式提出。四年來,配套政策密集出臺,發展環境持續優化,以平臺搭建為重點的相關工作加速推進。
數據顯示,目前我國工業互聯網平臺數量已達600余個,涉及能源、交通、國防、紡織、家電等多個行業。截至2021年6月,我國具有一定行業和區域影響力的工業互聯網平臺已超過100個,連接設備超過7000萬臺套,工業APP總數超過49萬個,產業規模3.1萬億元,占我國2020年GDP的3%。 我國工業互聯網平臺搭建方主要為大型制造企業或IT企業。制造企業中,海爾卡奧斯工業互聯網平臺目前鏈接近20個國家的近70萬家企業;航天云網的“中小企業服務站”服務覆蓋全國及德國法蘭克福10多個行業的30多萬家中小企業。IT企業搭建的平臺中,用友精智工業互聯網平臺服務工業企業超130萬家,聯接設備128萬臺;浪潮云洲工業互聯網平臺服務企業近130萬家,聯接設備數超過250萬臺。 TCL實業副總裁何軍認為,我國工業互聯網建設起步晚于美歐,但經過過去幾年的追趕,我國已經出現一批頂尖平臺。我國制造業種類齊全,應用場景豐富,工程師人才充足,未來的平臺性能會拓展很快,預計兩三年后可以跟世界一流平臺PK。
咨詢機構IoTAnalytics也認為,中國將成為全球最大工業互聯網市場。該公司認為,目前美國、歐洲和亞太是工業互聯網建設三大焦點地區。美國是最先提出工業互聯網概念的國家,GE等跨國巨頭積極布局工業互聯網,帶動中小科創企業加速創新,未來一段時間內美國將保持工業互聯網領域的主導地位;歐洲的西門子、ABB、博世、施耐德、SAP等工業巨頭立足自身制造優勢,持續加大工業互聯****入,使歐洲成為美國之外的另一工業互聯網“熱土”。中國、印度等新興經濟體的工業化需求持續促進工業互聯網平臺發展,其中,中國的市場增速最快,未來中國有望成為全球最大工業互聯網市場。
搭建熱潮下需重視基本功短板
中國工程院院士楊善林說,我國在工業互聯網應用上發展較快,但在高端和基礎工業軟件、跨界標準體系以及數據感知、標識解析、互聯通信等底層基礎技術支撐方面,仍存在突出短板。基礎和高端工業軟件仍受制于人。工業軟件是工業互聯網的核心。工業產品的數字設計、驗證和測試,工業裝備的數字化控制,都離不開工業軟件支撐。
工業軟件分為研發設計類、生產制造類、運維服務類以及經營管理類。根據中國工業軟件化產業聯盟數據,我國研發設計類軟件的國產化率不足5%;運維服務類軟件國產化率約30%;生產制造及經營管理類軟件的國產化率較高,分別為50%與70%,但廠家眾多,尚未出現具有國際競爭力的龍頭企業。2019年,我國工業產值占世界比重超過30%,但我國工業軟件規模同年僅占全球比重約6%,工業軟件發展嚴重滯后。
▲ 資料來源:中國工業技術產業軟件化聯盟,信達證券研發中心
“目前行業用的基礎工業軟件多從國外進口,軟件開發語言及基礎數據庫基本為美國掌控。我國在基礎工業軟件和高端工業軟件上突破不多。”安徽瑞祥工業有限公司信息化負責人劉澤軍說。
劉澤軍介紹說,歐美工業軟件售價昂貴,從幾百萬元到上千萬元不等。除一次性購買成本外,企業還要支付每年上百萬元的運維費用,小型企業難以承擔,這也是我國中小工業企業信息化能力弱的重要原因。 劉澤軍等業界人士認為,中美經貿摩擦以來,美國針對“實體清單”上的中國企業采取了工業軟件禁用限制,出口軟件給中國企業時往往附帶強制條款,禁止買方將所涉軟件生產制造的產品出售給“實體清單”上的中國企業。目前美國已對150多款工業軟件采取了類似禁用限制,對我工業互聯網建設不利。 基礎標準體系建設仍碎片化。標準是實現工業互聯網各層級數據、網絡、平臺和安全的基礎。面向工業互聯網的智能制造,不僅需要單項技術或裝備的突破與應用,更需要建立跨行業、跨領域的工業互聯網的標準體系,滿足不同行業的智能制造需求,才能在新一輪全球工業革命中掌握智能制造的技術發展主動權和話語權。 在楊善林看來,我國工業互聯網跨界標準體系建設滯后,缺乏統一的技術標準、服務標準、管理標準和安全標準,給系統兼容、數據共享、信息安全以及互聯互通帶來障礙,導致我國工業場景應用的碎片化,工業互聯網為企業帶來的價值受限。此外,工業互聯網標準體系的建設與國家經濟安全息息相關,一旦標準為其他國家率先掌控,將給國家戰略安全埋下隱患。 接受采訪的多位專家認為,當前我國仍然缺乏類似GE、西門子的龍頭企業,引領國際發展方向的能力不足,在激烈的國際競爭中可能導致形成新的短板。這一狀況單純依靠市場難以改變,需要在一定程度上發揮政府的作用,以工業互聯網為突破口推動我國形成國際工業領域巨頭企業,避免標準和市場的碎片化。為加速這一過程,需要通過政府引導的方式,推動企業在技術、產品、標準方面的合作,乃至企業間的并購重組,促進形成工業互聯網巨頭企業,從而保證我國工業體系的獨立自主,并提升國際競爭力。 基礎技術體系建設任重道遠。我國在芯片技術、軟件基礎理論、網絡安全技術等工業互聯網底層技術支撐方面尚未建立完整體系。 國家工業信息安全發展研究中心發布的《工業互聯網平臺應用數據地圖》報告顯示,當前,我國工業互聯網平臺應用普及率為14.67%。總體來看,我國工業數字化水平較低,工業互聯網平臺數據采集能力弱,數字化模型少,平臺間數據不流通,諸多問題嚴重制約了工業數據的分析深度。不少大型企業在數字化轉型過程中,目前也只能做到廠區關鍵核心設備的互聯互通。 “基礎技術體系的欠缺,導致數據‘下不去、上不來’,工業互聯網智能水平不足,數據資源難以有效匯聚流轉,成為工業互聯網可持續發展面臨的主要問題。”楊善林說。 國內叉車龍頭企業——合力股份有限公司信息化部副部長張紀九說,基礎技術支撐不足導致信息傳遞與共享、工業設備聯接穩定性不足,要實現人-機-物的網絡互聯與信息互操作,支撐企業制造模式創新和商業模式創新,依然任重道遠。
筑牢基礎底座
業內人士認為,目前我國仍處于工業互聯網發展的早期,我國工業互聯網產業整體水平還不高,產業整合度不夠,資源投入力度不足,信息技術和工業技術融合還不夠深入。他們建議,為支撐我國工業體系新舊動能轉換還需要集中力量對我國工業互聯網產業進行體系化培育。在積極推進應用創新的同時,應充分發揮我國舉國體制的優勢,加強頂層設計,補齊基礎領域短板。
突出重點,加速建設工業互聯網的基礎技術體系。楊善林建議,推進工業互聯網可持續發展,關鍵要立足工業本質,以制造業需求為驅動,重點攻克標識解析、數據感知、互聯通信、云端服務、信息模型、數據服務模型等關鍵基礎技術,突破開發工具、微服務框架等技術,解決機器與機器、機器與人的網絡互聯與信息互操作等技術問題,建立工業互聯網多層次安全保障體系,完善工業互聯網的基礎技術體系。 實現路徑上,應組織產學研用協同攻關,推動平臺關鍵技術迭代和核心產品功能演進,同時加強復合型人才培育,為工業互聯網可持續發展提供人才保障。 內外協調,加快推進工業互聯網標準化、國際化工作。標準化方面,一方面要推動各行業龍頭企業、協會與平臺企業共同提出行業共性的技術路線和解決方案,另一方面要推動平臺企業在關鍵協議、標準方面開展合作,探索新型工業標準制定方式,將信息通信產業先有標準后有產品的模式與傳統工業先有產品后形成標準的模式相結合,形成跨平臺的可識別、可交互的標準體系。 統籌兼顧國際化。圍繞工業互聯網標準國際化進行總體規劃,同時要進行技術歸口,加強跨國、跨行業、跨領域國際化標準的協同制定,圍繞工業互聯網國際化標準進行專項試驗驗證。此外,還要搭建工業互聯網核心技術國際合作平臺,積極融入工業互聯網國際創新網絡,深度嫁接工業互聯網國際優質技術資源,鼓勵企業設立工業互聯網技術海外研發中心,與國際研究機構合作建立工業互聯網海外聯合研究中心。 IT和OT兼顧,政策重點向更多工業應用傾斜。接受采訪的專家建議,我國工業互聯網產業政策圍繞網絡、平臺、安全三大體系展開,已取得重大成效,為工業互聯網的推廣奠定了IT基礎,下一步政策需向OT(工業操作技術)延伸,以實現對工業互聯網產業的全面覆蓋。 IT方面,可以聚焦工業互聯網產業關鍵環節加強培育,著重加強對工業互聯網硬件、軟件和集成應用三大關鍵環節中若干類別的培育。其中硬件部分重點支持類別包括工業芯片、智能工控設備等,軟件部分重點支持工業操作系統、平臺化智能工業軟件等,集成應用部分重點支持專業平臺集成應用、工業SaaS開發與服務、工業安全集成服務等。 OT方面,鑒于之前政策紅利主要流向IT企業和平臺企業,流向工業部門的較少,建議未來支持政策及資金重點向工業企業傾斜,激勵更多中小企業加入平臺生態共建,加速企業數字化轉型。
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