“新基建”起速,工业互联网如何利好国家经济与企业发展?

袁国宝 2020-06-12 07:50

编者按:本文来源创业邦专栏科技互联网。

作为国内最早全面系统解读新基建内容的著作之一,《新基建:数字经济重构经济增长新格局》一书通过聚焦中国新一轮科技革命和产业变革趋势,全面解读了5G基建、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等“新基建”七大领域,深度剖析了中国未来新一轮经济增长的内在逻辑与实现路径,并前瞻性提出政策红利下资本、企业与个人所面临的巨大机遇,可以有效地帮助读者把握中国经济趋势、读懂前沿科技、抓住投资风口,有效提升商业决策的质量与效率。本文内容摘自袁国宝《新基建:数字经济重构经济增长新格局》。

2012年我国提出了“工业互联网”;2017年底,国家围绕工业互联网建设出台了顶层规划;2019年的政府工作报告正式写入“工业互联网”,标志着我国工业互联网建设正式进入实质性落地阶段。2020年2月25日,在工信部公布的2019 年工业互联网试点示范项目中,网络、平台、安全三个层面共有81个项目。从整体来看,对于我国的工业互联网来说,5G、平台、安全是三个非常重要的建设方向。

2020年的《政府工作报告》将“新基建”列为重点。从本质上看,以5G、人工智能、工业互联网、物联网为代表的新型基础设施就是数字化的基础设施,是数字强国战略实现的重要基础。现阶段,发展数字经济已成为世界各国的共识。新基建不仅可以带动数字经济发展,还能拉动人工智能、工业互联网、物联网发展,促使制造业实现技术改造与设备升级,带动新型服务业快速发展,拉动以新材料、新器件、新工艺和新技术为代表的强基工程和以自动控制和感知硬件、工业软件、产业互联网、云平台为代表的新四基发展。

工业互联网是推动AI、IoT、互联网、大数据等新一代信息技术与现代工业融为一体的新技术、新模式,是推动制造强国与网络强国战略落地的重要推力。

从国家角度来看,大力发展工业互联网对我国经济社会发展的价值主要体现在以下4个方面:

1、未来经济持续繁荣的新基石

工业互联网可以有力地推动网络信息技术在生产制造、流通、运行、服务等环节的落地应用,通过信息流助推技术、资金、人才及物资的高效流动,从而实现资源配置优化、全要素生产率提升以及经济的有序发展。

作为一种新型劳动工具,工业互联网实现了人、设备、环境、物料、产品等实体生产基本要素的全面互联,并能够深度发掘工业大数据的巨大价值,有效提升个体与组织的价值创造力。

作为“新基建”的主要内容之一,工业互联网为制造、能源、交通、电力等经济社会各部门的智能化升级提供了网络连接与计算处理平台,是数字经济时代的通用性基础设施,能够推动经济社会的全面发展。

作为打造产业发展新体系的重要驱动力量,工业互联网催生了一系列新技术、新应用、新网络及新平台,推动形成智能化、服务化、绿色化的工业发展新体系,为发展高品质、高效率、高溢价的现代服务业保驾护航,助力传统产业的转型升级,并培育和发展战略性新兴产业。

作为培育新经济形态的关键支撑,工业互联网可以有效推动定制经济、分享经济、平台经济等新经济形态在生产领域落地应用,为加速新旧动能转换提供巨大推力。

2、推动供给侧结构性改革的新手段

在我国供给侧结构性改革过程中,工业无疑是一大关键板块,而工业互联网可以改造升级旧动能、释放激发新动能,有效提高产业发展质量与效益。比如:在消化库存方面,工业互联网可以打通企业内部与外部、供给端与需求端,全方位整合生产企业乃至整个产业的资源与能力,最终有效解决库存积压问题;在降低经营管理成本方面,工业互联网可以减少资源浪费、提高设备效能,大幅度加强企业的成本控制能力。

3、建设制造强国与网络强国的新引擎

《中国制造2025》中强调“以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线、以推进智能制造为主攻方向”。而工业互联网是发展智能制造的基础性技术,将成为推动《智能制造2025》落地实施的有效手段。

在制造业全面触网成为主流趋势背景下,推动制造强国与推动网络强国已经深度融合。工业互联网可以进一步加快新一代信息通信技术与工业制造的融合进程,加快发展智能制造,从而成为推动制造强国与网络强国统筹建设的重要着力点。与此同时,工业互联网是实现人、机、物高效连接的新型网络基础设施,为我国发展5G等新一代移动通信技术,增强网络治理能力,革新网络基础设施提供了强大推力。因此,工业互联网将成为推进我国网络强国战略的重要引擎。

4、筑牢国家安全防线的新保障

在工业数据与经济安全方面,为进一步增强国际竞争力,抢占更多的市场份额,微软、IBM等国际信息通信巨头,以及丰田、三星、戴姆勒等国际制造巨头,都在积极推进工业互联网平台建设,打造了“知名品牌+高端产品+主导平台”的新型发展模式。这种局面下,不但中国企业将面临更大的竞争压力,海量工业数据的安全风险也将大幅度增加。因此,建立我国自主可控的工业互联网技术体系以及工业互联网平台,成为保障我国工业数据安全乃至经济安全的有力举措。

在科技安全方面,工业互联网能够有力地推动技术创新,为我国培育一系列高端制造等领域的先进科技。在网络安全方面,大力发展工业互联网是提高我国网络安全的有效手段,而且近年来网络空间与物理空间的边界愈发模糊,发展工业互联网可以同时保障网络空间与物理空间的安全。在社会安全方面,工业互联网可以有效加强设备设施安防水平,保障生产过程安全,有效降低车间、工厂等关键生产设施的生产安全风险。

近年来,我国工业化进程日渐提速,人力成本与生产制造原料成本不断攀升,消费者愈发重视产品工艺与品质,企业发展方式逐渐从要素驱动、大规模生产转变为创新驱动、质量提升。同时,传感器、存储设备、感知设备、传输网络等工业设备设施持续迭代,再加上现代科技的广泛应用,推动着产品制造过程、生产方式、服务模式等不断创新。这种背景下,制造企业必须积极拥抱新变化、新技术、新趋势,搭上工业互联网“快车”,加快自身的数字化转型。

从企业发展角度来看,工业互联网对企业发展的价值主要体现在以下4个方面:

1、面向工业现场的生产过程优化

在工业生产过程中,企业可以利用工业互联网平台对现场生产数据(如设备运行数据、工业参数、质量检测数据、物料配送数据、进度管理数据等)进行快速采集,并通过数据分析为制造工艺、生产流程、设备维护、能耗管理、质量管理等方面的优化完善提供有效指导与帮助。

在制造工艺方面,企业可以借助工业互联网平台来分析工艺参数、设备运行状态等数据,从而对制造工艺的细节进行优化完善,提高产品品质。

在生产流程方面,企业可以利用工业互联网平台来分析生产进度、物料管理等数据,从而提高排产、物料、人员等方面的管理水平。

在质量管理方面,企业可以利用工业互联网平台来开展产品检测数据与过程数据(如人员、机器、原料、方法、环境等)的关联性分析,从而实现线上质量检测与异常分析,有效降低次品率。

在设备维护方面,企业可以利用工业互联网平台来分析设备历史数据及实时运行数据,从而监测设备运行状况,并在设备存在故障隐患或发生故障时,及时通知维修人员维修。

在能耗管理方面,企业可以利用工业互联网平台对工业生产各环节、各设备的能耗进行分析,为企业能耗优化提供建议,降低企业经营成本。

2、面向企业运营的管理决策优化

在企业运营管理过程中,企业可以利用工业互联网平台对生产现场数据、企业管理数据、供应链数据等进行分析,来提高自身的经营管理效率,实现精益化管理。

在供应链管理方面,企业可以利用工业互联网平台实时监测现场物料消耗情况,并结合库存情况,自动向供应商下单,这不但能确保物料及时供给,还能避免出现库存积压。

在生产管控一体化方面,企业可以利用工业互联网平台集成业务管理系统、生产执行系统等,将现场生产与企业管理融为一体,提高企业管理水平。

在企业决策管理方面,企业可以利用工业互联网平台来对企业内部数据与外部市场数据进行综合分析,从而提高企业决策效率,并降低决策失误率。

在企业决策管理场景中,工业互联网通过对企业内部数据的全面感知和综合分析,有效支撑企业的智能化检测。

3、面向社会化生产的资源优化配置与协同

在促进资源配置优化,推动社会化生产方面,在工业互联网平台的帮助下,制造企业可以与外部的技术供应商、物料服务商、原料供应商等协同合作,从而打通原料、设计、制造、物流、服务等环节,显著提高产品与服务质量。

在协同制造方面,供应链平台可以集成设计企业、生产企业、供应链企业的业务系统,从而缩短产品生产周期,提高资源利用效率。

在制造能力交易方面,工业互联网平台可以将制造企业的闲置制造能力开放给外部需求方,这既能满足个体与组织的分散、个性的生产需要,还能为制造企业增加订单。

在个性化定制方面,工业互联网平台可以将制造企业与终端消费者无缝对接,从而实现按需生产、定制生产。

4、面向产品全生命周期的管理与服务优化

在产品全生命周期管理方面,工业互联网平台可以对产品的设计、生产、运行等数据进行全面管理,使企业可以为用户提供产品流通溯源、产品维护等产品全生命周期服务,并帮助企业利用用户反馈数据对产品进行更新迭代。

在产品溯源方面,企业可以通过工业互联网平台记录产品的设计、生产、物流、服务等信息,形成产品档案。有需求的消费者可以在平台上查询相关信息,从而对产品有更为深入的认识,并确保产品质量与安全等。

在产品在线维护方面,工业互联网平台可以实时分析产品的历史数据与实时数据,从而帮助企业对产品进行在线维护,有效提高用户体验。

在产品更新迭代方面,工业互联网平台可以将用户数据的分析结果及时反馈给企业,从而帮助企业对产品进行持续升级和迭代。

目前虽然我国工业互联网发展整体向好,巨头企业创新引领,技术标准研究制定进程持续加速,国际交流合作不断深化。但我们也应该认识到工业互联网产业是一个庞大的综合性产业,而且我国工业整体大而不强,因此,在推进工业互联网发展过程中,我国还必须克服以下阻碍。

(1)产业大而不强

工业网络化、智能化发展水平,对工业互联网发展有直接影响。目前,我国不同地区、不同行业的工业发展水平有明显差距,部分地区与行业的工业发展水平甚至仍处于工业2.0阶段,如果想要发展到4.0阶段,就必须先发展到3.0阶段。

我国关键领域(如系统、软硬件等)技术自主创新能力匮乏,尤其是工业云、工业大数据等工业互联网关键技术与平台尚处于探索阶段。同时,我国无论是拥有整体综合解决方案与全领域覆盖能力的巨头企业,还是在工业技术与信息通信技术领域同时具有领先优势的领军企业,抑或是各细分领域的“隐形冠军”企业,都数量较少,从而限制了我国工业互联网产业的发展。

(2)跨界合作不足

我国制造企业与互联网企业合作交流相对较少,而且合作项目主要是流通、销售、服务等非技术类的合作项目,对提高制造业核心竞争力的作用相对有限。高端制造业普遍有极高的技术门槛,一些表面上相似的领域,实际上存在极大的技术差异性。

举个例子,同属机器人范畴的服务机器人与工业机器人在技术实现方面有明显差异,因为前者是以AI为核心,而后者则是以控制为核心。这种情况下,互联网企业与服务机器人企业积累的成功经验很难直接应用到工业机器人项目中。而且大部分制造企业属于重资产运营模式,在商业模式不清晰的情况下,它们不愿意尝试转型。

制造行业与互联网行业的特性存在较大差异,制造行业投入成本高、投资回报周期长,也不像消费互联网行业可以轻易拥有上百万的产品用户,从而不能发挥网络效应。而互联网企业对网络效应依赖性较高,如果不能发挥网络效应,它们自然也不愿意与制造企业合作。

此外,互联网企业的能力供应并不能很好地满足制造企业的业务需求。互联网企业提供的普遍是通用性服务,然而制造企业的需求尤其是研发生产方面的需求更多的是专用性需求,从而降低了互联网企业与制造企业的合作意愿与成功率。

(3)部署实施困难较大

工业和信息化部部长苗圩指出,传统产业占规模以上工业增加值的 80%,仍然是工业经济的主体。受宏观经济影响,很多工业企业面临较大的生存压力,从而限制了其在工业互联网技术研发与应用方面的投入。

同时,我国高新技术产业与战略性新兴产业整体规模相对较小,在工业中的占比相对不足,从而无法充分体现工业互联网等高新技术对工业发展的促进效果。

此外,我国高端人才以及创新要素相对缺乏。虽然我国已经是世界第二大研发经费投入国家,但基础研究与应用研究占比较低。研发经费主要用于基础研究、应用研究、实验发展三大方向,其中,基础研究与应用研究是偏原理的研究,很难像实验发展般直接创造经济效益。但科技创新不能是无源之水,原理研究投入不足,很容易导致后续创新乏力。

那么如何推进工业互联网发展?我认为可以从以下3点突破。

1、加快打造产业互联网生态体系

我国政府应加快研究制定推动互联网企业与制造企业跨界合作的利好政策,培育一批具有示范带动效应的开源社区、融合型产业联盟、制造业创新中心,鼓励制造企业与互联网企业加强交流合作,共同攻坚大数据、物联网、人工智能、工业控制等关键技术,并加快推进数据接口、数据平台、网络互联、安全防护等方面的标准化工作。

同时,我国政府还应为需求方与供给方搭建便捷、高效的连接通道,坚持“应用导向”“提高系统集成能力与综合服务能力”原则,优先培育一批拥有自主品牌的工业互联网系统方案供应商与应用服务商,从而吸引更多的制造企业实施智能化转型,为工业互联网产业发展增添新活力。

2、发挥制度优势形成工业互联网发展合力

我国工业互联网发展基础较弱,想要弥补这种不足,就需要利用好我国社会主义市场经济条件下集中力量办大事的体制机制优势。

具体而言,我国政府应该做好顶层设计工作,进一步扩大重大、共性技术领域的资金投入;深化行政审批制度改革,建立满足推动工业互联网发展需求的政策体系,支持工业互联网产业相关产品、业务及模式的发展,为相关企业营造优良的发展环境;借助负面清单、权力清单、责任清单模式,着力完善兜底线、促公平的监管体系,有效增强工业互联网安全保障。

3、有序推进工业互联网在各领域先导应用

我国工业门类复杂多元,再加上部分地区、部分行业需要补上工业3.0的课,因此,在研究制定工业互联网发展政策时,我国政府需要充分考虑不同地区、不同行业甚至不同企业的个性化需求,在确定试点示范项目前充分做好评估论证工作,确保其具有足够的代表性,以便摸索出真正适合各地区、各行业及各企业实际需要的发展模式。

需要注意的是,交通、能源、农业等很多行业与工业联系非常紧密,这些行业也像工业一样需要借助互联网的力量推动产业的转型升级。IIC等国际工业互联网联盟将推动工业互联网发展的经验推广到了智慧城市、智慧电网、智慧医疗、智慧能源等领域,并初步取得了良好效果。因此,我国政府及产业联盟等不妨向其学习借鉴,从推进工业互联网发展过程中摸索产业互联网发展模式、路径等,从而为交通、能源、农业等行业的发展提供巨大推力。

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