续合元:工业互联网发展态势|V课堂第113期

物联网
本期【智造+V课堂】邀请中国信息通信研究院副总工程师、教授级高级工程师续合元,续教授从工业互联网发展的基本情况和工业互联网未来发展的重点方向两个方面深度分享了《工业互联网发展态势》。

第113期【智造+V课堂】“工业互联网”主题分享月第二期,邀请中国信息通信研究院副总工程师、教授级高级工程师续合元,续教授从工业互联网发展的基本情况和工业互联网未来发展的重点方向两个方面深度分享了《工业互联网发展态势》。

一、分享嘉宾

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中国信息通信研究院副总工程师   续合元

1. 个人简介

  • 中国信息通信研究院副总工程师,教授级高级工程师。
  • 国际电信联盟-电信部门(ITU-T)第13研究组(SG13)的副主席
  • 中国通信标准化协会(CCSA)泛在网技术委员会(TC10)主席并担任中国信息通信研究院硕士研究生指导教师。
  • 享受国务院政府特殊津贴;
  • 曾任ITU-T 物联网全球标准化行动的技术策略协调人、ITU-T M2M焦点组主席。

2. 专业领域

  • 曾从事电信网络与交换方面的研究和标准制定工作,对于信令和网络协议有深入的研究。
  • 目前主要致力于未来网络、泛在/物联网、车联网、工业互联网、人工智能、区块链、智慧城市、智慧医疗健康等信息和通信融合领域的研究。

二、分享主题

《工业互联网发展态势》

三、分享大纲

1. 工业互联网发展的基本情况;

2. 工业互联网未来发展的重点方向。

四、原文实录

原文实录context:

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大家好,我叫续合元,来自中国信息研究通信研究院。今天给大家介绍一下目前工业互联网发展的整体态势,包含两方面的内容:

  • 工业互联网的基本情况。
  • 国家从政策或者政府层面推动工业互联网下一步的重点方向。

工业互联网发展态势

一、工业互联网的基本情况

1. 工业互联网的来源

我们从工业互联网的名称上能够体会到,工业互联网实际是由互联网领域和工业领域融合而成的新的发展方向。我们看到互联网从最早的学术科研到后来用于生活服务的移动互联网,直到今天互联网这条发展路线,在工业领域我们要看到信息化的手段在工业领域的应用。

从最早的单点信息技术应用到后面的集成应用,以及目前工业互联网面向未来的全面数字化、网络化、智能化发展的方向。也就是说互联网的发展与新工业革命的历史性的交汇,催生了工业互联网的出现。

下面给大家介绍一下工业互联网的定位以及它的内涵。

工业互联网发展态势

我们认为工业互联网实际是新工业革命的关键支撑和升华“互联网+先进制造业”的重要基石。以数字化、网络化、智能化为主要特征的新工业革命的关键基础设施,可从制造业扩展成为各产业领域网络化、智能化升级必不可少的基础设施。

我们从这段阐述当中能够看出,虽然名称上我们把它叫做工业互联网。但是实际它的内涵不仅仅是工业领域,它可以延伸到我们各个产业。

工业互联网的内涵实际就是说,工业互联网提供制造业数字化、网络化、智能化发展的各类使能要素,来构建全面互联的制造体系,打造全面的信息数据链,催生融合发展新模式、新业态。

我们从更高一个层面去理解工业互联网,工业互联网作为新一代的信息技术与工业系统全方位深度融合的产业和应用生态,是实现生产制造领域全要素、全产业链、全价值链连接的关键支撑;是工业经济数字化、网络化、智能化的重要基础设施;是互联网从消费领域向生产领域,从虚拟经济向实体经济拓展的核心载体。

工业互联网发展态势

从这张图中我们也看到,工业互联网是我们国家制造强国和网络强国的一个共有的部分。从国家2015年到去年陆续颁布的一些政策来看,我们能够看到工业互联网在政策推动下不断的向前推进。我们看到2015年5月,中国颁布了《中国制2025》;2015年7月颁布了《关于推进工业互联网+行动的指导意见》;2017年10月30号,颁布了《深化互联网+先进》,我们看到《发展工业互联网指导意见》应该是《中国智能制造2025》和《互联网+行动计划》的政策的继续,或者说我们也可以理解成是这两个政策的一个具体的细化,来指导我们制造业未来的发展。

2. 工业互联网包含的具体内容

工业互联网发展态势

我们从这张图当中,很清晰的看出了,工业互联网的体系架构包含三个方面:网络体系、平台体系、安全体系。我们认为网络体系实际是工业互联网的基础,它主要是完成我们全系统、全产业链、全价值链的各个要素的深度互联。当然这种包含的要素包括人、物品、机器、车间、企业等等。

平台体系是我们的核心。它主要的功能包括:海量数据汇聚与建模分析、制造能力标准化与服务化、工业知识软件化与模块化以及各类创新应用开发与运行。从平台体系的功能,我们能够看出平台体系不仅仅是全要素连接的枢纽,也是资源配置的中心,更是我们未来智能制造的大脑。

安全体系是实现工业互联网发展的最基本的保障。它要满足工业需且的安全、技术和管理体系,包括识别和抵御安全危险,以及化解各种安全风险。由于我们时间所限,我不可能把所有内容在今天晚上全介绍清楚,我再这在重点介绍一下,工业互联网网络体系当中的标识解析体系。

工业互联网发展态势

我们用户在访问网站的时候,是采用域名的方式,域名的出现主要是为了解决我们人在访问互联网的时候,我们不可能把IP地址记忆得非常清楚,所以采用了易于人类记忆的这种域名方式。但是在互联网中,我们在访问网站的时候,实际是需要采用IP地址,所以这样就需要把我们的域名在网络当中翻译成IP地址,这也就叫做网络的解析能力。

那么在工业互联网当中,也是一样的,我们要对工业系统当中的每一个物品、每一个机器都要给出一个标识,来把它连接到网络上去,所以也需要这样一个标识解析系统。

从目前来看全球有多种方案并存,比如说包含OID体系、(000840)体系、(000842)体系以及(000844)体系。这种体系实际是构建目前DNS体系下。而(000900)体系是相对独立的一种新的标识解析体系。

3. 工业互联网平台具体功能

工业互联网平台实际是打通我们制造业与互联网的一个关键结点,它要实现全面连接设备、软件、人员以及各类生产要素,实现与互联网的对接,另外它也需要可以驱动工业的智能。那么这里头主要是强调海量工业数据的分析,形成智能化的生产与运营决策。另外就是打造开放的创新生态,通过平台数据化功能的对外开放,致使开发者开展工业APP创新。另外一块就是变革生产制造体系,实现各类制造资源的优化配置,重构生产组织模式和制造方式。

我们从这张图当中也可以清晰的看出来,基于工业互联网平台的采集、交换、集成处理、建模分析、决策控制来实现数据驱动的工业智能,来最终面向我们工业互联网的智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸的业务。

4. 具体的给大家介绍一下工业互联网的安全

工业互联网发展态势

它包含:设备安全、网络安全、控制安全、应用安全、数据安全。从其中可以看出,网络安全、数据安全、应用安全,这三种安全实际是和我们现有的互联网的安全是类似的,我们也能够看到新增加的这种安全的风险。包括设备的安全、控制的安全,特别是工业互联网控制的安全是一个非常重要的环节。

我再介绍一下,目前我们中国在推动工业互联网方面有一个很好的产业联盟平台——工业互联网产业联盟。

这个联盟是在2016年2月成立的,目前的会员单位已经达到了600多家。这个联盟涵盖的会员包括信息通信企业、工业解决方案提供商、工业制造企业,以及投融资机构、高效科研院所、协会等等。这个联盟的构成就像这个图当中,包括指导委员会(这个指导委员会的主任是工信部部长苗圩同志来担任)、理事会、专家委员会,那么下面是他的工作组,有包括总体组、需求组、标准技术组、安全组、测试床组、产业发展组、评估组、国际合作组、政策法规组等等。除了这些正常的工作组之外,还有一些特色组,包括像工业大数据、边缘计算、知识产权等等。

目前,这个联盟已经取得了多项的研究成果,包括工业互联网参考体系架构1.0,目前也正在研究2.0这个版本。还有工业互联网平台的白皮书,工业大数据,技术与应用白皮书,工业互联网安全态势报告。同时还构建了工业互联网的标准体系,包括工业互联网的标准体系框架,工业安全,防护参考方案等等。目前测试床组还建立了三四个测试床在孵化领先的技术、模式和解决方案,以及开展37项工业互联网的应用试点。同时还与美国的IAC、德国工业4.0等国际组织进行合作和交流。

工业互联网发展态势

这张图是具体的显示出了目前这个联盟做的这些测试床。我们看到有这么四种类型的测试床,有11个工业互联网平台的测试床。有6个工业互联网驱动的智能工厂与服务,以及7个工业互联网新技术的测试床,10个工业互联网新型网络应用。这里头包括TSN、工业OPC UA、NBLT等新的技术。

联盟在研究和实践探索当中,也是总结除了我们国家目前工业互联网实践的三大路径。

  • 路径一:面向企业内部生产率提升的方向。像我们现在有很多企业在做智能工厂,就是这样一种方向。他们主要的目的是打通设备、产线、生产和运营系统来获取数据,实现提质增效、决策优化。
  • 路径二:面向企业外部的价值链延伸。具体就是实现这种智能产品、智能服务或者是和其他企业的协同。这个目的主要是打通企业内部部的价值链,实现产品生产和服务的创新。
  • 路径三:面向开生态的平台运营。这个具体的产品就是工业互联网平台,目的就是要汇聚协作企业,产品、用户等等产业链资源,实现向平台运营的转变。

我们从图的右面也能够看到,这三大路径在不同行业的应用,把典型的行业给列举出来了。

工业互联网发展态势

我下面再重点介绍一下,我国工业互联网平台的发展模式,也就是我们刚才介绍的路径三。在这个路径三在发展工业互联网平台的过程中,我们也是总结了一下,目前我们国家不同企业发展工业互联网平台的出发点也是不一样的。大概有这么四类模式。

  • 第一类就是像制造企业通过构建平台来实现生产运营的优化,像中国航天科工集团、海尔他们构建的这种平台都是这种方向。
  • 第二类就是工业设备提供商构件平台的输出设备管理服务。像沈阳机床、和利时都是这样的一种类型。
  • 第三类就是工业软件企业,构件平台来实现业务能力的拓展。像索为、石化盈科、就是这样一个例子。
  • 第四类就是信息通信企业构件平台来赋能工业转型。像华为、中国移动、阿里云都是在做这样的平台。

这四类模式跟国际上是基本接近的,它的应用和服务主要是给设备预测性维护,实现质量的优化、供应链优化、大规模定制、协同制造。除了和国际上这种共有的四种模式之外,我们国家的企业在推进工业互联网平台的发展过程当中,还跟保险业、信贷业、订单、教育、新能源结合起来,来实现新的这种业务模式。

工业互联网除了利用原有的一些信息通信技术和工业进行结合之外,目前大家也在探索和新技术的结合。像边缘计算、新型的工业网络、人工智能、机器学习这样的技术如何和工业互联网去结合?我们预计这些新的技术和工业互联网结合起来一定会催生新的创新的出现,新的模式的出现,包括新网络、新平台、新智能、新软件、新技术、新产品。

二、国家从政策或者政府层面推动工业互联网下一步的重点方向

目前,像工信部、发改委等中央政府都在基于《工业互联网的发展指导意见》在推进工业互联网的发展工作。目前主要的工作有三个方面:夯实网络基础,打造平台体系,强化安全保障。

我们看到这三大任务和工业互联网的体系架构是非常吻合的。具体的目标就是在2020年形成具备国际竞争力的基础设施和产业体系,2035年重点领域国际领先,本世纪中叶综合实力世界前列。

基于刚才说的发展目标,也是对刚才提出的三大任务确定了具体的行动计划,我们总结下来就是“323”行动,也是打造三大体系,推进两类应用,构筑三大支撑。

  • 三大体系就是:网络体系、平台体系、安全体系。
  • 两个应用就是:大型企业集成创新、中小企业应用普及。
  • 三大支撑就是:产业、生态、国际化。

对于网络体系的建设,在近期的工作主要是实施工业互联网基础设施升级改造工程,加快企业内网、外网的改造升级和IPv6的部署,另外还包含这个工业互联网标识解析体系的构建。在标准解析体系里头,包括国际跟节点的建设,以及国家顶级节点以及二级及以下其他服务节点的建设。

关于平台体系,包含两个方面的重要工作,一个是加快工业互联网平台的建设,以及提升平台运营的能力。

在安全方面主要是强化安全保障。这里头包含三个方面的工作:提升工业互联网安全防护能力,建立工业互联网数据安全保护体系,以及推动工业互联网安全技术手段建设。

这前面我们说的就是“323”行动里的“3”,包括网络、平台、安全。下面我们再介绍一下“323”行动的“2”。

“323”行动当中的“2”指的就是面向大型企业,提升大型企业工业互联网创新和应用水平。那么对中小企业来讲,主要是加快中小企业工业互联网应用普及。

最后“323”行动的“3”就是完善生态体系,还有创新示范应用,以及国际合作。

那么在完善生态体系方面,一个是创新的工作,另外就是推动融通业务的发展,以及构建区域协同发展体系。

在这个创新示范方面,一个是工业互联网创新中心的建设,另外就是工业互联网产业示范基地的建设。

在推动开放合作方面,这里头包含提高企业国际化发展的能力,包括像鼓励国内外企业面对薄弱环节,开展技术攻关,产业研发,“引进来,走出去”等等这些工作。另外就是加强多边的对话与合作,建立多层次沟通对话机制。针对工业互联网发展重大问题开展交流与合作,与一些国家、国际组织协同合作,共同制定工业互联网的标准规范和国际规则等等方面。

这个就是我主要要跟大家分享的内容,谢谢大家!

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责任编辑:赵宁宁 来源: 51CTO专栏
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