《電子技術(shù)應(yīng)用》
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“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”構(gòu)筑我國智能制造新圖景

2015-07-06

  6月24日,我國國家制造強(qiáng)國建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組成立,意味著我國關(guān)于制造轉(zhuǎn)型升級的部署已經(jīng)進(jìn)入實(shí)操階段。當(dāng)前,以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的新一代信息技術(shù)正在深入推動(dòng)制造業(yè)融合創(chuàng)新發(fā)展。美、德等發(fā)達(dá)國家高度重視這一趨勢,紛紛發(fā)力加緊推進(jìn)相關(guān)布局,意圖搶占產(chǎn)業(yè)變革先機(jī)和制高點(diǎn)。我國需要借鑒發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn),抓住全球制造業(yè)融合創(chuàng)新發(fā)展的窗口期,以“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”為關(guān)鍵抓手,推動(dòng)中國制造向中國智造轉(zhuǎn)變,切實(shí)支撐和引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)提質(zhì)增效升級。
  發(fā)達(dá)國家加速搶占產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)
  新一代信息通信技術(shù)引領(lǐng)未來制造業(yè)發(fā)展已成為全球共識,為鞏固和重塑全球戰(zhàn)略優(yōu)勢,搶占未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展制高點(diǎn),美、德等發(fā)達(dá)國家和跨國巨頭都將ICT作為各自制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略部署中的基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié),進(jìn)行統(tǒng)籌部署和推進(jìn)。
  ——著力開展工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)
  自2011年以來,美國政府先后發(fā)布了《先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃》和《總統(tǒng)創(chuàng)新伙伴計(jì)劃》,將以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為根基的網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)列為扶持重點(diǎn),并引入企業(yè)與大學(xué)的技術(shù)專家共同制定其參考框架和技術(shù)協(xié)議,持續(xù)推進(jìn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)在制造業(yè)中的部署。德國也將此系統(tǒng)作為工業(yè)4.0的核心,提出要在CPS技術(shù)和產(chǎn)品方面創(chuàng)建領(lǐng)先市場。通過在工業(yè)系統(tǒng)中逐步部署完善網(wǎng)絡(luò),使全要素、全環(huán)節(jié)、全生命周期中的信息得以有效匯聚,進(jìn)而通過云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全可靠存儲(chǔ)和大規(guī)模數(shù)據(jù)運(yùn)算分析,以此為企業(yè)提供更大的價(jià)值。
  ——政企協(xié)作共同打造系統(tǒng)性的智能制造競爭優(yōu)勢
  美國建立數(shù)字化制造和設(shè)計(jì)創(chuàng)新中心,聚焦制造全生命周期的數(shù)字化交換與集成。美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院組織其工業(yè)界和ICT產(chǎn)業(yè)界的龍頭企業(yè),共同推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)框架的制定,通用電氣(GE)公司聯(lián)合亞馬遜、埃森哲、思科等企業(yè)共同打造支持“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略的物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)分析平臺。德國通過 “2014~2017數(shù)字議程”,提出強(qiáng)化數(shù)字網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,為工業(yè)4.0建設(shè)提供動(dòng)力。這些行動(dòng)均是依托于傳感、控制、工業(yè)ICT技術(shù)和先進(jìn)材料技術(shù),結(jié)合各國自身在各個(gè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢,強(qiáng)化未來制造發(fā)展所需要基礎(chǔ)要素,重點(diǎn)突破技術(shù)含量和產(chǎn)業(yè)附加值最高的制造業(yè)尖端領(lǐng)域。
  ——加快布局智能制造產(chǎn)品與服務(wù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)
  行業(yè)巨頭紛紛在智能制造領(lǐng)域發(fā)力,一方面著力提升設(shè)備端軟件系統(tǒng)能力,如SAP積極研發(fā)智能生產(chǎn)解決方案,利用軟件控制實(shí)現(xiàn)ERP、流水線、機(jī)器人、監(jiān)控設(shè)備等各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)對接,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)柔性制造。另一方面,全力打造軟件服務(wù)平臺,如GE推出Predix工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng),在其上構(gòu)建面向具體行業(yè)的解決方案和工業(yè)App為企業(yè)生產(chǎn)提供服務(wù),形成以GE為中心的制造業(yè)生態(tài)。在產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的推動(dòng)下,企業(yè)間的合作進(jìn)入實(shí)質(zhì)性層面,如AT&T為GE提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高安全性無線通信系統(tǒng),GE的機(jī)器可連接到AT&T網(wǎng)絡(luò)和云端。
  德、美發(fā)達(dá)國家和跨國巨頭依托其制造業(yè)既有優(yōu)勢搶先布局,極有可能率先分享到新一代信息通信技術(shù)帶來的巨大益處,并引導(dǎo)全球產(chǎn)業(yè)鏈各方在技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、模式等方面形成新的路徑依賴。我國制造業(yè)如不及時(shí)跟進(jìn)和部署,將面臨再次被鎖定在產(chǎn)業(yè)鏈低端的風(fēng)險(xiǎn)。
  我國具備推進(jìn)智能制造的基礎(chǔ)
  近年來,我國制造業(yè)與ICT產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得長足進(jìn)展,已具備推進(jìn)智能制造的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。
  在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施方面,工信部近年來連續(xù)實(shí)施了“寬帶中國”專項(xiàng)行動(dòng),網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施能力不斷增強(qiáng),4G商用部署加快推進(jìn),骨干網(wǎng)互聯(lián)架構(gòu)不斷優(yōu)化。
  在應(yīng)用推廣方面,工信部持續(xù)推進(jìn)兩化深度融合、智能制造等專項(xiàng)行動(dòng),物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)與制造業(yè)融合創(chuàng)新廣泛開展,一批工業(yè)云服務(wù)平臺、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立并運(yùn)行,企業(yè)、行業(yè)、區(qū)域綜合集成應(yīng)用典型不斷涌現(xiàn)。
  在以“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”融合創(chuàng)新為主要特征的智能制造方面,我國已經(jīng)具有了豐富的實(shí)踐積累,三一重工、尚品宅配、格力、海爾、商飛等一批制造企業(yè)已開始利用互聯(lián)網(wǎng)改變傳統(tǒng)的制造方式。
  互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)向工業(yè)領(lǐng)域的拓展也已初見端倪,如京東正在探索利用電子商務(wù)平臺的優(yōu)勢打通智能硬件制造產(chǎn)業(yè)鏈變革傳統(tǒng)硬件制造模式,百度正在開發(fā)智能自行車和無人駕駛汽車等。總體看,整個(gè)融合發(fā)展態(tài)勢正從消費(fèi)側(cè)的銷售、服務(wù)環(huán)節(jié)向生產(chǎn)側(cè)的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造等環(huán)節(jié)滲透,從消費(fèi)品向生產(chǎn)品行業(yè)延伸,以融合發(fā)展為關(guān)鍵特征的智能制造已成為政府和產(chǎn)業(yè)界的基本共識和基本路徑。
  促進(jìn)ICT與工業(yè)良性互動(dòng)
  綜合考慮我國制造業(yè)及ICT產(chǎn)業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)、比較優(yōu)勢和未來方向,把握全球制造業(yè)向智能化加速遷移的發(fā)展趨勢,立足我國制造業(yè)既有基礎(chǔ),充分發(fā)揮我國信息通信尤其是互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域所積累的比較優(yōu)勢,圍繞推進(jìn)智能制造、實(shí)現(xiàn)制造業(yè)和ICT產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢互補(bǔ)及有效轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要,全面促進(jìn)ICT與工業(yè)的設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、平臺、應(yīng)用等各環(huán)節(jié)各層面更緊密結(jié)合,推動(dòng)二者良性互動(dòng),構(gòu)筑新一輪信息通信技術(shù)驅(qū)動(dòng)下的中國智造業(yè)新圖景。
  ——加快突破支撐智能制造的關(guān)鍵技術(shù)
  以智能機(jī)器芯片和操作系統(tǒng)為代表的關(guān)鍵技術(shù)是智能制造的核心環(huán)節(jié)。以企業(yè)級的工控集成系統(tǒng)和通用工控平臺為關(guān)鍵環(huán)節(jié),體系化地突破工控領(lǐng)域的核心技術(shù)、產(chǎn)品和系統(tǒng)。以工控機(jī)、智能機(jī)器人、嵌入式設(shè)備、工控集成系統(tǒng)等重要整機(jī)系統(tǒng)帶動(dòng),以工控芯片為核心帶動(dòng)存儲(chǔ)、感知、通信、安全等工業(yè)級嵌入式芯片的發(fā)展,以云端、工控端、智能機(jī)器端的操作系統(tǒng)平臺和基于云模式的工控App為核心突破智能裝備軟件。
  ——著力開展面向工業(yè)企業(yè)的云計(jì)算和大數(shù)據(jù)服務(wù)
  構(gòu)建提供設(shè)計(jì)服務(wù)、設(shè)備管理、物流管理和商務(wù)服務(wù)等在線集成服務(wù)的第三方或公共的工業(yè)云平臺,為中小型工業(yè)企業(yè)提供功能強(qiáng)、成本低、易使用、安全可靠的云服務(wù)。突破工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用在數(shù)據(jù)源收集整合標(biāo)準(zhǔn)化、價(jià)值挖掘、管理應(yīng)用等方面的瓶頸,發(fā)展自主可控的工業(yè)大數(shù)據(jù)整合、分析和行業(yè)平臺。進(jìn)一步降低制造企業(yè)應(yīng)用信息技術(shù)的門檻,強(qiáng)化信息技術(shù)提升制造企業(yè)核心競爭力的普適性。
  ——積極探索以“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”為主線的新業(yè)態(tài)新模式
  首先,應(yīng)大力發(fā)展服務(wù)型制造。如在裝備、家電等行業(yè),以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的深化應(yīng)用為前提,實(shí)現(xiàn)裝備、產(chǎn)品的智能互聯(lián),建立大數(shù)據(jù)模型分析數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)維等服務(wù)模式創(chuàng)新及企業(yè)平臺化、服務(wù)化轉(zhuǎn)型。其次,應(yīng)著力促進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新。在機(jī)械、汽車等領(lǐng)域普及推廣眾包設(shè)計(jì)、云制造、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造等新模式新應(yīng)用,打造開放共享的虛擬化企業(yè)組織。最后,應(yīng)積極探索創(chuàng)新商業(yè)模式。如在消費(fèi)品領(lǐng)域開展遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)制造、個(gè)性化定制、移動(dòng)社交營銷等商業(yè)模式創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)企業(yè)與市場實(shí)時(shí)化、個(gè)性化互動(dòng)。
  ——全力構(gòu)建支撐智能制造的新型網(wǎng)絡(luò)安全保障體系
  信息安全服務(wù)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)與制造企業(yè)合作,重塑網(wǎng)絡(luò)安全保障思路,深入挖掘工業(yè)體系信息安全的需求,打造統(tǒng)一的、貫穿產(chǎn)業(yè)全生命周期的智能制造安全保障體系。首先完善安全管理制度,開展智能制造網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)、應(yīng)急、態(tài)勢感知等能力建設(shè)。其次加強(qiáng)安全技術(shù)研究,全力突破適用于智能制造的安全防護(hù)、安全監(jiān)測等關(guān)鍵技術(shù),完善支撐智能制造的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)方案,建立覆蓋智能制造的設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)維等制造全生命周期的安全保障技術(shù)體系。

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