从互联网发展历程看,大致经历学术科研、生活服务、生产服务三个阶段,过去20年,在生活消费领域的应用已经达到很高的水平,深刻改变了人们的生产生活方式。目前,互联网在工业领域的应用也正在蓬勃发展,加快发展,工业互联网对我国经济发展和工业企业转型意义重大而深远。
加快发展工业互联网是大势所趋
2.工业互联网为实施制造强国战略提供关键支撑。作为信息技术与制造技术深度融合的重要载体,工业互联网为智能制造提供服务,为智能制造打造全新的“工业操作系统”,是实现智能制造的基础。我国已将智能制造上升为国家战略,在国家战略引领下,我国智能制造市场规模持续扩大。据统计,2020年我国智能制造业的产值规模约为2.5万亿元,根据我国智能制造行业发展现状和趋势分析,预计未来几年我国智能制造行业将保持15%左右的年均复合增速,到2026年,我国智能制造行业市场规模将达5.8万亿元左右,行业增长空间巨大。
传统产业应用工业互联网任重道远
工业互联网与传统产业融合创新是一个长期、持续的过程,还存在诸多问题与挑战。以钢铁工业为例,钢铁工业是典型的流程工业,传统发展模式由于系统分散、技术复杂、工艺流程长、生产成本高、环境影响大等原因,越来越不适应新发展阶段、新发展理念的要求,亟需战略转型,但在转型过程存在以下难点:
难点一:流程复杂性。钢铁生产流程是一个非常庞大复杂的系统,包括采矿、选矿、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等诸多环节,不仅系统功能、组成和结构复杂,而且物质流、能量流、信息流的输入输出也非常复杂。
难点二:生产过程不确定性。钢铁生产的炼铁、炼钢、轧钢等生产过程至今仍处于黑盒状态,物料粒度结构、组成与形态都在不断变化,难以借助单一技术手段来进行追溯与跟踪,如何将黑盒变成白盒,实现工业过程精准感知和可视化、透明化,仍是钢铁企业面临的难题。
难点三:管理模式不适应。长期以来,钢铁生产布局分散,各环节管理基础和信息化水平参差不齐。比如,网络基础建设还有待升级,数据云建设还有待加强,人工智能建模和算法还有待研究,互联网生态环境还有待完善,以上问题导致短期内难以建立规范化的、智能化的工业互联网体系。在这样复杂的条件下实现智能化转型难度巨大。
近年来,基于最新发展形势和战略,国内钢铁工业领域也开展了“工业互联网+智能制造”的探索实践,并提出了“智慧化”的发展目标。这里所谓的“智慧化”不是简单的信息化、网络化或智能化,而是“战略+管理+技术”的全面创新,是遵循系统工程理论,以工艺技术升级为基础、以“工业互联网+智能制造”为手段,统筹优化资源,实现生产效率与经济社会效益自主动态平衡的新发展模式。
实施“工业互联网+智能制造”新模式的关键点是物质流、能量流、信息流、资金流的集成和高效调控,应重点依托工业互联网平台和智能制造技术,从智慧感知、智慧生产、智慧管理、智慧生态四个层面入手,解决和突破相关基础理论与关键技术。
智慧感知就是通过基础网络设施建设,实现工业流程信息全域覆盖实时采集。“工业互联网+智能制造”新模式在数字化、在线化改造基础上,构建一个庞大的传感网络体系,对整个生产流程、管理要素实现全覆盖、全面感知,为流程工业提供数据接入、存储、分析、交互和应用平台。
智慧生产就是通过智能优化系统建设,实现生产全过程智慧控制。“工业互联网+智能制造”新模式通过构建过程价值链数学模型,建设全价值链管控平台,促进物质流、能量流、信息流、资金流四流联动,信息共享、协同优化,实现全流程核心技术指标的整体动态优化。
智慧管理就是通过智能决策平台建设,实现管理业务全流程协同运行。“工业互联网+智能制造”新模式通过建立数据分析模型和决策支持模型,利用数据仓库技术、数据挖掘技术,实现生产运行与采购销售高度关联,产品生产与市场需求紧密衔接,保证企业科学决策。
智慧生态就是通过工业互联网体系建设,实现全产业共生共享。“工业互联网+智能制造”新模式通过建立基于“端-网-云”的工业互联网平台,泛在连接并整合各种数据资源,规范数据标准,为同行业信息化专项需求提供服务,为加速提升我国产业发展水平、构筑经济社会发展新优势提供新动能。
建设工业互联网生态前景可期
目前,我国工业互联网呈现出由点到面、融合应用快速发展壮大的特点,工业互联网创新应用已从龙头企业内部拓展到产业链上下游,应用范围已从个别行业向钢铁、机械、电力、交通、能源等国民经济重点行业加速渗透,从研产供销服各环节单点应用,向全环节全流程综合集成应用和多领域系统创新延伸,正在形成大中小企业融通创新发展格局。据中国工业互联网研究院数据,目前我国具备一定行业、区域影响力的工业互联网平台数量超过150个,服务企业超160万家。工业互联网产业规模和参与主体快速壮大,工业数字化装备、工业互联自动化、安全与工业软件等核心产业规模年均增速超20%。我国工业互联网生态正加速形成。
未来,随着工业互联网的纵深发展以及产业链供应链合作模式的演变,产业经济发展必将打破企业间、行业间的界限,逐步向数字产业转变,最终形成产业经济生态圈,赋能行业融通发展。所谓产业经济生态圈是以优势产业为龙头,依靠大数据支撑、网络化共享、智能化协作,聚合产业链上下游多种产业,集中人才、技术、资本等多种要素,具备信息流循环和产业孵化能力,基于新技术新理念的产业发展新模式。应重点关注四个维度:一是通过科技研发和技术创新领域的深度结合,打破技术壁垒,实现技术升级。二是构建智慧化的绿色发展模式,激发绿色发展新动能,实现低碳运行。三是打通全产业链,建设从生产商到服务商的协同平台,实现资源最优化配置。四是统筹利益相关方,共同投资、共同管理、共同开发,实现互惠合作、共创共享。
总之,新技术革命已走近我们身边,未来工业体系的变革将风起云涌,面对时代浪潮,我们需要牢固树立工业互联网思维,把握好工业互联网背景下我国经济发展机遇,坚持利用工业互联网赋能高质量发展的战略定力,为打造新的经济增长极,推动网络强国、制造强国建设作出新的更大贡献。
来源:中国电子报
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