为什么说工业互联网是新型基础设施

信风智库:工业互联网与智能制造之间,是一种怎样的关系?我们如何来理解认识?


贺东东:智能制造其实是对制造业终极状态的描述。当数字化转型实现以后,制造业就会达到一个具备智能化的制造水平,我们称这个阶段为智能制造,它是一个更加宽泛的概念。如果从实现路径上来讲,智能制造其实涵盖了所有工业生产要素的进步与升级,包括硬件、软件、工艺、材料、能耗与机器等。

工业互联网是实现智能制造的一个关键核心技术,也是智能制造最重要的基础设施。也就是说,制造业如果想要达到智能制造这样一个终极状态,就必须依靠工业互联网技术去推进,并且依靠工业互联网平台去承载与赋能,这就是二者之间的关系。

为什么说工业互联网是智能制造的关键技术呢?不论是智能制造还是工业4.0,其核心都是数字技术。数字技术一方面要将工业的物理对象数字化,另一方面又要基于数字化对象融入新一代信息技术。工业互联网一方面把工业体系中人机料法环各种生产要素变为各种数字化的对象,另一方面结合大数据、人工智能以及云计算等新技术,驱动已经被数字化的各种生产要素自动化工作与智能化运转,从而达到智能制造的状态。这就是工业互联网实现智能制造的技术逻辑和载体价值。

此外,我们从存量技术和增量技术的角度来看,工业互联网又是智能制造的必要补充。全球的制造业发展从工业1.0到工业3.0,其实已经创造与沉淀了很多信息化与自动化的制造技术,比如ERP与MES等工业软件,还有自动化生产线和工业机器人等硬件,这些都是存量技术。而如今工业4.0时代的核心是以数字化驱动智能化,其具体形式就是以大数据、人工智能与工业互联网为代表的增量技术。但这些增量技术并不能颠覆存量技术而独立存在,它们必须叠加在存量技术之上,二者结合从而实现智能制造。其中,工业互联网既是技术能力,又是载体平台。从这个角度看,工业互联网也可以说是实现智能制造的最后一块拼图。


信风智库:从未来着眼,工业互联网将带给制造业一种怎样的深刻改变?体现在哪些具体方面?


贺东东:工业互联网对于制造业而言,主要解决了三个层面的问题,即制造业的数字化、网络化和智能化。

首先是数字化。为什么我们制造业的数字化相对互联网上半场的消费互联网而言还较为落后?主要原因在于制造业跟钢铁打交道,还停留在针对物理对象的作业上。如果物理对象没有变为数字对象,就不能够跟日新月异的新一代信息技术连接上。而工业互联网平台则填补了这个空白,它将物理对象数字化,建立一个“数字双胞胎”或“数字孪生”的模型,真正意义上将制造业的物理资产变成数字资产。

其次是网络化。当制造业所有相关的物理生产要素变成了数字要素后,工业互联网就可以把它们全部连接起来,使得机器与机器之间实现互联,这就能形成更大范围的机器协同与共享,让所有工业生产要素在同一个平台上统筹运转。

最后是智能化。在数字化和网络化的基础之上,制造业与新一代信息技术融合就成为可能。我们通过大数据、人工智能、云计算与区块链等新技术去优化工业互联网构建的数字模型,优化后的数字模型反过来又能更好地指导我们提升制造业生产效率,并开发更多的商业模式。这时,智能制造就在一定程度上实现了。

实际上,工业互联网真正意义上的价值是打通了制造业物理世界、数字世界和新一代信息技术之间的鸿沟,它起到了新型基础设施的作用。为什么说工业互联网是基础设施呢?我们从两个方面来看。

一方面,基础设施有一个很重要的特点,就是它具备公共属性且工程量巨大。它不是某一个用户自己就能够建造的,它是一个公共的巨大投入,然后大家一起来共享使用。

工业互联网也具备这个特点。中国制造业发展参差不齐,很多中小型制造企业信息化水平不足,自身又不具备强大的财力、物力与IT技术,无法打造工业互联网体系。所以这就需要更强大的平台或机构,利用更强大的技术与资源,打造工业互联网平台提供给中小型制造企业使用。

另一方面,当基础设施建立起来后,大家在享受公共设施带来便利的同时,花费的成本是非常低的。比如高铁这样的基础建设需要极高的投入,但我们乘坐高铁的费用却在可承受的合理范围之内。

同样,工业互联网也是具有普惠属性的。因为工业互联网是集中与沉淀了大量资本、技术以及资源的平台,它几乎涵盖了制造领域内企业的所有需求,而企业可以按需付费,以制定服务的方式去参与和使用,门槛低且成本少。例如,以前一个传统的制造型企业要开发一款ERP软件,可能要几百万元,而在工业互联网平台上,购买一个同样功能应用的接口,可能只需花费几万元,这样就用最低的成本享受到了最新的技术与服务。

工业互联网就像一条制造业领域内的信息高速公路,为制造企业带来了新技术的巨大便利,且成本很低。所以我们可以认为工业互联网是新型基础设施。


信风智库:一个真正意义上成熟的工业互联网平台,需要具备哪些能力?


贺东东:一个成熟的工业互联网平台至少要具备五个能力。

第一个是广泛且可靠的设备连接能力。一方面是广泛,我们对智能制造的要求是万物互联,将大大小小的制造型企业与各种各样的机器设备都连接到平台上来,这里面涵盖的机器设备种类就会特别多,相应的协议控制指令集也会特别多;另一方面是可靠,在大规模的工业生产体系中,机器设备每时每刻都在高速运转,必须保持工业级别的稳定,不能出错。

第二个是工业数据的处理能力。这也可以从两个方面来谈。一方面,要算力强大。工业数据的特点是海量、高频和高并发,数据处理的时间单位是毫秒。几毫秒就会有海量数据同时出来,而且在这么短的时间内还要处理、判断以及决策,这就对数据链路的要求特别高,还得采用流式计算。这一点跟自动驾驶很相似,机器必须在毫秒级的时间单位上判断出了什么状况,并马上停机,甚至自动进行预防干预。

另一方面,要具备深刻的工业认知度。不论是大数据、人工智能还是云计算,如果技术不能深入行业,不能理解制造业的运转机理,就无法构建出符合工业体系的数字模型,也就解决不了制造业的实际问题。举个例子,我们建立的数据模型必须跟工业机理吻合。一个机器可能分了好多层,有某种特定的架构,不同模块之间存在不同的内在逻辑,这些都要反映在数据模型里面。

第三个是开放的应用开发能力。制造型企业的核心需求非常多,有些需要平台帮忙做后市场管理,有些需要实现智能化生产提升效率,有些需要平台提供商务和金融方面的服务,所以工业互联网平台既要具备很强的包容能力,让各类工业应用软件能够互相打通数据和兼容集成;又要具备足够的开放性,让不同的开发者针对不同的客户需求基于平台开发不同的应用软件。

其实工业互联网也是工业领域的操作系统。就像移动互联网各个开发者都可以基于安卓这个操作系统,开发游戏、购物和音乐等不同类型的APP应用软件。

第四个是通用型应用的沉淀能力。工业互联网服务不同类型和不同领域的制造企业,可以沉淀出一些具有共性需求的通用型应用,形成一个即插即用的服务模块,其他制造企业不用从零开始,这就大大提升了应用开发效率。就像手机应用商店沉淀了大量APP,工业互联网平台沉淀的工业应用越多,则意味着企业实现数字化转型的成本越低、速度越快,平台价值也就越大。

第五个是生态伙伴的连接能力。制造业是一个庞大的生态系统,没有哪一家企业能够覆盖所有的需求。所以需要借助工业互联网的平台来整合制造业产业链上下游,实现生态伙伴的连接。这才是真正成熟的工业互联网平台。