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我國工業互聯網,核心技術短板在哪里?

發布時間: 2019-10-31
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作為新一代信息通信技術與工業經濟深度融合的產物,工業互聯網自誕生之日起,就散發著滿滿的“科技范”。其關鍵核心技術主要涵蓋“一硬(工業控制)+一軟(工業軟件)+一網(工業網絡)+一安全(工業信息安全)”四大基礎技術,“邊緣智能+工業大數據分析+工業機理建模+工業應用開發”四大關鍵技術,以及“開源平臺+開源社區”兩大殺手锏技術。

近年來,我國工業互聯網發展迅速,但在熱潮背后,在上述關鍵核心技術方面存在空心化、短板化、空白化的現象,對此要給予高度關注。

基礎不牢

一是四大基礎技術自主化嚴重不足。當前,國內領先工業互聯網平臺基本上都建立在國外基礎產業體系之上,工業互聯網平臺所依賴的“一硬+一軟+一網+一安全”等產業鏈主要掌控在別人手里。

數據顯示:我國95%以上的高端PLC、工業網絡協議市場被GE、西門子、羅克韋爾、施耐德等國外廠商壟斷,本土品牌主要集中在國內中低端工業控制系統市場。我國90%以上的CAD、CAE、MES、PLM高端工業軟件市場被SAP、西門子、達索、PTC等國外廠商壟斷,本土企業的工業軟件多集中于經營管理類,與工業場景、行業經驗結合不足。受此制約,我國工業互聯網數據庫安全、數據傳輸安全、數據權益安全等信息安全及相應的產業安全更為滯后。整體而言,我國工業互聯網基礎技術空心化嚴重。

二是四大關鍵技術瓶頸突出。主要體現在:

第一,邊緣智能方面,國外廠商設備數據不開放、接口不統一,因此設備的數據兼容性差、采集門檻高、采集難度大,我國80%的平臺連接的設備協議種類不足20種;

第二,工業大數據分析方面,標準化、低成本的解決方案缺乏,數據分析方案成本高,開發周期長,復制推廣難,我國83%的平臺提供的分析工具不足20個;

第三,工業機理建模方面,我國缺乏通用方法、基礎工具、開放接口等標準,工業機理轉換成可供開發者調用的微服務模塊仍有很長的路要走,行業機理沉淀能力薄弱,我國68%的平臺提供的工業機理模型不足20個;

第四,工業APP開發方面,存在著APP標準制定滯后、微服務組件顆粒度難以界定、開發進程緩慢等短板。據不完全統計,我國工業APP數量不超過20000個,尤其是殺手級工業APP嚴重不足,遠遠難以滿足企業上云需求。

三是“開源平臺+開源社區”兩大殺手锏技術基本空白。我國工業互聯網發展中,這兩個方面的建設基本上是空白。

其一,開源平臺(通用PaaS)嚴重依賴國外。航天云網、海爾COSMO、樹根互聯、東方國信等國內領先跨行業、跨領域工業互聯網平臺的通用PaaS平臺基本采用CloudFoundry、OpenShift、Kubernetes等國外開源軟件;

其二,開源社區建設更是空白。我國針對工業互聯網平臺的開源社區建設尚屬空白,嚴重制約了工業互聯網平臺建設和工業APP培育。

創新生態培育滯后

從頂層設計看,亟需盡快出臺關鍵核心技術創新路線圖。國家組織實施了工業互聯網創新發展工程,但是有必要聚合產學研用專業資源,制定工業互聯網關鍵核心技術路線圖,進一步明確關鍵核心技術內容、任務、路徑和時間表等,指導、引導更多社會力量有序參與到關鍵核心技術創新生態建設中。

從產業生態培育看,產業、科技、金融的融合不夠。當前,工業互聯網平臺尚處在“高資金投入、長回報周期、商業模式不成熟”的起步建設階段,亟需建立工業互聯網產業基金,引導多層次資本市場加大對工業互聯網科技創新的支持力度,打通產業發展、科技創新、金融服務生態鏈,形成產融結合、良性互促的發展格局。

從平臺建設看,領軍企業重單打獨斗、輕合作。2018年,在國家工業互聯網創新發展工程的推動下,不同類型的領軍企業多路徑建設工業互聯網平臺,但是由于這些企業存在競爭關系,跨行業跨領域工業互聯網平臺建設中,這些本來技術互補的領軍企業合作不夠深入,導致工業互聯網平臺在行業覆蓋度、功能完整性、模型組件豐富性等方面發展嚴重滯后。

從組織保障看,組織變革跟不上導致工業互聯網創新生態建設在企業內部難以落地。在企業內部構建工業互聯網創新生態是一項系統工程,需要從理念、技術、管理、商業模式等方面進行全方位思考和布局。

加速完善步伐

首先,協同推動工業互聯網和國家制造業創新中心、制造業“雙創”建設,完善工業互聯網核心技術創新生態。

一是建設國家工業互聯網創新中心,有效整合企業、高校、科研院所和產業組織創新資源建設國家制造業創新中心,打通技術、組織、商業、資本之間的分割與壁壘,構建工業互聯網創新生態系統;

二是將工業互聯網平臺作為國家制造業創新中心重點建設內容,鼓勵國家制造業創新中心自建或依托第三方工業互聯網平臺開展協同研發和協同創新;

三是推動基于平臺的管理創新。鼓勵企業依托工業互聯網平臺加快組織管理變革,發揮平臺的賦能賦智作用;四是引導大型制造企業基于工業互聯網平臺與產業鏈上下游企業加強合作,探索構建資源共享、價值共創、風險共擔的創新生態。

其次,協同推進工業互聯網和電子信息、工業軟件發展,完善工業互聯網基礎技術創新生態。

提升自動控制與感知產業支撐能力,加快推動智能傳感器、可編程邏輯控制器、分布式控制系統、數據采集與監控系統等研發和產業化;

實施工業技術軟件化工程,推動新型工業軟件、工業大數據建模分析、工業微服務組件等核心技術的研發和產業化;

夯實工業網絡基礎,推進工廠內網的IP化、無線化、扁平化、柔性化技術改造和建設部署;

構建工業互聯網安全保障體系,強化設備、網絡、控制、應用和數據的安全保障能力,實現對工業生產系統和商業系統的全方位保護。

再者,加快培育開源社區建設和開發者,完善工業APP開發生態。

培育設備協議兼容的開源社區。引導有關企業開放各類標準兼容、協議轉換的技術,實現工業數據在多源設備、異構系統之間的有序流動,確保設備“聯得上”;

培育行業共性知識開放的開源社區。引導工業互聯網平臺企業開放開發工具、知識組件、算法組件,構建開放共享、資源富集、創新活躍的開發生態,確保行業機理模型“跟得上”;

強化工業APP開發者人才支撐。支持工業互聯網平臺企業聯合高等院校、科研院所、產業聯盟、行業協會和專業機構等組織舉辦工業互聯網“雙創”開發者大賽,打造基于工業互聯網平臺的“雙創”新生態。

最后,加快發展各類工業互聯網平臺服務商,完善工業互聯網產業生態。

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