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浅析:国外工业互联网发展特点与态势
胡春燕 青岛市领导力研究中心发布时间:2020年09月30日 09:49:48

(网经社讯) 建设世界工业互联网之都是我市抢占发展风口的重要战略举措。新基建正全面起势并将对我国未来发展产生深远影响,提出和实施工业互联网战略恰逢其时,能够很好地发挥青岛资源禀赋优势和产业基础特色,具有广阔的发展前景。工业互联网最早在美国发端,并在许多工业国家得到推广应用。国外在推动工业互联网发展中,有成功之处,也面临不少挑战。我市要实施好这个战略,就需要认真研究工业互联网在国外的运行特点和发展态势,以为我市早日建成世界工业互联网之都提供经验借鉴。

一、工业国家发展工业互联网的主要特点

美国:政府鼓励+大企业带动。美国政府虽然没有设立专门的工业互联网推进机构,但许多有政府背景或者联邦财政资助的机构在推动工业互联网发展。2014年3月,美国电话电报公司、思科、通用电气、英特尔和国际商用机器公司宣布成立工业互联网联盟(IIC),以大企业来带动更多企业开始采用工业互联网技术,参与成员不断扩展。这标志着工业互联网进入模式应用推广阶段。美国联邦政府资助建立“数字化制造与创新设计研究中心”,启动“数字制造公共平台”作为数字化制造的开源软件平台,鼓励中小创新机构、创业者和创客等开发面向不同制造业领域的软件解决方案。

德国政府主导搭建统一基础平台。2013年4月德国联邦政府推出“工业4.0”计划,德国机械及制造商协会(VDMA)、德国电气电子行业协会(ZWEI)、德国联邦信息技术、通信和新媒体协会(BITKOM)联合设立了“工业4.0平台”,成为国家级项目并被列入德国“高技术战略2020”计划。德国“工业4.0”计划作为基于工业互联网的智能制造战略,其核心是建立虚拟网络与实体物理融合系统(CPS),实现“智能+网络化”,并推动形成纵向集成、端对端集成、横向集成。通过强力推动这三项集成,德国将全面完成企业内(信息化系统及生产设备)、企业间、生态圈的集成与协同,实现灵活、个性化、高效、社会化、智能化生产,从而巩固其在全球制造业中的领先地位。

日本促进本土企业+全球工厂互联互通。2015年日本提出“工业4.1J”计划(Japan Industry 4.1J),将工业智能化从单一企业延伸到产业整体价值链。其架构包括四部分:一是用工业网关(Gateway)进行工厂数据收集;二是平台进行数据传输与存取;三是对所收集的数据进行分析;四是专家系统进行数据解读并提供建议。该计划主要工作是将日本分散在世界各地的工厂串联起来,实现集安全管理、资产管理、零件订购管理、远程服务、控制技术支持等于一体的智能工厂环境,利用云端技术监控系统实时观察正常生产情况,实现安全的资产管理、采购管理、远程服务、高级控制技术支持环境,掌握现场控制系统的异常运行情况。一方面,日本国内企业可以通过“云端”监控系统,实时了解分析海外工厂的生产制造情况,并将本土与海外现场的生产情况进行对比,快速掌握海外现场控制系统的异常运行状态,本土企业可以迅速为海外工厂提供解决方法;另一方面,利用传感器对分散在各地工厂使用的部件或临近更换期的部件进行数据收集分析,预测部件的更新订购时间,接受订购的部件厂商可以掌握订单变化趋势信息。

其他国家和地区:

态度积极、竞相参与。虽然部分工业国家和地区尚未提出明确的工业互联网发展总体战略,但都对工业互联网的产业发展持积极推动态度。例如,自动化生产是工业互联网发展的基础,欧盟经过长期推动,使整个欧洲地区处于全球自动化生产的领先水平,65%的欧盟国家工业机器人数量超过市场平均水平。

二、国外重要工业互联网平台企业发展态势

国外工业互联网平台企业以美国通用公司(GE)、德国西门子等为代表,起步较早,全面系统展开探索,具备了一定发展基础。

GE Predix平台发展情况。

2012年11月,GE在其发布的工业互联网白皮书中提出,工业互联网整合工业革命和网络革命的优势,把智能机器、分析技术和人的智慧紧密结合,在工业产品的全生命周期实现实时、紧密的人与人、机器与机器、人与机器之间信息交流互联,将带来工业及相关产业效率、效益的巨大提升。GE基于其在航空、轨道交通、能源、医疗等制造业领域的优势,于2015年推出Predix工业互联网平台,该平台具备连接工业设备、采集和分析工业数据、实现基于数据分析的设备管理、设备预测性维护等功能。Predix平台除了接入GE自有设备之外,还支持第三方设备和开发者接入。到2016年,Predix提供的应用软件为250个,合作伙伴为400多户,软件开发者为2.2万名。但是,也有研究者指出,GE Predix平台存在技术和成本两道门槛,限制了平台用户和开发者数量,可用性、易用性成为平台急需解决的问题。

德国西门子Mind Sphere平台发展情况。

西门子早期致力于工厂内部的数字化工厂改造,其在德国建造的安倍格工厂,实现了物流、产线、环境和人员的全面联网,75%的工序是通过自动化完成的,是智能工厂的经典案例。近年来,西门子立足于自身在工业设备和工业软件领域的优势,对外输出智能工厂改造、规划方案,并逐渐认识到开放工业平台的重要性,推出了工业互联网平台Mind Sphere。2015年西门子在德国经济部、德国教育科技部指导下与有关企业共同建设升级版“工业4.0平台”,联合攻关工业4.0标准化、技术研发、数据安全、人才培养、法律框架等课题。Mind Sphere于2017年4月开始提供开放API、接入第三方开发者,目前仍处于战略投资和探索阶段。

三、对国外发展优势和我市面临机遇的分析

与国外工业互联网平台相比较,我国平台在IaaS(基础设施即服务)层具有技术基础,但脱胎于消费互联网,优势不明显;在PaaS(平台即服务)层对行业知识(know-how)和专业技术方面积淀不足,尚未解决工业互联网与消费互联网之间专业性巨大差异问题;在SaaS(软件即服务)层尚未实现细分领域蓬勃发展。特别是在PaaS层,美国PaaS层技术具有绝对优势,全球各国工业互联网平台PaaS核心架构几乎均采用美国的Cloud Foundry(开源PaaS云平台)和Docker(开源应用容器引擎)等开源技术,美、德一些企业具备将核心经验知识固化封装为模块化的微服务组件和工具开发能力,我国PaaS层相关技术刚起步,还处于探索阶段。

虽然我国工业互联网发展从技术比较与国外没有明显优势,有些方面还处于劣势,但是我国发展工业互联网也具备难得机会,我们对青岛打造工业互联网之都充满信心。这是因为,到目前为止世界上还没有一家公司能够独立提供工业互联网平台“云基础设施+终端连接+数据分析+应用服务”端到端的解决方案。对于任何一家工业互联网平台来说,未来的市场空间足够大,谁起步快、下手准、力度大,谁就有可能成为行业整合者。构建合作伙伴关系和生态系统是当前阶段工业互联网平台发展掌握主动权的主要路径,而比肩德国西门子和美国通用公司的世界级工业互联网平台——海尔卡奥斯,正是青岛打造世界工业互联网之都和山东发展工业互联网先行区得天独厚的优势之一。目前,平台上已经链接用户3.4亿,生态资源方390多万家,是唯一同时被国际三大标准组织授权主导制定大规模定制模式的工业互联网平台。海尔卡奥斯所引领的工业互联网模式已经走在了世界的前列。在青岛,在胶东经济圈,在山东,卡奥斯已经“跨行业、跨领域”在多个行业成功赋能中小企业。卡奥斯还“跨界”将工业大规模定制模式复制到农业,推进数字农业、订单农业。可以说,以海尔卡奥斯为代表的工业互联网正在从更高的层面着眼。从为单个企业赋能,上升到为整个产业赋能。为区域经济和产业发展赋能,并将成效真正落到实处,这为青岛打造工业互联网之都提供了最为重要的发展机遇和换道超车的有利条件。

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