導讀
當前,中國工業控制、工業軟體、工業網路、工業資訊保安、邊緣智慧、工業大資料分析、工業機理建模、工業應用開發、開源平臺、開源社群等關鍵核心技術存在空心化、短板化、空白化的問題。亟需圍繞頂層路線圖制定、產融結合、平臺企業聯合、企業組織變革等關鍵環節,加強工業網際網路關鍵核心技術創新生態培育。
| 文 賽迪工業網際網路首席研究員 袁曉慶
中國工業網際網路關鍵核心技術短板日漸凸顯
“一硬(工業控制)+一軟(工業軟體)+一網(工業網路)+一安全(工業資訊保安)”等四大技術是工業網際網路的基礎技術。
當前,國內領先工業網際網路平臺基本上都是建立在國外基礎產業體系之上,工業網際網路平臺所依賴的“一硬+一軟+一網+一安全”等產業鏈主要掌控在別人手裡。資料顯示:中國95%以上的高階PLC、工業網路協議市場被GE、西門子、羅克韋爾、施耐德等國外廠商壟斷,和利時、浙大中控、南京科遠、福大自動化等本土品牌主要集中在國內中低端工業控制系統市場。
中國90%以上的CAD、CAE、MES、PLM高階工業軟體市場被SAP、西門子、達索、PTC等國外廠商壟斷,用友、金蝶、浪潮等一批本土優秀企業的工業軟體多集中於經營管理類,與工業場景、行業經驗結合不足。受此制約工業網際網路資料庫安全、資料傳輸安全、資料權益安全等資訊保安及相應的產業安全更為滯後。工業網際網路基礎技術空心化嚴重。
工業網際網路平臺建設有四大關鍵技術,分別為邊緣智慧、工業大資料分析、工業機理建模和工業應用開發。中國這四大關鍵技術瓶頸突出。
第一,邊緣智慧方面,國外廠商裝置資料不開放、介面不統一,因此裝置的資料相容性差、採集門檻高、採集難度大,中國80%的平臺連線的裝置協議種類不足20種。
第二,工業大資料分析方面,標準化、低成本的解決方案缺乏,資料分析方案成本高,開發週期長,複製推廣難,中國83%的平臺提供的分析工具不足20個,東方國信、崑崙資料等企業正加快研製鋼鐵、石化、汽車等行業的大資料分析平臺和工具。
第三,工業機理建模方面,中國缺乏通用方法、基礎工具、開放介面等標準,工業機理轉換成可供開發者呼叫的微服務模組仍有很長的路要走,行業機理沉澱能力極其薄弱,中國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,中國工業APP標準制定滯後,工業APP微服務元件顆粒度難以界定,工業APP開發程序緩慢,據不完全統計,中國工業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雲需求。
“開源平臺+開源社群”是工業網際網路關鍵核心技術創新生態的核心,是工業網際網路平臺的殺手鐗技術。中國工業網際網路發展中,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。航天雲網、海爾COSMO、樹根互聯、東方國信等國內領先跨行業、跨領域工業網際網路平臺的通用PaaS平臺基本採用CloudFoundry、OpenShift、Kubernetes等國外開源軟體。
其二,開源社群建設更是空白。西門子、GE、PTC等國外領先平臺企業積極參與和主導各種開源社群建設,中國針對工業網際網路平臺的開源社群建設尚屬空白,嚴重製約了工業網際網路平臺建設和工業APP培育。
加強中國工業網際網路關鍵核心技術生態培育的政策建議
協同推動工業網際網路和國家制造業創新中心、製造業“雙創”建設,完善工業網際網路核心技術創新生態。
一是建設國家工業網際網路創新中心,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,圍繞邊緣資料採集、工業大資料分析、工業機理建模和工業應用開發等關鍵共性技術供給能力提升和大規模產業化應用,開展產學研協同創新,打通技術、組織、商業、資本之間的分割與壁壘,構建工業網際網路創新生態系統。
二是將工業網際網路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託第三方工業網際網路平臺開展協同研發和協同創新,提高工業網際網路關鍵共性技術聯合攻關效率。
三是推動基於平臺的管理創新。鼓勵企業依託工業網際網路平臺加快組織管理變革,發揮平臺的賦能賦智作用,推動組織網路化、管理扁平化和員工創客化,構建“責權利”統一的組織管理體系。
四是引導大型製造企業基於工業網際網路平臺與產業鏈上下游企業加強合作,創新利益分配和協同管理機制,打破企業組織邊界,探索構建資源共享、價值共創、風險共擔的創新生態。
協同推進工業網際網路和電子資訊、工業軟體發展,完善工業網際網路基礎技術創新生態。
一是提升自動控制與感知產業支撐能力,加快推動智慧感測器、可程式設計邏輯控制器、分散式控制系統、資料採集與監控系統等研發和產業化。
二是實施工業技術軟體化工程,推動新型工業軟體、工業大資料建模分析、工業微服務元件等核心技術的研發和產業化。
三是夯實工業網路基礎,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,加快NB-IoT等新型網路技術部署,加快軟體定義網路、網路功能虛擬化等新一代網路技術研究和部署試點。
四是構建工業網際網路安全保障體系,強化裝置、網路、控制、應用和資料的安全保障能力,實現對工業生產系統和商業系統的全方位保護。
加快培育開源社群建設和開發者,完善工業APP開發生態。一是培育裝置協議相容的開源社群。引導有關企業開放各類標準相容、協議轉換的技術,實現工業資料在多源裝置、異構系統之間的有序流動,確保裝置“聯得上”。二是培育行業共性知識開放的開源社群。引導工業網際網路平臺企業開放開發工具、知識元件、演算法元件,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”。三是強化工業APP開發者人才支撐。支援工業網際網路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網際網路“雙創”開發者大賽,打造基於工業網際網路平臺的“雙創”新生態。
加快發展各類工業網際網路平臺服務商,完善工業網際網路產業生態。一是圍繞“一硬+一軟+一網+一安全”等基礎技術,加快培育工業自動化服務商、工業軟體開發商、工業資訊化服務商、工業閘道器提供商和工業資訊保安服務商。二是圍繞“邊緣智慧+工業大資料分析+工業機理建模+工業應用開發”等關鍵共性技術,加快培育邊緣智慧解決方案提供商、工業大資料分析服務商、業務模型提供商和工業APP開發商。三是圍繞“開源平臺+開源社群”殺手鐗技術,推動重點網際網路企業、ICT企業、軟體企業建設開源平臺和開源社群。