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工业互联网思考与路径

责任编辑:cres |来源:企业网D1Net  2021-03-27 14:42:47 原创文章 企业网D1Net

3月27日,由企业网D1Net、信众智CIO智力共享平台和中国企业数字化联盟共同主办的2021北京部委央企及大型企业CIO年会在北京召开。本次大会以“新基建与数字化升级转型”为主题,着重探讨了部委、央企及大中型企业新基建与数字化转型的难点与实践,邀请了包括水利部、国家信息中心等各级部委、国家电网、中航工业集团、中国电建、北汽福田、大型国有银行等多家央企CIO进行精彩分享,并有超过百家大中型企业的CIO及行业优秀供应商代表共同参与。会上,由中国企业数字化联盟专家组编写的《2021数字化转型白皮书》正式发布!
 
以下是现场速记。



中航工业集团信息中心首席顾问 宁振波
 
宁振波:非常荣幸和大家分享一个报告。大家都知道2017年11月份,国务院出台了相关工业互联网的文件,11月2日人民大会堂工信部软件和服务业司司长还有工信部软件和服务业司总工程师还有国务院新闻办主任发布的工业互联网,意味着中国的工业体系转型从刚开始的口号,口号是2013年1月24日工程院周济院长在中国工程院召开的第一次制造工业强国的战略研究报告制定强国发展战略研究,到2014年9月10日李克强访问德国签订协议,2015年8月8日国务院推出制造2025,中国强国一步步落地,落到了我想说的两化融合、智能制造和工业互联网的关系。
 
一说工业互联网,大家可能好理解一点。我们讲到智能制造包含了产品研发、工艺、生产制造过程、交付后的维修维护保障全过程,还包括违规企业的综合管理,包括生产管理、质量管理等等、人财物产供销的子管理还包括决策。智能制造非常庞大的体系,一下大家懵了。大家以为智能制造就是黑灯工厂、无人工厂、机器换人,后来发现根本不是。生产线的事儿太小了,简单得很,难题在于创新、在于研发,因此对智能制造认识过程中发现太难理解了。
 
怎么办?第一步连接。连什么?生产设备,生产设备连接之后,常规的管理企业就可以把生产过程中的水暖电器消耗、生产设备的状况、物料的状况一联网全上来了,原来掌握不到的情况全掌握了。还有个重要的,比如说我买了10台数控机床,以前数控机床需要10个工人工作,连了网之后就不一样了,一个工人就行了,发现问题报警。因此智能制造第一步做的是要连接。要连接工业互联网。
 
因此,总理连续四年两会讲工业互联网。工业互联网有多重要呢?2020年习主席6月30日主持的十四次会议,之制造为主攻方向,干智能制造的加快工业互联网创新发展,工业互联网为智能制造提供服务的。
 
十九届五中全会强调,制造强国、质量强国、网络强国、数字中国加快数字化发展。
 
2021年今年政府工作报告也很清晰了,我不展开讲,因为内容比较多,大家看一下。
 
2018年,李克强总理讲“发展工业互联网平台”首次写入政府工作报告。2019年打造工业互联网平台,拓展智能+,为制造业转型升级赋能。
 
2020年发展工业互联网,推进智能制造。不知道大家听明白没有,我要走工业强国道路,实现国家数字化转型,最重要的是工业和制造业,工业和制造业就是智能制造,智能制造的第一步工业互联网,连接了之后我们才能了解信息。因此,重要性说清楚了。
 
大家可别以为三五年就过去了,工业互联网很可能会干二十年、三十年、四十年的。我们很多企业的设备,我告诉大家个很有意思的事儿。前几天在绵阳,绵阳有个九州300亿的产值,我们有将近50个人跟着我去。首先看九州的精密加工车间进去之后,他们的常务副总经理总师是我的学弟,是非常好的朋友,先领着我们看了5台精密级+车床,我一看车床1959年苏联的车床,九州自己做了数字化的改造,李总告诉我花钱非常少。大家国内有多少非数控机床在用的?有多少人搞数字化、智能化,把我们的好多加工精度还很好,耗能满足环保要求的设备全部当垃圾扔掉了?太多了。这种败家子不少了。这种设备加工之后能满足要求的,经过很少的钱数字化改造就连到网上了,这些都值得学习。因此大量的工业互联网不一定要花很多钱,要花钱合适的钱主要是把活干好,满足质量,满足性能。很多传统的设备可以改造,不需要全买新的,这是个大产业。
 
首先,讲人类社会发展的四个台阶。
 
公元8000年前渔猎社会到公元5000年之前到农耕社会,人们生活得到了保障。5000年前,我们进入工业社会才300年,我个人认为我们进入信息化社会也就2000年左右。大家切忌,每个社会长则上万年,短则数百年。我们千万不要认为我们定义的网络化、数字化、智能化就几十年能完成,很可能数字化就三十年、五十年,绝对不是吹牛就可以吹出来的。数字化肯定要经过几十年的努力。
 
拿波音作为例子,1991年研制波音777飞机,是数字化飞机,350万个节奏件,1500万个标准件。开始用了800种软件,到现在为止波音已经有12000种软件,现在波音30年了仍然在数字化的路上。咱们在座很多企业,你们看看你们企业有了多少种软件,有多少工作是软件可干的还是人在干?我想中国的绝大多数企业还比不上1991年波音的水平,波音走了30年的数字道路仍然在数字化道路上在走。因此,咱们的数字化、网络化、智能化是个非常漫长的阶段。
 
3月1日肖部长讲得非常清楚“工业增加值从23.5万亿元增加到31.3万亿元,连续11年成为世界最大的制造业国家”。2016年中国的工业GDP超越了美国和日本,2018年中国工业GDP超过了美国、日本、德国总和。大家可能没概念,我给大家再细化描述一下,苏联最强盛的时候,苏联的工业GDP只是美国的40%,美国都吓得不得了了。日本最强大的时候,日本的工业GDP是美国的70%,欧洲工业GDP最好的时候才是美国的80%,中国的工业GDP2018年超过了美、日、德总和。因此,大家不要做梦了,美国不收拾你,不收拾你才是不正常,收拾你才是正常的。
 
世界上那么多人吃不饱饭,美国不去管,那么多人衣食住行都满足不了,美国人不去管。我们新疆它要管,什么问题?没事儿找事儿。中国发展到这个程度,它感到对它构成威胁了,正确认识这个事儿。
 
工业互联网实际上是非常重要,它是个共性的技术平台,提供共性的服务。这一块工信部很多领导过去多年讲过,大企业建平台,中小企业上云,这个云就是工业互联网平台。因此,工信部从18、19、20连续三年推动了跨行业、跨领域的双跨平台的工业互联网推动,支持了地方的很多区域性、行业性的、深入应用工业互联网的应用,现在全国有70多个大的工业互联网平台在用,加上专业级的初步统计有400多工业互联网平台,这个平台它是有特点的。因为,工业的特征决定了工业互联网平台不是国际互联网平台,国际互联网平台就一个平台,上网人越多,共享的数据越多,这个网络越有价值。工业最大的特点是行业的壁垒。
 
比如说我研发汽车的,我很强大,我干这个工业互联网平台,中国还有好几个汽车厂也干工业互联网,别的汽车厂愿意上我的平台吗?愿意把数据给我吗?不会的。因此行业壁垒,同行业竞争就变成了同行业的产品不可能有一个工业互联网平台解决的,这GE的工业互联网平台不是很成功。
 
美国GE工业互联网平台借助远程维修的工业互联网平台它试图做得很大延伸到其他行业,结果就出问题了,比它理想中的差距很大很大。刚开始这种新东西出来之前,肯定想不到很多问题。这么一来之后,工业互联网平台由于行业壁垒一定是多种平台。产品的复杂度,一个产品很复杂,一个产品很简单。我根据复杂产品建的工业互联网平台,经过删减降维可以用,做低端的工业互联网平台升维,一定不行。再就是安全的问题,行业壁垒、产品复杂度和工业的安全程度要求很高,因此工业互联网平台一定是多种多类多样,但是多到什么程度?现在谁都说不清。
 
我的看法是比如说前几年工信部十大互联网双冠平台,2020年加了五家共15家,我个人看法可能是过上五年、十年,大浪淘沙,我判断至少一半会淘汰掉,也不可能那么多。
 
工业互联网平台,网络是基础,平台是核心,安全是保障还有最重要一点工业是主体,因此工业互联网平台离开工业全扯淡,全胡说,不敢忘了工业。
 
第三,工业互联网和智能制造。我刚讲了我们要实现智能制造第一步做的是连接,连什么?连人,要素。连人什么?我们拿了智能手机、iPad、PC机就把人连起来了。第二个是连设备和设施。如果开车拉个人的,在企业以内的网络那就不是工业互联网了,它叫车联网或者消费互联网。
 
第三个是物料。物料分两类,一类是外部物流,我们阿里巴巴、京东做的物流是外部物流,外部物流是非常简单的,外部物流和消费互联网紧密相关,它是最简单的。为什么简单?因为产品的形态不变,我一个产品帖上条码,只要不是食品,不会腐败,不会爆炸、火灾、水灾出问题,物料的形态不变,帖上条码一直能用下去,它是物联网,属于企业外部的消费互联网。
 
我们企业内部的物料就复杂了。制造业,进了厂、出了库,时时刻刻物料的形态在变,物料的形态变常规的物联网管不了形态变,静的东西好管,变的东西很难管。因此我把物联网分成两类,企业内部物联网要纳入工业互联网体系它是动态的变化的,企业外部的物流纳入消费互联网的体系,这就合理了。
 
最后一个大家想不到的工业互联网要连软件,千万不敢忘了。软件有多难连?我从下一个图给大家讲一下。《论巴别塔的倒塌》,这在圣经上有。中东发生了一场大洪灾之后死了很多人,后来经过几年救灾人们活过来了,生活也很好,很好之后有些钱了。大家想齐心协力要做一个通天的塔,这个塔就叫巴别塔,因为人们齐心协力在建,越建越快越建越好,上帝感到威胁了,人们齐心协力建塔会威胁上帝的地位。上帝想了办法,让建塔的人类语言不通,结果一变让人们语言不通了,结果沟通不畅,就变成了打架,就变成世界各民族到现在仍然是你杀我我杀你,因为语言不通。
 
我们数字化工业体系、智能制造体系要功成语言,要统一的语言,靠什么?靠软件。软件的定义数就不一样,你我都不认识,因此工业互联网重要因素是软件的互联互通。实际软件互联互通有多难呢?世界三大工业体系欧美日,美国有自己的通信协议、德国以西门子为中心的总线通信协议,日本以欧姆龙为代表的三大体系,终端设备的通讯协议大概4000-5000种左右,麻烦了吧?因此工业互联网连接特别困难,好在我们中国很早就认识到这个问题。
 
我们中国工程院在周济院长领导下前些年就研究这些东西,中国工程院有个中国制造2025办公室,曲院长还有董仅晨,他们组织编写了中国的设备互联互通的OPCUA标准移入中国,2018年8月份出了工业体系连接总线和通信协议标准的规范,这个书已经出了,现在很多企业在用。
 
消费互联网这一块不讲了,刚已经说清楚了。我把生产过程中设备运行状态,在制品数据读回来了,进而再制品模型,要和数据理论模型做对比,理论模型是研发、设计出来的,因此有了这种模型,我要考虑产品的创新、研制、建模、仿真、验证。
 
有了连接,有了建模,我进行理论模型跟数字模型进行比对,比对之后进行测量,实际模型测量、理论模型测量做分析比对,工业互联网来自生产线上感知的数字模型和设计研发生成的数字模型分析比对做出预测。
 
最后是优化。通过比对的结果,理论模型如果非常精准,制造模型不对继续干,比如车床继续车,达到这个精度了停止,如果相同了让车床停了。我的生产模型出来之后怎么都不对,经过比对发现接不上。
 
研发新产品的时候,发现很多设计错了,人要介入、分析,是产品设计的原因还是产品工艺的原因,还是生产过程出问题了?制出来的零件、产品满足不了要求,这样持续迭代、优化工艺过程、优化生产制造过程,我的产品不是越来越好了吗?这是优化的过程。协同优化、自动推理、机器学习是目标,刚开始还有人的介入。
 
这是我讲的走向智能的演进路径与特征。连接第一步就是工业互联网。
 
当然,这个图我是好多年前画的。我们张口就讲云大移物智,最底层是不是离散产品的研制流程?从设计、仿真、工艺、制造、检测、实验、运行、维护过程,离散产品的全生命周期,这个过程首先要数据采集,数据采集、工业互联网,这就是工业互联网。有软件、有硬件这叫状态感知,感知外界状态。
 
这个是工业大数据,采集数据传递到后台,在云平台上。今天有很多浪潮的朋友在这儿,云平台上大量的服务器做软件做分析,实时分析,分析下来的结果传递到后台,人脑和电脑相结合的智能制造和人工智能做决算就叫自主决策,决策完的东西再精准执行就形成智能制造的闭环。
 
当然基础是集成电路和软件,美国为什么不收拾阿里、腾讯?因为他们的所有的体系都是搭建在美国的平台上的。为什么收拾华为?华为在干集成电路和软件,动了美国的奶酪了。
 
我们其他行业建的云平台架构,美国一抽全死光,受控于美国。
 
最后工业互联网和软件。数字化转型有四个要素:
 
第一,要真正懂得工业、懂得流程、懂得产品、懂得软件,懂得公有云的专家。
 
第二,这些专家能够被企业决策层所认识,这些决策层有知识才能认识到。
 
第三,转型用的资源用得特别多。要建数字化车间对应供应商30家到50家,麻烦了,甲方没这个能力,经常就上乙方的当。大家可别以为只有中国会失败,不是。美国的数字化转型失败比比皆是,也很多。有很多分析报告,不做展开讲了。
 
最后还有决心,没有决心干不成。
 
软件化的工业技术。软件定义的生产体系,带来的一定是生产关系的变革和重构,这是完全不一样的关系。
 
工业人员怎么才能好?自主知识产权,知识产权的保护,这是去年中国第一次政治局开会讨论知识产权的问题。因此今后几年中国的工业软件发展一定会非常好,只要重视知识产权,政府建立好的生态环境,我们一定会开发出好的软件。
 
这是工业互联网平台前一年的十家,去年加了五家,都是国家级的双冠平台。这是前年浙江的首届中国工业互联网大赛拿了500万奖金,这个是去年第二届中国工业互联网大赛。
 
(视频播放)
 
最后大家看看上面推荐的几本书,国内评价非常好,没有任何负面评价。分别是《三体智能革命》、《机制从数字化车间走向智能制造、《重构、数字化转型的逻辑》、《铸魂软件定义制造》、《求索中国仿真解困之道苦旅寻真》。

关键字:工业互联网

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