工业互联网的未来10年:主导权之争

 工业互联网事关未来10~15年工业操作系统主导权之争,事关我国制造业竞争优势的巩固与强化

 经过过去几年的追赶,我国工业互联网已经出现一批顶尖平台。我国制造业种类齐全,应用场景丰富,工程师人才充足,未来的平台性能会拓展很快,预计两三年后可以跟世界一流平台PK

 目前我国仍处于工业互联网发展的早期,在积极推进应用创新的同时,应充分发挥我国举国体制的优势,加强顶层设计,补齐基础领域短板

 

工业互联网的下一步

 

  工业互联网事关未来10~15年工业操作系统主导权之争,事关我国制造业竞争优势的巩固与强化。近年来,我国工业互联网建设加速推进,产业规模不断扩大。专家指出,我国基于工业互联网的工业体系建设已与西方处同一起跑线,下一步政策需从“重应用”向“重基础”转变,加快补齐工业软件、标准体系、底层技术等基础短板。

有望成为全球最大工业互联网市场

  2017年,国务院颁布《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,首次将工业互联网作为国家战略正式提出。四年来,配套政策密集出台,发展环境持续优化,以平台搭建为重点的相关工作加速推进。

  数据显示,目前我国工业互联网平台数量已达600余个,涉及能源、交通、国防、纺织、家电等多个行业。截至2021年6月,我国具有一定行业和区域影响力的工业互联网平台已超过100个,连接设备超过7000万台套,工业APP总数超过49万个,产业规模3.1万亿元,占我国2020年GDP的3%。
  我国工业互联网平台搭建方主要为大型制造企业或IT企业。制造企业中,海尔卡奥斯工业互联网平台目前链接近20个国家的近70万家企业;航天云网的“中小企业服务站”服务覆盖全国及德国法兰克福10多个行业的30多万家中小企业。IT企业搭建的平台中,用友精智工业互联网平台服务工业企业超130万家,联接设备128万台;浪潮云洲工业互联网平台服务企业近130万家,联接设备数超过250万台。
  TCL实业副总裁何军认为,我国工业互联网建设起步晚于美欧,但经过过去几年的追赶,我国已经出现一批顶尖平台。我国制造业种类齐全,应用场景丰富,工程师人才充足,未来的平台性能会拓展很快,预计两三年后可以跟世界一流平台PK。

  咨询机构IoTAnalytics也认为,中国将成为全球最大工业互联网市场。该公司认为,目前美国、欧洲和亚太是工业互联网建设三大焦点地区。美国是最先提出工业互联网概念的国家,GE等跨国巨头积极布局工业互联网,带动中小科创企业加速创新,未来一段时间内美国将保持工业互联网领域的主导地位;欧洲的西门子、ABB、博世、施耐德、SAP等工业巨头立足自身制造优势,持续加大工业互联网投入,使欧洲成为美国之外的另一工业互联网“热土”。中国、印度等新兴经济体的工业化需求持续促进工业互联网平台发展,其中,中国的市场增速最快,未来中国有望成为全球最大工业互联网市场。

瞭望|事关未来10~15年工业操作系统主导权之争,工业互联网下一步怎么走?

 

搭建热潮下需重视基本功短板

  中国工程院院士杨善林说,我国在工业互联网应用上发展较快,但在高端和基础工业软件、跨界标准体系以及数据感知、标识解析、互联通信等底层基础技术支撑方面,仍存在突出短板。

  基础和高端工业软件仍受制于人。工业软件是工业互联网的核心。工业产品的数字设计、验证和测试,工业装备的数字化控制,都离不开工业软件支撑。

  工业软件分为研发设计类、生产制造类、运维服务类以及经营管理类。根据中国工业软件化产业联盟数据,我国研发设计类软件的国产化率不足5%;运维服务类软件国产化率约30%;生产制造及经营管理类软件的国产化率较高,分别为50%与70%,但厂家众多,尚未出现具有国际竞争力的龙头企业。2019年,我国工业产值占世界比重超过30%,但我国工业软件规模同年仅占全球比重约6%,工业软件发展严重滞后。

 


瞭望|事关未来10~15年工业操作系统主导权之争,工业互联网下一步怎么走?


▲ 资料来源:中国工业技术产业软件化联盟,信达证券研发中心

 

  “目前行业用的基础工业软件多从国外进口,软件开发语言及基础数据库基本为美国掌控。我国在基础工业软件和高端工业软件上突破不多。”安徽瑞祥工业有限公司信息化负责人刘泽军说。

  刘泽军介绍说,欧美工业软件售价昂贵,从几百万元到上千万元不等。除一次性购买成本外,企业还要支付每年上百万元的运维费用,小型企业难以承担,这也是我国中小工业企业信息化能力弱的重要原因。
  刘泽军等业界人士认为,中美经贸摩擦以来,美国针对“实体清单”上的中国企业采取了工业软件禁用限制,出口软件给中国企业时往往附带强制条款,禁止买方将所涉软件生产制造的产品出售给“实体清单”上的中国企业。目前美国已对150多款工业软件采取了类似禁用限制,对我工业互联网建设不利。
  基础标准体系建设仍碎片化。标准是实现工业互联网各层级数据、网络、平台和安全的基础。面向工业互联网的智能制造,不仅需要单项技术或装备的突破与应用,更需要建立跨行业、跨领域的工业互联网的标准体系,满足不同行业的智能制造需求,才能在新一轮全球工业革命中掌握智能制造的技术发展主动权和话语权。
  在杨善林看来,我国工业互联网跨界标准体系建设滞后,缺乏统一的技术标准、服务标准、管理标准和安全标准,给系统兼容、数据共享、信息安全以及互联互通带来障碍,导致我国工业场景应用的碎片化,工业互联网为企业带来的价值受限。此外,工业互联网标准体系的建设与国家经济安全息息相关,一旦标准为其他国家率先掌控,将给国家战略安全埋下隐患。
  接受采访的多位专家认为,当前我国仍然缺乏类似GE、西门子的龙头企业,引领国际发展方向的能力不足,在激烈的国际竞争中可能导致形成新的短板。这一状况单纯依靠市场难以改变,需要在一定程度上发挥政府的作用,以工业互联网为突破口推动我国形成国际工业领域巨头企业,避免标准和市场的碎片化。为加速这一过程,需要通过政府引导的方式,推动企业在技术、产品、标准方面的合作,乃至企业间的并购重组,促进形成工业互联网巨头企业,从而保证我国工业体系的独立自主,并提升国际竞争力。
  基础技术体系建设任重道远。我国在芯片技术、软件基础理论、网络安全技术等工业互联网底层技术支撑方面尚未建立完整体系。
  国家工业信息安全发展研究中心发布的《工业互联网平台应用数据地图》报告显示,当前,我国工业互联网平台应用普及率为14.67%。总体来看,我国工业数字化水平较低,工业互联网平台数据采集能力弱,数字化模型少,平台间数据不流通,诸多问题严重制约了工业数据的分析深度。不少大型企业在数字化转型过程中,目前也只能做到厂区关键核心设备的互联互通。
  “基础技术体系的欠缺,导致数据‘下不去、上不来’,工业互联网智能水平不足,数据资源难以有效汇聚流转,成为工业互联网可持续发展面临的主要问题。”杨善林说。
  国内叉车龙头企业——合力股份有限公司信息化部副部长张纪九说,基础技术支撑不足导致信息传递与共享、工业设备联接稳定性不足,要实现人-机-物的网络互联与信息互操作,支撑企业制造模式创新和商业模式创新,依然任重道远。

 

筑牢基础底座

 

  业内人士认为,目前我国仍处于工业互联网发展的早期,我国工业互联网产业整体水平还不高,产业整合度不够,资源投入力度不足,信息技术和工业技术融合还不够深入。他们建议,为支撑我国工业体系新旧动能转换还需要集中力量对我国工业互联网产业进行体系化培育。在积极推进应用创新的同时,应充分发挥我国举国体制的优势,加强顶层设计,补齐基础领域短板。

  突出重点,加速建设工业互联网的基础技术体系。杨善林建议,推进工业互联网可持续发展,关键要立足工业本质,以制造业需求为驱动,重点攻克标识解析、数据感知、互联通信、云端服务、信息模型、数据服务模型等关键基础技术,突破开发工具、微服务框架等技术,解决机器与机器、机器与人的网络互联与信息互操作等技术问题,建立工业互联网多层次安全保障体系,完善工业互联网的基础技术体系。
  实现路径上,应组织产学研用协同攻关,推动平台关键技术迭代和核心产品功能演进,同时加强复合型人才培育,为工业互联网可持续发展提供人才保障。
  内外协调,加快推进工业互联网标准化、国际化工作。标准化方面,一方面要推动各行业龙头企业、协会与平台企业共同提出行业共性的技术路线和解决方案,另一方面要推动平台企业在关键协议、标准方面开展合作,探索新型工业标准制定方式,将信息通信产业先有标准后有产品的模式与传统工业先有产品后形成标准的模式相结合,形成跨平台的可识别、可交互的标准体系。
  统筹兼顾国际化。围绕工业互联网标准国际化进行总体规划,同时要进行技术归口,加强跨国、跨行业、跨领域国际化标准的协同制定,围绕工业互联网国际化标准进行专项试验验证。此外,还要搭建工业互联网核心技术国际合作平台,积极融入工业互联网国际创新网络,深度嫁接工业互联网国际优质技术资源,鼓励企业设立工业互联网技术海外研发中心,与国际研究机构合作建立工业互联网海外联合研究中心。
  IT和OT兼顾,政策重点向更多工业应用倾斜。接受采访的专家建议,我国工业互联网产业政策围绕网络、平台、安全三大体系展开,已取得重大成效,为工业互联网的推广奠定了IT基础,下一步政策需向OT(工业操作技术)延伸,以实现对工业互联网产业的全面覆盖。
  IT方面,可以聚焦工业互联网产业关键环节加强培育,着重加强对工业互联网硬件、软件和集成应用三大关键环节中若干类别的培育。其中硬件部分重点支持类别包括工业芯片、智能工控设备等,软件部分重点支持工业操作系统、平台化智能工业软件等,集成应用部分重点支持专业平台集成应用、工业SaaS开发与服务、工业安全集成服务等。
  OT方面,鉴于之前政策红利主要流向IT企业和平台企业,流向工业部门的较少,建议未来支持政策及资金重点向工业企业倾斜,激励更多中小企业加入平台生态共建,加速企业数字化转型。

 

刊于《瞭望》2021年第39期

 

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