3月31日,習近平總書記在浙江考察時,再次強調要加快5G網絡、工業互聯網等新型基礎設施建設(以下稱新基建)。新基建的最初溯源,正是2017年12月習近平總書記對深入實施工業互聯網創新發展戰略的相關論述。4月20日,國家發改委進一步明確新基建的涵義與內容;4月28日,國務院常委會指出,瞄準產業升級,引導各方合力建設工業互聯網。
工業互聯網被賦予新的時代使命
區別于傳統的“鐵公基”建設,新基建是以新發展理念為引領,以技術創新為驅動,以信息網絡為基礎,面向高質量發展需要,提供數字轉型、智能升級、融合創新等服務的基礎設施體系。在全球新冠疫情蔓延、全球經濟出現衰退跡象的關口,發力新基建是立足當前,應對疫情沖擊、促消費、穩增長的有效手段,更是面向長遠,構筑數字經濟創新發展之基、謀取未來國際競爭優勢的關鍵之舉。工業互聯網是“數字新基建”的“中樞”,是新基建的核心與平臺,在新時期更被賦予新的時代使命。
在應對新冠肺炎疫情中作用初顯。疫情暴發期間,消費互聯網為自我隔離的消費者提供了社交網絡和電子商務服務,而工業互聯網則重在確保社會的正常運行。針對醫用防疫物資調配困難、供需信息無法快速匹配等突出問題,海爾、用友、航天云網等平臺企業相繼發布醫療物資信息供需對接平臺,保障應急物資的精準高效匹配。
針對各地政府、社區的疫情防控應急處置需求,騰訊、阿里等企業利用平臺IT能力實現疫情信息采集、患者溯源,幫助政府提高疫情防控效率,防止疫情擴散。
基于工業互聯網平臺資源、數據資源和開發者生態的協作,在此次疫情應急響應過程中有效支撐了政府和企業對于應用快速開發部署、供需對接和資源配置的需求,以及支持全社會加快復工復產等。工業互聯網協作平臺不僅為抗疫作出巨大貢獻,也展現了經濟發展和社會治理線上模式所蘊含的巨大潛力。
也正是由于在防疫期間為社會提供了實時供需、精準對接的全流程支持,大型集團企業實實在在感受到了企業內外互聯互通、產業鏈聯動和加強供應鏈“韌性”的重要性,工業互聯網建設紛紛快速提上議程,這勢將為工業互聯網的加速發展提供了內生動力。
對經濟和社會發展貢獻也初步顯現。據中國信通院今年3月發布的《工業互聯網產業經濟發展報告(2020)》指出,2019年我國工業互聯網產業經濟增加值規模為2.13萬億元,同比實際增長為47.3%,占GDP比重為2.2%,對經濟增長的貢獻為9.9%。
該報告預計,2020年我國工業互聯網產業經濟增加值規模將超過3.1萬億元,占GDP比重將提升至2.9%以上。工業互聯網既有巨大的投資需求,又能撬動龐大的消費市場,乘數和邊際效應顯著。報告提出,2019年工業互聯網融合帶動的經濟影響規模約1.6萬億元,占GDP比重約1.6%,預計2020年融合帶動經濟影響規模約為2.49萬億元,較2017年增長約4倍,年復合增長率達到70.5%。
未來,工業互聯網更將賦能經濟社會發展。一是成為產業轉型的基石,我國工業門類齊全,市場體量足夠大,全球制造業產值最高,具備探索加快發展工業互聯網的優勢。通過“人機物法環”的互聯互通和數據集成,是工業全要素、全產業鏈、全價值鏈連接的樞紐與核心;加速與5G、人工智能、區塊鏈、大數據等數字技術在產業領域的融合應用,將共同夯實建設制造強國的底層基座。
二是成為未來產業生態的核心,當前,有一定行業區域影響力的平臺超過50家,工業設備連接數量超過10萬臺套,工業大數據、工業APP、邊緣采集、智能網關等關鍵軟硬件產業成為發展熱點。工業互聯網以數據鏈打通產業鏈、供應鏈、價值鏈和創新鏈,成為數據驅動的未來產業生態體系的核心與關鍵。
三是更將成為高質量發展的重要支撐,“開源”打破封閉工業技術體系,為經濟增長注入活力;“聯接”資源、供需和創新,帶動區域經濟發展;“共享”促進開放和協同,促進治理能力和治理體系現代化。加強工業互聯網建設,長期可以作為新一輪工業革命的關鍵支撐、塑造未來產業競爭新優勢的重要手段,對未來工業發展產生全方位、深層次、革命性影響。
能源電力行業工業互聯網建設能力亟待提升
當前,全球工業互聯網發展呈現出關鍵技術加速突破、基礎支撐日益完善、融合應用逐漸豐富、產業生態日趨成熟的良好態勢。從概念普及、實踐生根、全面部署,我國工業互聯網進入產業格局漸定的關鍵期和規模化擴張的窗口期。
憑借信息化建設基礎較好、基礎設施與數字化能力較為健全,我國能源電力行業的工業互聯網建設已經呈現群雄并起的局面,如中國石化ProMACE工業互聯網平臺,旨在打造覆蓋石油和化工全產業鏈的生態圈;南方電網期望通過“數字南網”對接國家工業互聯網,推動其生產、經營、管理、服務模式的根本性變革;國家電投承接了國家能源工業互聯網平臺建設重大工程,志在聚力打造國家智慧能源大腦等。雖然有較好基礎,但在新形勢下,仍需注意以下方面:
一是行業核心競爭力需要加強。工業互聯網網絡、平臺以及安全三大功能體系中,平臺體系是工業互聯網的核心。目前,能源行業尚缺乏具備綜合解決方案和全領域覆蓋能力的龍頭企業,比如意在面向所有工業領域的資產優化通用平臺Predix(GE)、致力于垂直行業解決方案的Mind Sphere(Simens)和面向能源領域的特定平臺Ability(ABB)等;與國內處于領先的資源配置類平臺,如航天科工的INDICS平臺(面向全生命周期的工業應用,在DaaS、IaaS、PaaS和SaaS均有部署)、海爾的COSMO Plat(立志于具有全球普適性的可跨行業、跨領域、跨文化復制)等相比,企業長遠布局能力薄弱,前瞻性、系統性和技術含量亟待提升。
基礎建設方面,我國95%以上的高端PLC和工業網絡協議被國外廠商壟斷;50%左右的工業PaaS平臺采用國外開源架構,缺乏開源開放的本土通用PaaS平臺;90%以上的高端工業軟件被國外廠商壟斷,殺手級工業APP匱乏。
二是產業生態體系需要構建。工業互聯網產業鏈條長、應用場景復雜、前期需要高額持續的投入和長時間的積累,從Predix“出售”到“剝離”的波折,以及德國及時調整戰略出臺《國家工業戰略2030》加大政府支持力度來看,工業互聯網發展不僅需要龍頭企業引領,更加需要政府、企業、聯盟、科研院所等多方力量協同,科技、產業、金融等各領域融通,以形成更具活力的生態體系。
目前能源領域建設應用的創新探索主要集中在龍頭企業和特定場景,中小企業投資能力和意愿不足,工業互聯網應用仍處于點狀發展狀態。
三是企業技術部署能力尚待加強。發展工業互聯網平臺不是單純的建幾個平臺,而要通過工業APP、工業軟件、工業微服務等一系列實際可操作、可復制的系統解決方案,來解決真實工業場景的現實瓶頸問題。能源行業尚缺乏開發自主可控的工業互聯網大數據平臺軟件和重點領域、重點業務環節應用軟件,突破工業機理模型建模技術、數據價值挖掘技術、數據標識解析技術等高新工業軟件核心技術。
另一方面,還存在滲透率低的問題,特別是企業級SaaS應用的使用率偏低,降低了數字化應對靈活性。具有借鑒意義的是,雖然通用公司將Predix出售,但航空、電力和醫療三大業務板塊積累的100萬個數字孿生和上百個工業APP卻是非賣品。
四是數據開發利用能力需要提升。數據是關鍵生產要素,更是企業的核心資產。雖然能源電力行業設備智能化程度較高,多數生產企業均具備DCS、SCADA、MES等相應的控制層軟件或系統,以及大部分企業均建立了以ERP為核心的運營體系,但能源行業數據的集成和分析應用水平不高。
首先是行業標準缺失,跟不上更強調系統的開放性、互聯互通性及互操作能力帶來的大量新標準化需求,工業互聯網大數據資源存在孤立、分散、封閉等問題,導致整體的數據質量不高,成為主要掣肘。另一方面,數據分析能力薄弱,目前能源領域的數據分析仍聚焦于簡單的統計分析和報表呈現,更不用提數據確權、確責和交易中的應用,推動數據資產的有序流通、可信交易、合法變現。
五是安全基礎需要夯實。安全體系是工業互聯網的保障,從實施角度可分為設備安全、控制安全、網絡安全、平臺安全和數據安全等。當前我國能源行業工業互聯網IaaS基礎層大多建立在國外基礎產業體系之上,PaaS多采用國外開源架構,IaaS應用層缺少高端智能軟件,產業面臨空心化的威脅,這必然嚴重威脅數據主權和數據安全。而在復雜多變的工業環境中,保障系統和網絡安全,一直是巨大的挑戰。可以說,未來能源電力行業將面臨能源安全和數據安全的雙重挑戰。
推進能源電力行業工業互聯網建設的建議
工業互聯網不僅是能源行業數字時代的新基建和創新發展的新體系,更是保持領先的新產業和提升國產化率的新陣地,高標準、高水平建設各層次工業互聯網平臺體系,對大幅提升能源電力行業創新能力和效率,賦能行業發展新動力,助力實現制造強國目標等,具有重要而現實的意義。
一是打造核心平臺。充分利用混合所有制改革有利時機,吸納社會資本、技術、資源,加大政策支持和市場整合力度,大力培育并加快打造一批具有行業和社會影響力的能源行業工業互聯網平臺。要夯實行業DaaS基礎,保護好數據資產;加速做實SaaS研發應用,在行業內部迅速形成多點輻射、放大倍增的帶動效應;加快云化遷移,逐步打造行業通用PaaS,提升國產化率,促進能源行業轉型發展。
二是構建產業生態。加強能源電力行業多方聯動,完善跨界合作體制機制,以產業聯盟、創新中心、產業集群等建設為牽引,加強在相關產業政策制定、人才培養、重大科研項目部署、試點示范項目設置以及各類園區建設等方面的溝通與合作,確保體系化推進。要重視工業互聯網對應的產業生態圈培育,面向企業數字化轉型需求的產學研用協同體系構建,鼓勵不同層次企業發揮各自優勢開展創新與應用,在單點突破的基礎上通過集成優化實現全面提升,形成行業“體系作戰”優勢,實現產業體系化發展。
三是加大創新力度。瞄準高端芯片、工業操作系統、工業軟件、安全防護等基礎技術,探索5G網絡、邊緣計算、人工智能、區塊鏈等前沿技術,加大技術創新力度。注重融合創新,針對工業互聯網“開源”特性,積極構建行業范圍創新生態,鼓勵能源領域與信息通信領域的深入合作、聯合攻關,支持核心技術由“自用”轉向“共用”。積極發展智能化生產、服務型制造等新模式新業態,創新商業模式、生產方式、組織形式和增值模式。
四是培育核心算力。集合數據、算法、工業應用形成的算力是未來行業核心資源,要重視行業數據資產保護、開發、利用和共享,把核心算法、算據、算力提升為核心戰略資產,加快相關技術、標準、應用的系統性突破。提升能源工業APP的開發、利用和整合,加快專業經驗固化、工業微服務復用,大幅提高應用滲透率,以及相關技術、標準、應用的系統性突破。引進和加強貫通工業和ICT的復合型人才隊伍建設。
五是筑牢安全底線。安全體系是工業互聯網的保障。加快建成覆蓋能源電力企業、工控系統集成商、網絡信息安全企業和政府部門的工業互聯網安全技術標準體系和防控體系,建立多層次、多維度的安全保障,打造全方位防護的新型安全體系。鼓勵支持面向全行業的工業互聯網安全技術研發、成果轉化和產品服務創新,提升安全技術產業支撐保障能力。
