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我国工业互联网,核心技术短板在哪里?

发布时间: 2019-10-31
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作为新一代信息通信技术与工业经济深度融合的产物,工业互联网自诞生之日起,就散发着满满的“科技范”。其关键核心技术主要涵盖“一硬(工业控制)+一软(工业软件)+一网(工业网络)+一安全(工业信息安全)”四大基础技术,“边缘智能+工业大数据分析+工业机理建模+工业应用开发”四大关键技术,以及“开源平台+开源社区”两大杀手锏技术。

近年来,我国工业互联网发展迅速,但在热潮背后,在上述关键核心技术方面存在空心化、短板化、空白化的现象,对此要给予高度关注。

基础不牢

一是四大基础技术自主化严重不足。当前,国内领先工业互联网平台基本上都建立在国外基础产业体系之上,工业互联网平台所依赖的“一硬+一软+一网+一安全”等产业链主要掌控在别人手里。

数据显示:我国95%以上的高端PLC、工业网络协议市场被GE、西门子、罗克韦尔、施耐德等国外厂商垄断,本土品牌主要集中在国内中低端工业控制系统市场。我国90%以上的CAD、CAE、MES、PLM高端工业软件市场被SAP、西门子、达索、PTC等国外厂商垄断,本土企业的工业软件多集中于经营管理类,与工业场景、行业经验结合不足。受此制约,我国工业互联网数据库安全、数据传输安全、数据权益安全等信息安全及相应的产业安全更为滞后。整体而言,我国工业互联网基础技术空心化严重。

二是四大关键技术瓶颈突出。主要体现在:

第一,边缘智能方面,国外厂商设备数据不开放、接口不统一,因此设备的数据兼容性差、采集门槛高、采集难度大,我国80%的平台连接的设备协议种类不足20种;

第二,工业大数据分析方面,标准化、低成本的解决方案缺乏,数据分析方案成本高,开发周期长,复制推广难,我国83%的平台提供的分析工具不足20个;

第三,工业机理建模方面,我国缺乏通用方法、基础工具、开放接口等标准,工业机理转换成可供开发者调用的微服务模块仍有很长的路要走,行业机理沉淀能力薄弱,我国68%的平台提供的工业机理模型不足20个;

第四,工业APP开发方面,存在着APP标准制定滞后、微服务组件颗粒度难以界定、开发进程缓慢等短板。据不完全统计,我国工业APP数量不超过20000个,尤其是杀手级工业APP严重不足,远远难以满足企业上云需求。

三是“开源平台+开源社区”两大杀手锏技术基本空白。我国工业互联网发展中,这两个方面的建设基本上是空白。

其一,开源平台(通用PaaS)严重依赖国外。航天云网、海尔COSMO、树根互联、东方国信等国内领先跨行业、跨领域工业互联网平台的通用PaaS平台基本采用CloudFoundry、OpenShift、Kubernetes等国外开源软件;

其二,开源社区建设更是空白。我国针对工业互联网平台的开源社区建设尚属空白,严重制约了工业互联网平台建设和工业APP培育。

创新生态培育滞后

从顶层设计看,亟需尽快出台关键核心技术创新路线图。国家组织实施了工业互联网创新发展工程,但是有必要聚合产学研用专业资源,制定工业互联网关键核心技术路线图,进一步明确关键核心技术内容、任务、路径和时间表等,指导、引导更多社会力量有序参与到关键核心技术创新生态建设中。

从产业生态培育看,产业、科技、金融的融合不够。当前,工业互联网平台尚处在“高资金投入、长回报周期、商业模式不成熟”的起步建设阶段,亟需建立工业互联网产业基金,引导多层次资本市场加大对工业互联网科技创新的支持力度,打通产业发展、科技创新、金融服务生态链,形成产融结合、良性互促的发展格局。

从平台建设看,领军企业重单打独斗、轻合作。2018年,在国家工业互联网创新发展工程的推动下,不同类型的领军企业多路径建设工业互联网平台,但是由于这些企业存在竞争关系,跨行业跨领域工业互联网平台建设中,这些本来技术互补的领军企业合作不够深入,导致工业互联网平台在行业覆盖度、功能完整性、模型组件丰富性等方面发展严重滞后。

从组织保障看,组织变革跟不上导致工业互联网创新生态建设在企业内部难以落地。在企业内部构建工业互联网创新生态是一项系统工程,需要从理念、技术、管理、商业模式等方面进行全方位思考和布局。

加速完善步伐

首先,协同推动工业互联网和国家制造业创新中心、制造业“双创”建设,完善工业互联网核心技术创新生态。

一是建设国家工业互联网创新中心,有效整合企业、高校、科研院所和产业组织创新资源建设国家制造业创新中心,打通技术、组织、商业、资本之间的分割与壁垒,构建工业互联网创新生态系统;

二是将工业互联网平台作为国家制造业创新中心重点建设内容,鼓励国家制造业创新中心自建或依托第三方工业互联网平台开展协同研发和协同创新;

三是推动基于平台的管理创新。鼓励企业依托工业互联网平台加快组织管理变革,发挥平台的赋能赋智作用;四是引导大型制造企业基于工业互联网平台与产业链上下游企业加强合作,探索构建资源共享、价值共创、风险共担的创新生态。

其次,协同推进工业互联网和电子信息、工业软件发展,完善工业互联网基础技术创新生态。

提升自动控制与感知产业支撑能力,加快推动智能传感器、可编程逻辑控制器、分布式控制系统、数据采集与监控系统等研发和产业化;

实施工业技术软件化工程,推动新型工业软件、工业大数据建模分析、工业微服务组件等核心技术的研发和产业化;

夯实工业网络基础,推进工厂内网的IP化、无线化、扁平化、柔性化技术改造和建设部署;

构建工业互联网安全保障体系,强化设备、网络、控制、应用和数据的安全保障能力,实现对工业生产系统和商业系统的全方位保护。

再者,加快培育开源社区建设和开发者,完善工业APP开发生态。

培育设备协议兼容的开源社区。引导有关企业开放各类标准兼容、协议转换的技术,实现工业数据在多源设备、异构系统之间的有序流动,确保设备“联得上”;

培育行业共性知识开放的开源社区。引导工业互联网平台企业开放开发工具、知识组件、算法组件,构建开放共享、资源富集、创新活跃的开发生态,确保行业机理模型“跟得上”;

强化工业APP开发者人才支撑。支持工业互联网平台企业联合高等院校、科研院所、产业联盟、行业协会和专业机构等组织举办工业互联网“双创”开发者大赛,打造基于工业互联网平台的“双创”新生态。

最后,加快发展各类工业互联网平台服务商,完善工业互联网产业生态。

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