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《關於深化“網際網路+先進製造業”發展工業網際網路的指導意見》的系列解讀——解讀四:培育産業促進融合

日期:2018-01-12 12:10    來源:中華人民共和國工業和信息化部

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  一、背景情況

  工業網際網路是涵蓋從軟體到硬體、從數字到實體、從廠內到廠外的複雜生態體系。其中,産業是重要支撐,包括六大重點領域:工業網際網路網路、工業傳感與控制、工業網際網路軟體、工業網際網路平臺、安全保障以及系統整合服務等。其應用主體多元化,覆蓋大中小企業;應用形式多樣,目前形成了智慧化生産、網路化協同、服務化延伸、個性化定制等豐富的模式與場景。

  全球發達國家不斷強調工業網際網路的産業培育和應用推廣。在産業方面,發達國家積極探索,以龍頭企業為牽引,加快形成産業生態。如搭建行業發展平臺是美德部署工業網際網路研究和實踐共同做法,美國於2014年宣佈成立工業網際網路聯盟(IIC),匯聚33個國家/地區的近300家成員單位,推動全球工業網際網路發展。德國集聚工業龍頭推進相關標準、架構、測試床等工作,成為工業網際網路的重要推動力量。新技術方面,無線網路技術在工業領域的應用不斷深化,時間敏感網路(TSN Time Sensitive Networking)、邊緣計算等新一代網路技術引起全球主要企業和産業組織普遍關注。區塊鏈與工業網際網路結合被廣泛看好,國外在工業産品追溯、供應鏈金融、分佈式智慧電網等方面已經出現多個案例。標準研製方面,IIC將驅動全球性的工業網際網路標準構建作為戰略目標,與ISO等國際標準化組織、開源組織和區域標準研製部門合作,加快具體標準研究。在應用方面,領先國家主要以應用案例和測試床加速工業網際網路應用推廣,德國工業4.0平臺建立了30多個測試床和200多個案例庫,工業網際網路聯盟審核通過27個測試床,建立30多個案例庫來匯集業界最佳工業網際網路實踐,加快推進技術測試和優秀實踐的推廣宣傳。

  隨着新一輪工業革命及工業轉型升級的不斷推進,目前我國已經形成了完整涵蓋工業網際網路網路、工業傳感與控制、工業網際網路軟體、工業網際網路平臺、安全保障及系統整合服務等六大重點領域的工業網際網路産業體系,也初步開展了工業網際網路融合應用。但同時,我國在發展工業網際網路産業與應用時,也面臨諸多問題。一是産業基礎薄弱,領域發展不均衡。例如在工業軟體環節,許多廠商只能在國外産品和開源技術的二次開發和定制化基礎上推出産品,創新能力不足。二是應用成本高,難以實現大規模推廣。工業網際網路前期研發應用部署投入巨大,企業自主投資建設的資金、技術、人才等要素和能力不足,特別是在當前經濟下行壓力下,企業研發、部署工業網際網路的主動性仍待提升,典型應用標桿帶動能力有限。因此,我國工業網際網路産業尚處於發展的初始階段,工業網際網路應用初步開展且存在大量需求,應當有針對性地引導支援工業網際網路産業和應用發展。

  二、思路目標

  (一)發展思路

  為支撐工業網際網路發展,《指導意見》強調要從我國工業網際網路産業與應用的關鍵問題出發,充分考慮我國當前基礎與現狀,從供給側與需求側兩方面共同發力。

  在工業網際網路産業培育方面,聚焦加強關鍵技術、標準體系、産品與解決方案等三方面支撐能力,具體來説:

  一是支援關鍵技術研究。針對工業網際網路發展近期需求,調動産學研用各方力量,重點在無線物聯、新型工業網際網路標識解析體系、軟體定義網路、工業網際網路平臺、現場數據採集與整合、工業數據分析、生産建模倣真等重點領域開展技術攻關,並儘快實現技術的産品化、實用化,解決網路升級改造、應用平臺建設的緊迫需求。面向工業網際網路的未來發展,積極組織研究力量在實時性網路、邊緣計算、人工智慧、增強現實/虛擬現實、數字對象為中心的資訊網路架構等工業網際網路新興技術領域開展研究,支撐工業網際網路産業長期快速發展。

  二是構建工業網際網路標準體系。按照“基礎共性先行、産業急需先行、創新驅動先行、自主可控先行”的原則,統籌推進工業網際網路標準體系建設,優化推進機制,加快建立統一、綜合、開放的工業網際網路標準體系,制定一批總體性標準、基礎共性標準、行業應用標準。組織開展標準試驗及驗證工程,同步推進標準內容試驗驗證、試驗驗證環境建設、倣真與測試工具開發。組織企業開展標準應用試驗、示範和應用部署。推進標準公共服務平臺建設,為業界提供檢索、諮詢、測試等標準相關服務。

  三是加快構建工業網際網路産業基礎。推動企業圍繞工業網際網路重點領域開展技術創新與産業佈局,顯著提升産品及解決方案的供給能力。一方面,重點突破工業網際網路關鍵軟硬體産品,圍繞高性能網路設備、工業晶片與智慧模組、智慧傳感與控制設備、智慧網關、虛擬倣真軟體、工業作業系統、工業中間件、工業大數據、工業安全設備、虛擬現實/增強現實等重點産品與解決方案,加快研發創新和産業化突破。另一方面,積極打造工業網際網路系統解決方案,面向中國製造2025十大重點領域與傳統行業轉型升級需求,打造與各行業特點緊密結合的工業網際網路一體化解決方案。

  在工業網際網路應用融合方面,需要根據不同主體按照適合的路徑和重點進行實施推廣,就我國情況而言,應依託大型企業實現全面提升,依託中小企業加快普及。具體來説:

  一是全面提升大型企業工業網際網路整合創新。在信息化基礎好、應用前景廣的大型企業,加快推動工業網際網路的融合應用,打造全透明數字車間和互聯工廠,構建新型生産模式和生産組織方式。推進工業設備聯網與數據整合分析,加快物聯網在工業現場與生産設備中的應用,強化工業生産過程的網路互聯與數據採集能力,促進基於數據分析與反饋的生産優化與設備維護。開展大數據智慧管理,推動製造企業依託工業網際網路實現跨層級跨系統的軟體整合與數據互通,建立面向企業生産控制與運營管理的大數據模型與演算法,實現基於工業大數據分析的智慧管控與決策優化。加強企業間網路化協同,推動大型工程的並行設計與協同製造,促進基於統一標識解析系統的供應鏈整合與物流優化,鼓勵發展基於工業網際網路的眾包、眾創、眾享等新模式,構建網路化協同生産體系。發展大規模個性化定制,鼓勵企業基於工業網際網路與用戶緊密交互,實現用戶個性化需求與産品設計、生産製造的精準對接,探索推廣物料智慧識別、智慧柔性生産線的應用,提升企業規模化定制能力。推動産品聯網與遠端服務,加快智慧網聯産品發展,建立産品網路服務平臺,鼓勵産品監測、産品溯源、遠端維護以及增值服務等創新發展,延伸産業價值鏈、提升産品附加值,實現企業服務化轉型。

  二是加快中小企業工業網際網路應用普及。針對中小企業應用部署快、實施周期短的特點,主要推廣工業網際網路應用新模式。開展中小企業工業網際網路基礎性改造,推動低成本、模組化工業網際網路設備和系統在中小企業中的部署實施,提升中小企業數字化、網路化基礎能力。推動工業網際網路關鍵資源與工具的共用,加快建設面向中小企業的數據模型庫、軟體工具庫、行業資訊庫,依託工業網際網路平台資源降低中小企業智慧化門檻。培育中小企業工業網際網路應用新模式,圍繞採購、行銷、設計等環節,鼓勵中小企業開展供需對接、整合供應鏈、産業電商、眾包眾籌等應用,提升中小企業工業網際網路應用水準。支援面向中小企業的設計與製造能力開放,開放中小企業的設計與製造能力,加快大企業或第三方開放式平臺發展,引導面向中小企業開放專業知識、設計創意、製造資源,為中小企業創造新的市場和商業機會。

  (二)建設目標

  《指導意見》通過定量目標和定性目標相結合的方式,提出了2020年和2025年工業網際網路産業與應用階段性發展目標,主要規定了工業網際網路標準、關鍵技術産業化水準、應用試點數量等指標。提出到2020年,制定20項以上總體性及關鍵基礎共性標準、20項以上重點行業標準;建立5個以上技術測試驗證系統,推出工業網際網路網路設備、智慧網聯産品、工業大數據産品等;建立150個應用試點。到2025年基本建成涵蓋技術、産品、管理及應用的標準體系;掌握關鍵核心技術,推出一批具有國際先進水準的相關産品;拓展工業網際網路應用範圍,在“中國製造2025”十大重點領域及重點傳統行業全面推廣,實現企業效益全面提升。

  以上目標是在我國重點發展方向和現有基礎上制定的,當前我國已通過開展工業網際網路試點示範、工業轉型升級、工業網際網路綜合實驗平臺和管理平臺建設等工作,推動工業網際網路落地實施。在産業層面,跨界合作不斷深化,産業合力不斷提升。下一步需依照《指導意見》加快工業網際網路産業、應用的科學佈局和分工實施。

  三、重點亮點

  《指導意見》的産業和應用部分針對工業網際網路從底層技術、標準到上層産品、應用,進行了全面的工作解構和方向指引。

  《指導意見》明確規範産業標準制定方向,正式提出了工業網際網路標準的分類規定和發展策略,一是通用需求、體系架構、測試評估等總體性標準;二是網路與數字化互聯介面、標識解析、應用支撐、工業網際網路平臺、安全等基礎共性標準;三是汽車、航空航太、石油化工、機械製造、輕工家電、資訊電子等重點行業的工業網際網路行業應用導則、特定技術標準和管理規範。

  《指導意見》提出了産業支撐能力培育的重點,加快推動新興技術轉化應用,聚焦工業網際網路核心産業環節,設立關鍵技術産業化工程。一是加快工業網際網路關鍵網路設備産業化,包括IPv6、工業PON、實時性網路、低功耗無線、軟體定義網路、標識解析等關鍵産品;二是研發推廣關鍵智慧網聯裝備,圍繞數控機床、工業機器人、大型動力裝備等關鍵領域,實現智慧控制、智慧傳感、工業晶片與網路通信模組、中間件産品的整合創新;三是開發工業大數據分析應用軟體,圍繞生産流程優化、品質分析、設備預測性維護、生産排程等應用場景,開發工業大數據分析應用軟體。

  《指導意見》明確了工業網際網路整合應用的方向,提出五大類工業網際網路實施路徑與應用模式。一是智慧化生産應用,鼓勵大型工業企業實現內部廣泛互聯和數據整合互通,併發展品質優化、智慧排産等應用;二是遠端服務應用,主要開展面向高價值智慧裝備的網路化服務;三是網路協同製造應用,主要面向中小企業智慧化需求,實現製造資源的線上調用;四是智慧聯網産品應用,重點面向智慧家居、可穿戴設備等領域,滿足高精度定位、安全可信運維等需求;五是標識解析整合應用,在標識解析系統與信息化系統整合基礎上,實現關鍵産品溯源、全生命周期管理等應用。

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