“工業互聯網是數字化轉型的路徑及方法論。把人工智能、大數據用于分析制造工藝目前是非常新的探索,通過工業互聯網和平臺,提高全產業鏈全要素生產率和交易資源配置效率,這是目前做的很重要的嘗試。”11月27日,中國信息通信研究院院長余曉暉在“《財經》年會2022:預測與戰略”上表示。
以下為發言實錄:
余曉暉:各位專家、院士,各位嘉賓,下午好。習近平總書記在前不久的政治局學習講話中指出,要推動制造業、服務業、農業等產業數字化,利用互聯網新技術對傳統產業進行全方位、全鏈條的改造,提高全要素生產率,發揮數字技術對經濟發展的放大、疊加、倍增作用。當前有一個全球共識是,數字化轉型在加快。去年全球47個國家數字經濟增加值同比名義增長為3%,而同期全球GDP的增速為-2.8%,數字經濟的增速比GDP要高5.8個百分點。另一方面,新冠疫情很大程度上加速了全球的數字化進程。
全球的數字化轉型,這里有一個簡單的框架圖,數字化轉型對于企業而言,其基本的目標,還是服務于企業發展的基本面,因此數字化轉型的框架設計要考慮如何圍繞公司戰略制定數字化愿景目標,圍繞企業經營目標構建數字化轉型績效指標,在此前提下構建數字化轉型能力。數字化轉型涵蓋企業的業務、運營和組織,是產品服務形態、生產運營方式、產業組織方式和商業模式的全方位系統性變革,通過數字化轉型變革創新范式、優化產業資源配置方式,從而帶來新價值增長與效率提升,更好應對快速變化的市場和產業鏈供應鏈。
工業互聯網是數字化轉型的方法論和路徑,我們過去做的工業互聯網參考的架構2.0反映了其中的核心機理,其本質是數據驅動的智能優化閉環,通過對工業系統實時數據的采集、傳輸、處理、分析、決策與反饋控制,并與工業知識相結合,形成復合型的新優化范式,不斷改進物理世界的運行效率,變革業務體系、生產模式、運營方式、商業方式和創新范式的變化,從而提高全要素生產率,創造更大的價值。
目前工業互聯網應用實踐的情況是,第一,目前企業多集中在解決生產管控痛點和運營優化階段,無論是中國還是國際,生產過程管控的應用比例是最高的,加上運營管理,約占60%。第二,產品、服務與商業模式創新、產業組織變革是重要方向,但還處在一個比較初級的階段。第三,對于中國來說,補課、提升和創新升級是并行的,雖然生產過程管控中中國和跨國企業是差不多的比例,但是內涵有不少差異,中國有最新最先進的智能化升級探索,也有大量的中小企業在做信息化數字化補課,補課提升和創新升級并行。第四,工業互聯網的實踐可以從企業內、企業間和產業鏈價值鏈等不同路徑切入。目前,我國的工業互聯網應用場景非常豐富多元化,未來幾年將形成更為清晰的數字化轉型模式
裝備制造業的應用情況,聚焦產品全生命周期,通過研發與服務創新提升綜合價值。可以看到,圍繞產品的研發設計與全生命周期的管理是裝備行業做的比較多的,是工業平均水平2倍以上,涵蓋從設計、生產、裝配、售后等全方面提升綜合效率。同時產品工藝研發占比12%,產品設計與仿真、工藝與輔助制造、產品試制與驗證應用占比為全工業行業最高。最新發展方面,通過新技術提升產品工藝研發的虛擬化智能化水平,如通過人工智能、大數據和數字孿生縮短研發周期、降低試驗成本。同時,依托智能化裝備打造用戶入口,建立全生命周期的新型技術服務體系,裝備制造業在運維服務環節的應用占比為全工業行業最高,可為產品提供智能運行保障等增值服務。
原材料行業,重視安全生產和能耗優化,并逐步關注技術創新和平臺化交易能力提升。目前看,能耗排放優化、設備安全生產管控是最主要環節,總體來看,原材料行業工藝復雜、危險性高、環保壓力大,應用側重生產過程管控,占比近64%;能耗排放和設備管理應用為各行業最高,基于數據分析監測和優化關鍵設備運行與耗能情況;全行業35%的安全生產案例來自原材料,主要應用AI等技術對現場和園區進行安全感知識別。最新進展方面,一是應用新技術開展制造工藝等核心技術與原理突破,工藝輔助制造提升近2%,為全行業最高,通過AI/大數據分析優化制造工藝,提升產品質量。二是通過平臺提高交易資源配置效率和全產業鏈生產率,通過電商平臺、產業鏈平臺等解決原材料行業產能不均衡、產品同質化、市場難拓展等瓶頸。某種程度上中國的原材料工業如鋼鐵石化等自動化和信息化水平非常高,但全產業鏈生產率不見得那么高,這是優化提升的一個方向。
輕工行業,注重生產運營協同與模式創新滿足客戶個性化需求。可以看到,行業聚焦于生產經營全環節的柔性能力,它追求的是如何敏捷地響應市場的迭代和產品迭代的需求,這里面多環節的協同場景比全工業平均水平高1倍左右。新的進展方面,一是產品的工藝研發和用戶的交互的部分在不斷加深通過打通工廠與用戶端,快速獲取用戶需求,利用AI、AR/VR等提升用戶全流程參與效率和體驗。另一方面,新模式新業態逐步成為價值最大化的關鍵,C2M規模化定制和跨領域流通等場景領先。
我們分析了裝備制造、原材料、輕工這三個行業的進展,再回到工業互聯網如何賦能產業鏈供應鏈。我們近期會以藍皮書的方式對外發布一個研究報告,我們研究總結,工業互聯網賦能產業鏈供應鏈有兩個主要要求,一是不斷鏈,要實現可控、可替代、組織的靈敏性和柔性,二是高級化,包括創新性、高效性和可持續性。這些要素打開再看會發現,工業互聯網從它的研發設計、供應鏈、生產制造過程、營銷服務等所有環節能夠提供平臺和工具,比如研發的工具資源和平臺、供應鏈的管理、采購、產品全生命周期的管理,生產設備的數字化智能化、工藝優化和工序協同,后服務等等,這里面有匹配的關系和工業互聯網所能提供的工具箱。近期我們將發布報告。
這是一個工業互聯網產業聯盟做的一個白皮書,關于工業互聯網平臺如何賦能產業鏈供應鏈。我只摘了其中兩個圖,一個圖可以看到,超過80%的被調研工業企業認為工業互聯網對提升產業鏈供應鏈的數字化、智能化、抗風險水平、協同水平和自主可控水平以及融資能力方面有明顯的作用,70%的已實施工業互聯網的企業可以顯著提升其對應對產業鏈供應鏈突發風險的水平,供應鏈彈性提升效果顯著。這份白皮書將在12月份對外發布。
此外我們還做過一個調研,對全國31個省的工業互聯網應用調研,這里摘錄了專用設備制造、通用設備制造企業兩個領域,可以看到,超過70%的實施工業互聯網的企業實現了較好的增長。我們測算過去年工業數字經濟的比重,2020年較2018年提高了2.7個百分點,成效還是比較明顯的。
工業互聯網平臺方面,先看全球消費性平臺情況,消費類互聯網平臺的市值到去年底超過了10萬億美金。工業互聯網平臺目前規模小,但是全球發展的新方向,今年3月份中央財經委第九次會議特別強調了要加速用工業互聯網平臺改造提升傳統產業,發展先進制造業。我國多層次系統化工業互聯網平臺體系的形成,我們觀察到了國內600家工業互聯網平臺,比較有影響力的平臺也有100余家,包括跨行業跨領域綜合型平臺、特定行業/區域特色型平臺、特定技術領域專業型平臺等。平臺既有聚焦研發設計、工藝優化、設備生產過程管控等內部環節,也有聚焦全產業鏈供應鏈的應用。從商業模式來說,目前主要是兩個路徑,一個是服務于中小企業,一個是服務于行業高價值用戶。
中國信通院對國內工業互聯網平臺進行了幾年的測評,通過測試發現其核心功能提升顯著。測評數據反映了什么特點呢,近一年來,低代碼+新型人機交互、工業模型稟賦、數字孿生、邊緣能力等成為平臺迭代升級的重要方向。不過,工業互聯網平臺技術復雜且迭代更新快,還需要在提升商業盈利能力、平衡平臺通用化解決方案與定制化工業場景服務、探索數據流轉及平臺間能力互補和資源協同方面不斷努力。
提到5G,全球工業領袖對5G的期待是非常高的,從兩年前的全球工業領袖調查可以看得出來。再看看德國工業4.0和日本互聯工業的5G應用場景,聚焦在一個是生產制造,如柔性制造、質量、效率等;二是遠程操控,如監測、維護、追溯等;三是協同協作,如生產、裝配、供應鏈、產業鏈等方面的協作。
這是中國的一些典型的5G+工業互聯網案例況,當前的案例里主要是用5G當前R15版本的大帶寬和低時延能力,雖然低時延還不足夠低,現在是15毫秒的時延,但是已經可以發揮重要的作用了,像5G智慧港的無人集卡和港機自動化遠控,應用較多的5G+AI質量檢測,還有一些例子,如華為產線的柔性調整,從10人7天到 2人2天;寶鋼5G的操作室拉遠500米,都非常有意義,已初步顯示出變革性的能力。
產業界對5G的期待很高,雖然還需要長時間努力,但目前“5G+工業互聯網”已初步展現變革性的賦能意義。當前5G的大部分應用是“增量創新、邊緣變革”,從外圍開始引入,不改變現有生產體系下實現變革,如應用比較廣泛的“5G+機器視覺”是在以前主要不用網絡和數字技術的檢測環節利用5G和人工智能實現了生產率大幅度提升。下一步要進一步推動5G與工業體系的深度融合,甚至將其作為工業體系的一個基因。其中,5G URLLC(超可靠低延遲通信)的成熟將是重要的驅動力,未來會與工業自動化系統和生產線結合,將更好分階段匹地配各類工業應用需求,激活更深層面的變革創新。
目前,全球各國都在工業/產業數據空間領域積極探索。歐盟正在建設以工業數據空間為核心的生態體系,推動數據安全共享流通,加強數據主權。中國信通院也發起了工業數據空間·生態鏈伙伴計劃,建設了面向3D模型可信共享流通的工業數據空間測試床。
我國工業互聯網的下一步發展,需要深耕細作、推廣普及、鍛長補短,全面推動數字化轉型,重點在于融合應用、基礎設施、技術創新、產業生態、安全保障和數字治理等方面。就技術賦能而言,5G、人工智能、邊緣計算、AR/VR、數字孿生等新技術融入將帶來巨大創新與變革。在產業升級方面,產業基礎體系中的工業裝備、自動化、工業軟件、行業機理和知識的差距仍是長期的基礎性挑戰,需要長期不懈追趕;同時,5G、人工智能、邊緣計算等新一代信息技術的集成應用也將帶來新的機遇。在轉型載體上,工業/產業園區的重要性更趨突出。在數字平臺領域,未來需要打造國際競爭力的工業互聯網/產業互聯網平臺體系。同時,還有中小企業數字化、轉型載體、數字治理等問題。
總結工業互聯網推動數字化轉型,第一是扁平開放的制造系統,第二是基于知識和數據的制造模式,第三是彈性智能的產業鏈供應鏈網絡,第四是融通發展的數字經濟體系。不展開說了,我的分享就到這里,謝謝大家。
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