中國制造企業雙創發展聯盟專家委員會委員趙敏:工業互聯網發展面臨五大難點

來源:智匯工業

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關鍵詞:工業互聯網 新基建

    “這兩年,工業互聯網發展可謂順風順水,不斷成長。本月初,工業互聯網被國家列為‘新基建’項目之一,點名要加快建設,充分表明國家對工業互聯網的重視。工業互聯網生逢其時,前景無限?!敝袊圃炱髽I雙創發展聯盟專家委員會委員趙敏在接受《中國電子報》記者采訪時表示。

    在2017年國務院發布的《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》中指出:“工業互聯網是以數字化、網絡化、智能化為主要特征的新工業革命的關鍵基礎設施,加快其發展有利于加速智能制造發展,更大范圍、更高效率、更加精準地優化生產和服務資源配置,促進傳統產業轉型升級,催生新技術、新業態、新模式,為制造強國建設提供新動能?!边@句話說明,工業互聯網是發展智能制造的關鍵基礎設施,同時闡述了工業互聯網的重要作用。

    趙敏認為,工業互聯網在國內剛剛起步,與之相適應的標準、規范有待健全,工業互聯網平臺上的數萬工業APP數量尚未達到百萬級的生態程度,尤其是工業互聯網的局域性限制等,工業互聯網的發展仍是一條漫長的道路。

    趙敏表示,在公布的新基建項目中,新材料、新工藝、核心零部件等內容并不在其中。他認為,新基建的賦能作用要想完全發揮出來,這些核心工業技術也需要高度重視。


    工業互聯網重在聯接工業要素 


    一個“互聯網”詞匯的背后,有著相當不同的解讀。

    社交/消費互聯網(社消互聯網)是以商用以太網為主體的網絡,主要聯接電腦、手機、平板、服務器等各種計算機類設備。遵循IPv4或IPv6協議的上述終端,無需開發接口程序,都可以“即插即用”入網,溝通數據信息,以消除信息不對稱的新模式,來產生巨大效益。

    工業互聯網是以工業物聯網、工業以太網為主體的網絡,主要聯接設備、物料、人、信息系統等各種工業要素,實現工業數據的感知、傳輸、分析與科學決策,以提升生產效率與設備運行質量,形成新興業態和應用模式,來推動中國工業轉型升級。

    趙敏認為,二者雖然都冠之以“互聯網”后綴,但是內涵區別很大。建設工業互聯網,必須基于工業要素,遵循工業規律,聚焦工業應用,提供工業價值?;诠I要素,工業互聯網必須要把企業的人、機、料、法、環、信等工業要素全部聯接起來,其前提是做好這些工業要素的數字化工作。遵循工業規律,是指在工業領域,天量身軀,巨大空間,綿長時間,合格材料,持續能源,機理模型,適用軟件,耐心沉淀,反復迭代,是工業的基本屬性。因此工業規律就是要反復打磨與沉淀,不會出現一夜“爆款”的短期行為。聚焦工業應用,是指在工業互聯網上,傳輸的是工業數據,承載的是工業知識,控制的是工業設備,解決的是工業問題,優化的是工業資源配置。

    據介紹,提供工業價值,可以從三個方面體現:一是超越時空限制,打破原有相對封閉、僵化固化的工業系統格局,以相對離散的形態,更靈活廣泛地聯接各種工業要素,展現跨領域、大系統級的聯接價值;二是打造支撐制造資源泛在聯接、彈性供給、高效配置的工業互聯網平臺,構建基于海量工業大數據采集、匯聚、分析的服務體系,形成新型價值鏈;三是基于對工業大數據的分析結果,洞察物理世界過去一直發生、但是無法觀測到的物理活動細節,挖掘隱藏的信息價值,做好研發、生產、服務與管理決策。


    產業發展面臨五大難點三大痛點 


    工業互聯網已經在國內轟轟烈烈推進了兩年多,有了廣泛的參與方(開發、應用、管理等)和社會認知度。但是當前工業互聯網的發展水平還處于剛剛起跑的階段。

    工業系統聯網涉及工廠、油氣、電力、礦山、物流、汽車、大型設備、樓宇等工業系統的聯接與采集數據。缺乏聯接和有效數據量的工業互聯網沒有實用價值。

    趙敏認為,工業要素的聯接有五大難點:

    一是設備本身不“生產”數據——某些早期的物理式機器設備,或者在最初設計時認為不需要添加數字化模塊的設備,大到工業鍋爐、港機等,小到工業縫紉機、電熨斗等,這些設備中既沒有傳感器,也沒有計算內核。如果加裝這些器件,機器空內部狹小無法安裝,機器外部安裝會影響操作運行等。

    二是數字模塊不開放——某些工業設備本身有數字化模塊,但是這個模塊不開放,數據只是封閉、隱藏在設備內部使用,沒有任何可以讀取內部數據的物理接口。暴力拆解有可能損壞設備。

    三是數字模塊被做手腳——某些工業設備本身有數字化模塊,也有可以讀取內部數據的接口,但是被原設備廠商做了手腳(如多臺設備設置成同一個網址),事實上封死了多臺設備同時聯網的可能性。

    四是數字模塊被加密——某些工業設備有可以讀取內部數據的接口,但是數據被加密處理,如果沒有解密程序模塊,根本無法識別數據的格式。

    五是不同的總線和協議——歷史原因造成中國的工業設備是“萬國牌”,各種總線和協議的“存量”設備比比皆是。所有的存量設備全部聯接起來需要5000多種驅動協議。

    此外,聯網后數據采集會遇到三大痛點:

    一是數據采集問題——因為不能影響工業現場的生產進度,通常在工作現場經常遇到調研進展慢、開發難度大、驗證維護周期長等實際問題,嚴重影響了數據采集項目的開發與實施進度,特別是在驗證與維護方面還存在很多的隱性成本,在意想不到的地方還會冒出問題。

    二是軟硬件適配問題——傳統數據轉換單元只能解決串口數據的轉發,且采集頻率較低。主要應用于供水、供熱等低頻數據采集場景,可以接受1-2秒延時的場景。工業網關可以解決串口、以太網鏈路的數據轉發,但所支持協議有限,且很難形成完整的解決方案。傳統SCADA軟件支持的驅動多,可以對外轉發,有完整的解決方案,但上位機(直接發出操控命令的計算機)部署成本比較高。

    三是怎么用好數據——面對既有數據,如何實現設備物聯網數據的共享、分發、分析與協同,如何挖掘海量實時/歷史數據的價值,如何從遠程監視、遠程配置參數,提升到在較大范圍內協調配置資源、改進制造工藝、優化排產計劃、完善質量追溯體系等,并由此而為企業創造價值。


    (審核編輯: 智匯小新)

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