工業互聯網,融合創新亮點多
日前,由國家製造強國建設戰略谘詢委員會(hui) 指導、中國工業(ye) 經濟聯合會(hui) 等單位主辦的2022年(第四屆)全球工業(ye) 互聯網大會(hui) 暨工業(ye) 行業(ye) 數字化轉型年會(hui) 在浙江桐鄉(xiang) 烏(wu) 鎮舉(ju) 辦。大會(hui) 聚焦數字化轉型在工業(ye) 企業(ye) 中的實際應用等問題,邀請多位院士專(zhuan) 家共同探討工業(ye) 互聯網發展的新趨勢、新路徑。
工業(ye) 互聯網是以互聯網為(wei) 代表的新一代信息技術在工業(ye) 領域的應用和發展,是造就數字工業(ye) 的基礎工具。數據顯示,我國工業(ye) 互聯網已融入45個(ge) 國民經濟大類,產(chan) 業(ye) 規模邁過萬(wan) 億(yi) 元大關(guan) 。截至目前,“5G+工業(ye) 互聯網”建設項目超過3100個(ge) ,具有一定行業(ye) 和區域影響力的特色平台超過150家,其中重點平台的工業(ye) 設備連接數超過7900萬(wan) 台、工業(ye) APP數量28萬(wan) 餘(yu) 個(ge) 。新一代信息技術在工業(ye) 互聯網領域有哪些新的應用?融合創新又取得了哪些新進展?記者采訪了多位專(zhuan) 家。
應用廣度不斷拓展,程度不斷加深,水平不斷提高
數字地質、牙輪導航鑽孔、智能配礦等模塊,用三維數字孿生技術進行1∶1還原,十裏礦山,盡收眼底;選礦環節,利用邊緣計算技術對工藝進行優(you) 化控製;安全中心負責統一分析、統一報警,保障中心對設備在線感知、在線檢查……這是“鞍鋼礦業(ye) 智慧采選工業(ye) 互聯網平台”項目打造的智慧礦山生產(chan) 場景。
在巨石集團,“玻璃纖維未來工廠集成應用”項目對窯爐、拉絲(si) 機、絡紗機等核心生產(chan) 設備進行3D仿真建模,在虛擬環境中重現製造工藝全過程、展現產(chan) 品全生命周期,並引入全流程物流係統、自運行機器人等技術,實現生產(chan) 運營的數字化和智能化。
近年來,我國工業(ye) 互聯網建成網絡、平台、安全三大體(ti) 係,體(ti) 係化發展位居全球前列。在支撐實體(ti) 經濟數字化轉型、帶動產(chan) 業(ye) 融合應用發展方麵,取得了重要進展。
在中國工業(ye) 經濟聯合會(hui) 會(hui) 長李毅中看來,當前,工業(ye) 互聯網發展具有三個(ge) 方麵的特征:一是新一代信息技術的綜合集成並與(yu) 工業(ye) 製造技術深度融合;二是製造並應用了各類信息通信技術產(chan) 品,構築服務於(yu) 工業(ye) 製造業(ye) 的數字基礎設施;三是由工業(ye) 互聯網支撐的數字工業(ye) 與(yu) 數字經濟同族,內(nei) 核相容、“基因”相同。
工業(ye) 互聯網是工業(ye) 企業(ye) 開展數字化轉型的基本路徑和方法。目前,工業(ye) 企業(ye) 數字化轉型主要有數字化研發設計、大數據市場細分、個(ge) 性化規模定製、智能化精準製造、網絡化協同運作、信息化運營管理、製造業(ye) 服務延伸等形態。
當前,我國經濟社會(hui) 發展越來越呈現出數字化特征,正在進入以數字化生產(chan) 力為(wei) 主要標誌的新階段。中國工業(ye) 經濟聯合會(hui) 執行副會(hui) 長路耀華說:“作為(wei) 新一代信息技術與(yu) 工業(ye) 經濟深度融合的產(chan) 物,我國工業(ye) 互聯網的應用廣度不斷拓展,應用程度不斷加深,應用水平不斷提高,拓展出融合創新的廣闊前景,正在賦能更多行業(ye) 高質量發展。”
新技術在工業(ye) 互聯網領域應用日漸廣泛,進一步推動融合創新
近年來,數字孿生、信息物理係統、低代碼等新技術在工業(ye) 互聯網領域應用日漸廣泛,進一步推動工業(ye) 互聯網在更廣範圍、更深程度、更高水平上開展融合創新。
開發普通產(chan) 品時,工程師們(men) 還可以通過實物試驗來測試產(chan) 品性能,修改設計方案、迭代優(you) 化,但如果是像“天問一號”這樣的火星探測器,就無法在真實的應用場景進行實物試驗。這時,就需要對“天問一號”的各個(ge) 子係統,以及從(cong) 地球飛向火星的軌跡、火星大氣和著陸區環境等,建立數字孿生模型,開展仿真試驗。
中國工程院院士李培根認為(wei) ,數字化向深層次發展,需要解決(jue) 大量的不確定性問題。利用數字孿生集合各類新興(xing) 技術,將數字世界與(yu) 物理世界融合,為(wei) 工業(ye) 設備等提供完整的生命周期數據,已逐漸成為(wei) 工業(ye) 互聯網發展的一個(ge) 重要趨勢。
製造企業(ye) 研發新產(chan) 品時,可借助產(chan) 品數字孿生模型來優(you) 化設計方案、進行工藝規劃;在製造過程中可實現高效排產(chan) ,一些企業(ye) 還利用數字孿生技術建設柔性自動化生產(chan) 線;在產(chan) 品服役階段,數字孿生技術還可以通過監測運行狀況,來進行故障預測和預測性維修維護。
工業(ye) 互聯網不僅(jin) 需要解決(jue) 感知問題,更需要解決(jue) 對物理對象的操控問題。這就需要進一步發展信息物理係統。信息物理係統是一個(ge) 綜合計算、網絡和物理環境的多維複雜係統,能夠實現對大型工程係統的實時感知、動態控製和信息服務,在工業(ye) 互聯網領域發揮著重要的作用。
中國工程院院士王國棟以鋼鐵行業(ye) 舉(ju) 例說:“冶金研究的是材料,輸入的是成分、工藝,輸出的是材料的性能、尺寸、表麵質量以及消耗成本等,它們(men) 之間是相關(guan) 的。這個(ge) 過程可能很複雜,但是我們(men) 可以在生產(chan) 過程中建立數字孿生模型,用大數據、機器學習(xi) 等手段,對大量的輸入數據、輸出數據進行處理,來找到這個(ge) 複雜過程的內(nei) 部關(guan) 係。”
“有了數字孿生模型,就可以動態調整成分、工藝,使其達到目標值。這樣就構成了一個(ge) ‘基礎設施’。”王國棟進一步解釋,“這個(ge) ‘基礎設施’如果裝在生產(chan) 線旁邊,就是一個(ge) 原位分析係統。加上大數據狀態感知、實時分析,又可以用來進行科學決(jue) 策,最終我們(men) 反饋到生產(chan) 線去,利用其來精準地執行,就成為(wei) 一個(ge) 信息物理係統。”
專(zhuan) 家認為(wei) ,信息物理係統是一個(ge) 具有控製屬性的網絡。它不僅(jin) 僅(jin) 是將現有的設備簡單地連在一起,還會(hui) 催生出眾(zhong) 多具有計算、通信、控製、協同等性能的設備。隨著信息物理係統的發展和普及,將進一步推動工業(ye) 產(chan) 品和技術的升級。
工業(ye) 互聯網帶動的數字化轉型不僅(jin) 發生在大企業(ye) ,也給廣大中小企業(ye) 帶來新的發展機遇。“以智能數控為(wei) 例,過去需要數控係統廠家來輔助用戶編程。現在隻需要開放接口和低代碼平台,就可以直接服務用戶。一些中小企業(ye) 即使不懂人工智能技術,也能開發出適合的數控應用程序。”李培根說。
廣州裏工實業(ye) 有限公司是一家生產(chan) 機器人的中小企業(ye) ,產(chan) 品主要應用在航空機械零件、醫療器械的生產(chan) 線上。這家企業(ye) 利用低代碼平台搭建了一套製造執行係統,同步工廠的生產(chan) 經營數據;機器故障可以“一鍵填報”。由此,原來手工操作的生產(chan) 員工升級為(wei) 操控工程師。去年,機器人和數字化改造為(wei) 這家企業(ye) 帶來了35%的產(chan) 能增長。
工業(ye) 互聯網核心產(chan) 業(ye) 要抓好關(guan) 鍵技術攻關(guan)
目前,工業(ye) 互聯網產(chan) 業(ye) 發展迅速、前景廣闊,但總量還不夠大,存在一些需要引起重視的問題。李毅中舉(ju) 例,在核心產(chan) 業(ye) 建設方麵,工業(ye) 互聯網還沒形成全國構架,標準規範缺失,一些關(guan) 鍵核心技術受製於(yu) 人,設備材料自給率較低。跨界融合不夠、應用場景不多等,也製約著工業(ye) 互聯網的進一步發展。
李毅中建議,工業(ye) 互聯網核心產(chan) 業(ye) 要抓好關(guan) 鍵技術攻關(guan) ,提升自主可控能力以及核心製造能力,積極有序推進數字基礎設施建設。“工業(ye) 互聯網發展要走深走實,地方要結合實際、因地製宜,離散式、流程式製造要因業(ye) 施策,要堅持因企而異,注重基礎能力再造。”
李培根表示,企業(ye) 數字化轉型需要數字化思維,要重視技術意識轉變和理念轉變。在技術意識轉型上,數據已不隻是發生在核心數據庫、業(ye) 務係統中,而是無時無刻不在身邊產(chan) 生,企業(ye) 需要有從(cong) 海量數據來源中獲取有價(jia) 值信息的能力。在理念轉型上,應看到客戶體(ti) 驗管理是企業(ye) 獲取差異化競爭(zheng) 的重要戰略。
不少大企業(ye) 在完成自身數字化轉型後,轉型為(wei) 平台服務商,帶動中小企業(ye) 進行智能化改造。國家製造強國建設戰略谘詢委員會(hui) 委員熊夢表示,工業(ye) 互聯網創新應用已經從(cong) 龍頭企業(ye) 內(nei) 部擴展到了產(chan) 業(ye) 鏈的上下遊,正在推動形成大中小型企業(ye) 融通創新發展的格局。
“工業(ye) 互聯網的主戰場在實體(ti) 經濟,特別是工業(ye) 領域,麵向工業(ye) 、立足工業(ye) 、服務工業(ye) 。從(cong) 去年開始,中國工業(ye) 經濟聯合會(hui) 聯合開展‘工業(ye) 互聯網融合創新應用·行業(ye) 推廣行動’,已匯集全國各工業(ye) 行業(ye) 數字化領域具有代表性的應用案例近千個(ge) 。”熊夢認為(wei) ,工業(ye) 互聯網多元性、專(zhuan) 業(ye) 性、複雜性高,發展要與(yu) 各行業(ye) 各領域技術、知識、經驗、痛點緊密結合,推動工業(ye) 互聯網融合應用需要持續發力、久久為(wei) 功。
版權聲明:凡注明“來源:新利平台”或“新利平台文”的所有作品,版權歸高原(北京)文化傳(chuan) 播有限公司。任何媒體(ti) 轉載、摘編、引用,須注明來源新利平台和署著作者名,否則將追究相關(guan) 法律責任。