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新一代信息通讯技术支持两化深度融会

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来源: 作者: 2019-05-17 01:49:00

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从全球看,以互联为代表的新一代信息通信技术与传统产业的渗透融合进程不断加快,新一轮科技革命和产业变革风生水起。世界正进入以信息通信产业为主导的新经济发展时期,信息通讯技术的重大突破与加速运用极有可能重塑全球经济结构,转换产业竞争的主赛场。以美、德为代表的发达国家正抓紧布局工业互联、信息物理系统,重燃制造强国发展新动力,力图在新一轮产业变革中拔得头筹,掌控制高点。本文将从历史与现实视角,系统总结信息通讯在现代制造业变革中的作用,重点阐述以宽带络为基础的新一代信息通讯对两化深度融合的关键支持作用,立足我国信息通讯基础,提出推动两化深度融合的重点方向。 欧美意在未来智能制造中主导技术和市场 美、德等国高度重视信息通信技术,将其确立为发展战略中的基础要素和关键环节。 信息通讯在新一轮工业革命中的关键作用体现在四个方面。 第一,装备层面,基于智能技术实现生产装备高度智能化。借助现代传感技术,生产设备可广泛感知自身及环境状态,为自诊断与自适应奠定基础;嵌入式计算和人工智能的进一步发展,使设备端机器学习等成为可能;通过人机交互技术,决策者与装备间交互更加深入便捷,可以开展自组织生产等高度智能化生产模式。 第二,络层面,基于工业互联实现产品全生命周期的信息传送和交互。由传感络、工控络、宽带互联等构成的工业互联,通过M2M等技术实现制造资源、人、产品之间的无缝连接和信息同享,进而支撑企业内部、企业间、企业与用户之间更高层级、更广范围、更深程度的协作优化。 第三,平台层面,基于云平台实现全流程信息汇聚和智能处理。由高性能处理单元、分布式存储单元和云操作系统等组成的云平台,具备明显的弹性优势和本钱优势,经电信专接入后可为生产全过程的海量信息提供存储和处理能力。为服务于不同环节的企业信息系统、工业APP等提供统一的集成平台,实现对生产能力的定制化配置及高效协同。 第四,运用层面,基于大数据实现全局性科学决策和端到端运营优化。针对从制造企业汇集的海量数据,应用大数据分析,与工程技术和管理科学相结合,可构建出基于生产线工作过程的状态模型、基于历史工程案例的知识经验模型、基于产业发展趋势的规划模型等,并通过工业APP反馈回相应的环节和流程,最终为企业精细管理、精益制造、精准营销、精确规划等提供支持服务。 在智能设备、工业互联、云平台与大数据应用的共同支撑下,制造业正开启以智能制造为方向的新一轮变革,与移动互联产业异军突起的产业变动格局类似,全球制造业产业格局极有可能面临重塑。 为抢占制造业未来制高点,巩固加强主导优势,美、德等发达国家高度重视信息通信技术的基础性、通用性作用,超前谋划、积极部署,将其确立为各自制造业发展战略中的基础独占鳌头-广东有望成为智慧城市引领者
要素和关键环节。1是加快工业互联体系建设。工业互联是实现智能制造和产业变革的基础,发达国家提出的工业领域的CPS系统,其实质就是工业互联。美国2007年就将CPS列为未来8大关键ICT技术之首;德国也提出在CPS技术和产品方面创建领先市场,并在 2014~2017数字议程 中提出加强络基础设施。二是发展工业云平台及相干应用。GE推出Predix工业互联操作系统,依托该操作系统以及工业APP应用,为多个行业提供解决方案,实现工业计算服务的按需供给。三是夯实支持智能机器的软硬件基础。GE通过在设备端大量部署智能传感器提升机器的通信交互能力,西门子则不断收购软件企业以加强本身软件能力,为智能机器提供保障。4是推动新型工业标准体系制定。美国国家标准与技术研究院(NIST)正加快制定先进制造的数据共同性标准,德国发布的工业4.0路线图中则明确了IT领域的标准化。5是建设先进制造创新中心。为构建国家制造创新络,美国已成立数字化制造和设计创新中心(DMDI)等5家创新中心,近日又启动了智能制造和柔性混合电子制造两家创新中心的招标工作。六是深化信息通信企业与工业企业合作。AT T、Cisco、GE、IBM和Intel联合发起成立了工业互联联盟,拟协同推动标准制定、业务发展等,目前联盟成员已达到108家,超过60%来自ICT领域。 整体看,美、德等发达国家依托既有优势抢先布局,意图在未来智能制造产业变局中主导新的技术体系和市场格局,我国面临与制造强国再次拉大差距的风险。 智能制造将为信息通信业带来新的增长蓝海 信息通信企业应加快将络通信、芯片和云计算等向工业领域延伸,带来新的增长蓝海。 我国信息通讯发展已具备支持两化深度融会的基础条件,应把握需求、找准结合点,加快信息通信转型发展并充分发挥其比较优势,加强信息通信业与制造业的融会发展与协同创新,实现两个 IT 协同,促进倍增发展,助力制造大国向制造强国快速迈进。 充分利用信息通信助推两化深度融合。 宽带中国 战略把宽带络定位为新时期经济社会发展的战略性公共基础设施,为制造业实现新一轮变革奠定坚实的络支撑和产业支持。同时,信息通信业也有望通过在制造业领域更广泛地渗透应用,获得更为广阔的发展空间。 信息通信支持两化深度融会具有现实基础。推动两化深度融合、发展智能制造,离不开信息通讯络、软硬件和相关应用服务的保障支持,我国在这些领域已发展构成一定比较优势。在基础络设施方面,工信部实施了宽带中国专项行动,络基础设施能力不断增强,4G商用部署加快推动,骨干互联架构不断优化;在软硬件方面,络装备、服务器、芯片设计和制造企业已具备较强国际竞争力,多个重要领域已构成协同互动的产业体系;在应用服务方面,我国互联产业实力仅次于美国,基于本土的运用创新活跃,即时通讯、搜索、浏览、电子商务等迅速崛起壮大,并从消费服务向生产服务延伸。 同时,融会发展已成为我国工业界和互联界的基本共鸣,并积累了丰富的实践经验。制造企业正积极将互联应用从消费侧的销售、服务环节向生产侧的研发、设计、制造等环节深度延伸。互联企业加快向工业领域拓展,国内互联企业投资并购活动频繁,正在全面买通线上线下商业体系。 葛荟婕烧香照回应网友:为何我不能任性发脾气
然而,技术、运用和制度等方面的挑战不容忽视:工控芯片、智能机器操作系统等智能制造核心技术缺失,满足制造业服务化转型的互联应用创新亟待加强,保障两化深度融合的政策、法规、标准等尚待完善,安全问题更是头等大事。 信息通讯支持两化深度融会的基本思路是:抓住新一代信息通信技术发展带来的机遇,特别要发挥我国信息通讯的比较优势,以需求为牵引,以融会为主线,以智能制造为突破口,以确保安全为基础,着力提升信息通讯的支持能力,全面促进信息通信与制造业各环节各层面更紧密融合,构筑新一代信息通信驱动下的中国智造新图景。 第一,强化信息通信比较优势,提升两化深度融会服务能力。信息通信业应深化转型升级,围绕新一代信息技术关键领域、结合智能制造的发展要求,加快信息通信领域技术薄弱环节突破,着力提升核心软硬件的技术水平与应用能力,加快打造宽带、泛在、融合、安全的信息络设施和平台,积极探索面向制造与服务的新产品新业态新模式,全面构筑支撑两化融合的信息通信新基础。 第二,增进信息通讯和制造业双向融合,实现互动发展。信息通信企业应加快将络通讯、芯片、软件、云计算和大数据等技术和运用向工业领域延伸,服务智能制造的同时为信息通信业带来新的增长蓝海;制造企业应积极运用信息通讯技术与服务转变生产经营模式,激起创新活力,促进工业发展方式变革。 第三,立足现实条件,分层分类实现两化深度融合。在信息化基础较好的重点领域,领先制造企业应积极运用智能机器、工业互联和大数据分析,先行发展智能制造,构成引领示范效应。在信息化水平相对落后领域,更多制造企业应加快部署络设施和信息系统,为迈向更高阶段的智能制造夯实基础。 第四,强化体系保障,确保安全发展。坚持以安全保发展,以发展促安全,将智能制造涉及的络安全、数据安全问题置于优先位置重点斟酌,强化安全保障体系建设,提升保障能力,确保智能制造的安全发展。 信息通信业支撑两化深度融合进入新阶段 互联+工业 是将我国互联运用优势与工业规模优势相叠加、发展智能制造的有效途径。 以宽带络、应用、软硬件、云平台和大数据等为关键要素,信息通讯引领着当前制造业的智能化发展,支持两化深度融合进入新阶段。未来需要基础电信、互联、电子信息等信息通讯企业与工业企业密切协作,围绕上述关键要素的强化提升,围绕保障安全这一永恒主题,完善标准体系等基础条件,着力推进两化深度融合。 发挥基础电信企业优势,支撑构建工业互联。我国基础电信企业络覆盖广、技术实力强,可将本身优势向工业互联延伸,加快布局建设,着力提升支撑、服务和安全保障能力。可围绕企业智能制造的部署,为其内部工业络构建提供支撑。面向制造企业内生产要素间端到端联接共享的需求,将M2M等成熟业务向制造业更广阔领域延伸。面向产品全生命周期服务需要,积极探索应用IPv6地址和工业互联标识。可围绕产业链协同需要,打造贯通上下游的安全络,重点是结合企业间协同、企业远程运维服务等需求,构建高效可靠的连接络,面向制造业提供新型服务专用业务。可围绕智能制造的数据处理需求,建设数据存储与计算服务平台,有效利用电信企业数据中心资源与运用集成能力优势,积极参与制造企业云平台建设,做大应用基础设施服务。 培育 互联+工业 ,开辟生产性互联新空间。 互联+工业 ,是将我国互联运用优势与工业范围优势相叠加、发展智能制造的有效途径,工业企业应充分利用互联实现改造提升,信息通讯企业应积极拓展生产性互联服务,加快培养发展新产品、新业态和新模式,共同开辟新蓝海、创造新价值。智能产品是产品升级的重要方向。围绕消费需求和消费模式的升级转变,需要制造业企业与互联企业加强协作,尽快突破智能汽车、智能家居、智能可穿着设备等新产品的研发应用。融合型新业态是服务创新的突破重点。互联企业、系统集成企业和工业企业可联合探索构建工业APP生态体系,集聚专业机构和人员开发面向行业服务的工业APP;汽车企业和信息通讯企业可加快车联的发展,提升智能车载终端、车辆移动通信、车联综合大数据平台的服务能力。模式创新是释放制造业潜力的有效途径。消费品企业可积极运用众包设计、个性化定制、移动社交营销等新模式,有效掌控个性化多样化需求;工程机械等装备领域可斟酌发展服务型制造,获取新价值;大型装备总装企业和产业园区可考虑依托互联平台,组织络化生产。 布局核心软硬件,构建智能制造产业体系。核心软硬件是实现智能制造的关键掌控点,也是国际产业竞争的争夺焦点。可发挥我国运用市场广阔的优势,以智能设备为牵引,突破传感、芯片、软件、整机等关键技术设备,在全球智能制造产业中抢占制高点,实现体系化布局。1是新型传感技术,重点是MEMS传感器等关键工艺和材料的研发和轻型传感器络技术的试验与部署。二是关键芯片,工控芯片是关键核心,同时还需全面布局感知、通信、存储、安全等重点工业级嵌入式芯片。3是核心软件,工业云平台、智能机器操作系统、通用工业应用是主要的切入点,还应着力建立自主可控的软件平台和应用体系。4是智能设备整机,主要是自主智能机床、工业机器人等,以整机的研发运用带动核心技术突破。 打造工业云平台,推广面向行业的工业大数据服务。云计算平台和大数据分析是实现海量数据存储、计算和分析的载体,是智能制造的 大脑 。这方面信息通信企业有络和技术上的优势,工业企业更掌握运用需求,应多方协作共同建设、发展。信息通信企业可与工业企业合作,共同建设面向行业的第三方云平台,并发挥云计算成本低廉、弹性配置等优势,提供云计算、云制造等服务,降低制造企业运用信息技术和制造资源的门槛;共同开发面向工业相应细分行业或生产环节需求的大数据分析工具和专业应用,提升制造业全产业链、全价值链各环节的高效决策支撑能力。 构建新型保障体系,切实提升安全水平。工业络逐渐从封闭走向开放,工业信息安全新老问题叠加、安全隐患倍增。需将目前的络安全保障体系向两化融合领域有效延伸,形成覆盖全生命周期的工业络安全保障能力。安全管理体系需要完善。这主要是政府的职责,各部门间要合作健全安全协同管理机制,提升针对工业络安全威胁的监测预警、应急响应能力;还可考虑建立工控系统装备采购和安全审查机制,发布企业完善两化融会安全保障体系指南等。新的安全技术需要加强研究。这需要政产学研各方协作,重点突破适用于工业络的入侵检测、流量监测、漏洞发掘等核心技术,形成覆盖工业络 计划、建设、运行 全周期的安全技术体系;行业组织可以发起建立工控系统可靠性、安全性测试平台,做好安全评估工作。 制定融合标准体系,引导智能制造推广应用。标准不仅是我国实现智能制造的基础,也是我国参与智能制造国际竞争的关键抓手,必须重视和加快标准化工作,抢占发展先机。应加强顶层设计,建立智能制造标准体系,围绕设备、络及数据等方面,设计好标准体系的层次架构,并加快标准化工作的总体布局。ICT和工业标准化组织之间应加强协作,可在国标委下设立专门的智能制造标准技术委员会,联合相干通信、电子、自动化、安全等方面标准组织推进标准研制,并积极参与国际相干标准化组织活动,提升我国话语权。政产学研和行业组织应考虑多方协作,搭建智能制造实验验证环境,组织开展技术和标准的验证。 相干链接 信息通信与制造业融合创新发展史 现代制造业演进升级的发展史,也是信息通讯与制造业融会创新的发展史。自本世纪以来,宽带络大规模建设和广泛运用,引发信息通信产业本身的创新变革,短短几年,原有的产业格局迅速被颠覆,新生力量快速崛起。信息通信在成长壮大的过程中,其融入制造业的进程也明显加快。近年来,信息通讯在驱动新一轮工业革命中的地位和作用日渐凸显,主要国家和跨国企业加紧新一轮工业布局,发挥信息通信领域和制造业领域的叠加优势,打造变革大潮中的核心竞争力。 现代制造业依托信息通信实现创新发展。计算机硬件、软件和络是驱动制造业变革与转型升级的三个基本要素。上世纪40年代,电子计算机诞生;50年代,麻省理工学院将基于电子管的数字计算技术引入制造业领域,研制出第一台数控机床,揭开工业生产数控化序幕;近年来,计算机处理能力指数增长,高速数字计算技术引入制造业,生产设备的自动化程度、加工精度、生产速度不断攀升。70年代末,图形图像、数据库、高级编程等软件技术加快发展,各类工业设计、控制、管理应用系统逐渐成熟,生产经营的虚拟仿真、存储分析、优化调度能力显著提升,到今天开始迈向制造全流程、全方位的数字化与信息化。 步入20世纪以来,宽带络在制造业发展中的地位不断攀升。宽带络凭仗其基础性、泛在性、通用性、融会性四个属性以及规模化、扁平化、集聚化、便捷化四大优势,引发两大变革,对ICT产业和制造业发展带来举足轻重的影响和划时代意义。一方面,宽带基础络引发ICT内部变革,推动电子制造业、软件服务业单点单环节的孤立式创新向系统性创新转变,催生移动互联、云计算等新一代信息技术产业。另一方面,宽带基础络构建了工业文明的全新支撑环境,络成为工业硬件、软件和服务的集成平台和生产与创新要素,工业传感器、数字设备、工控系统以及保护服务的络化需求得以实现并迅速释放;基于互联的电子商务、搜索引擎等生产性应用进军制造业领域,催生络协同、众包众筹、规模化个性定制等新模式,制造业络化、智能化、服务化进程步入新阶段。 宽带络、云计算、大数据、人工智能等为代表的新一代信切勿用微波炉给宝宝热奶
息通信业快速发展,与工业各领域、各环节深度融会,带来前所未有的深入影响:覆盖产品全生命周期的络制造、动态配置制造资源的柔性制造、产需无缝对接的服务型制造等先进生产组织模式蓬勃兴起,在制品零库存、零空转能耗、零中断运维、零意外宕机等目标有望成为现实。 更多详情请见:

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