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劉韻潔院士:工業互聯網需要“對癥下藥”

發布時間:2019-04-19 16:35:07 來源:中國IDC圈 作者:人民郵電報
[摘要]工業互聯網為何在全球范圍內受到重視?如何通過工業互聯網提升國內制造業的生產效率?如何建設安全可靠、高效便捷的未來網絡?近日,中國工程...
工業互聯網為何在全球范圍內受到重視?如何通過工業互聯網提升國內制造業的生產效率?如何建設安全可靠、高效便捷的未來網絡?近日,中國工程院院士、中國聯通科技委主任劉韻潔接受《人民郵電》報記者專訪,就上述問題發表了自己的看法,并提出了相關建議。

提振實體經濟的重要抓手

談到工業互聯網,離不開互聯網。劉韻潔認為,互聯網的發展可劃分為三個階段,第一代科研型互聯網、第二代消費型互聯網和第三代生產型互聯網。大致可以劃分為“三個20年”:“第一個20年,主要應用在大學、科研機構;第二個20年由消費互聯網主導;第三個20年,我稱之為未來網絡階段,開始與實體經濟融合。”

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截至目前,中國互聯網在消費領域做得比較好,涌現出BAT等互聯網公司。放眼未來,互聯網下一步的發展空間,就是和實體經濟融合,而最重要的領域就是工業、制造業。所以,工業互聯網、能源互聯網、車聯網都是下一步要發展的領域。從技術上看,全球范圍內,5G主要解決物聯網的問題,即機器之間的互聯。可見,不管是互聯網還是移動通信領域,都瞄準了工業互聯網。

為什么全球主要經濟體都如此重視工業互聯網呢?劉韻潔表示,“我個人認為,與最近的一次全球金融危機有關系。”本次金融危機發生以前,制造業都是向勞動力成本低的地方遷移,這是一條經濟規律,亞洲“四小龍”和我國經濟的迅猛發展都與此有關。如今,中低端制造業向越南、東南亞等勞動力成本更低的國家和地區遷移,我國面臨經濟轉型的問題。但如果僅僅遵循“利益最大化、成本最小化”這一經濟規律,實體經濟不可避免遭受沖擊,會產生“產業空心化”的問題。這一問題又如何解決呢?

歐美發達國家紛紛提出制造業回歸的方案,但要落實也極為不易,面臨勞動力成本、生活成本高企等問題。那么,到底能不能回歸?劉韻潔表示,按照此前的規律,是不可能回歸的。但現在通過互聯網手段來降低成本,就可以回歸。機器代替工人,在哪里生產都一樣。工業互聯網之所以受到重視,與“制造業回歸”這一大的戰略調整密切相關。

解決痛點問題,提升生產效率

我國對工業互聯網高度重視,2018年12月舉行的中央經濟工作會議提出,“加強人工智能、工業互聯網、物聯網等新型基礎設施建設”。工信部在2018年6月發布了《工業互聯網發展行動計劃(2018-2020年)》和《工業互聯網專項工作組2018年工作計劃》,深入實施工業互聯網創新發展戰略,推動實體經濟與數字經濟深度融合。劉韻潔表示,對于工業互聯網的發展,政府引導很重要。企業從生產者個體的角度,從認識方面還有一個由淺入深的過程。

在談到建設工業互聯網的主要目標時,劉韻潔重點談到了“價值”與“效率”。他表示,消費互聯網主要是“眼球經濟”,老百姓看得越多,注意力資源越集中,其價值就越大。但到了未來網絡階段,互聯網主要體現為價值經濟。“創造了價值,才有前景。”所以,企業的要務就是提高生產效率。在我國,工業互聯網最重要的價值,就是提升制造業的生產效率,通過創新產生更大的價值。

我國制造業的生產效率是偏低的。根據此前的數據,我國的制造業生產效率是經合組織(OECD)國家平均生產效率的15%-30%。目前,這一數據有所改觀,但仍有很大的提升空間。那么,怎樣迅速提升生產效率?劉韻潔表示,要用自動化、智能化的技術手段。

“判斷工業互聯網價值的標準和尺度,就是是否提升了生產效率,以及提升了多少。如果不能提升生產效率,那么這個概念就是騙人的。”劉韻潔認為,找到企業的薄弱環節和痛點問題,而且幫助其真正解決,那企業的生產效率肯定會提升。如果做不到這一點,企業最后見不到效益,那工業互聯網就與它沒有關系。只有對企業生產效率、競爭力、創新水平、盈利水平有實實在在的幫助,才說明做工業互聯網是“對癥下藥”。方向對了,目標清晰了,下一步才是實施。

“只有讓企業通過工業互聯網賺到大錢,相關的工業互聯網公司才能賺到錢。如果都只是做平臺的或中間商賺了錢,而沒有多少企業真正從中獲益,那就是本末倒置。”

劉韻潔強調,工業互聯網要以企業為主體。目前比較難,因為很多企業負責人對工業互聯網認識不到位,需要政府引導。政府應考慮納入更多企業,同時調動企業的積極性,給企業一些幫助、一些空間。如果不以企業為主體,企業自身缺乏積極性,外力無論如何推動都是困難的。

“現在出現了一些不好的苗頭,就是國家開始提倡工業互聯網之后,一些做平臺、做項目的企業向政府要資源、要土地,等等。但是否真正解決了企業面臨的難點、痛點問題,還要打一個問號。”劉韻潔表示,工業互聯網是一片藍海市場,但卻是“水很深”的藍海。因為在消費互聯網階段,賺錢相對快速、容易,而工業互聯網賺錢很困難。“目前這一領域,觀望的多、忽悠的多。只有讓企業賺到錢,工業互聯網領域的公司才能生存。如果想賺快錢,那肯定是要失敗的。”劉韻潔表示,做工業互聯網的企業定位要清楚,就是通過工業互聯網,使其服務的企業看到希望。

劉韻潔表示,通過調研,也發現一些好的苗頭。比如,不少企業有能力、有水平,可以找到自身的薄弱環節和痛點問題,也能積極想辦法解決相關問題,提升生產效率。但大部分企業還做不到,甚至還不知道自身的問題。工業互聯網領域的公司,應該想辦法與企業結合起來,去了解企業的生產過程。“這件事情是基礎工作,非常重要。每個行業面臨的問題都不一樣,找到痛點和問題,然后通過數字化手段去解決。”

工業互聯網還會帶來消費模式的改變。定制化產品和服務是下一步的發展趨勢,目前少數企業能做到產品定制化,大多數企業首先還是要通過工業互聯網降低成本、提升效率。消費者希望便宜地買到需要的產品,要做到這一點,首先是各環節信息透明。企業生產效率提升之后,價格就會下降,因為產品質量提高了,壞的產品少了,廢品率降低了。“反過來說,如果企業不參與工業互聯網這場變革,就無法融入新的產業生態圈,就會被新的市場排除在外。”

“企業互聯”與“義烏模式”

工業互聯網對經濟會帶來哪些變化?劉韻潔通過“義烏模式”進行了比較。

義烏小商品市場,已經從國內市場走向全球。那么,為什么大家都來義烏?因為信息最靈通,整個產業價值鏈上下游在一起,成本非常低,從全球范圍看,都可以算得上非常成功。那么,工業互聯網、制造業能不能借鑒義烏小商品市場的經驗呢?

普遍的看法是不可能。因為那么多的工廠和車間,怎么可能全部聚集到一個地方?但劉韻潔認為,通過網絡,商品信息都能共享,再加上設計、生產部門,可能購買商品比義烏還要方便、還要快。因此,通過互聯網建立類似“義烏模式”的經濟模型,是完全可行的,可以做到的。劉韻潔表示,要達成上述目標,要解決兩個大的問題:

一是企業之間的互聯,通過網絡、平臺把產業價值鏈都連接到一起。劉韻潔表示,這個平臺的概念,就和阿里的“全球買全球賣”平臺一樣,中國制造業也要打造一個“全球買全球賣”平臺,是可行的。國外專家有一個論斷,就是全球企業數量過多。但現實情況卻是,那么多企業居然都還能繼續生存。為什么呢?劉韻潔認為,就是因為信息不對稱。如果互聯網足夠發達,經濟信息實現完全對稱以后,一大批企業都要倒閉。比如,某企業要生產某產品,上游供應商和下游需求方都能精準匹配,生產效率就最高。可見,如果信息完全對稱,很多企業就沒有生存空間。現在,每一家企業都應該轉型,都要升級改造,如果不升級改造,將來在市場上就沒有立足之地。“發展的大趨勢是這樣的,當然這個階段會持續比較長的時間。”在這一進程中,互聯網的升級改造也會同步進行,這也是每一家運營商都會面臨的問題。在這個過程中,運營商要做的就是改造網絡,真正做到幫助企業降低成本,而且隨時響應企業提出的網絡需求,在保證質量的前提下,最便宜、最方便、最快捷地解決企業的問題。5G建網成本高,主要解決機器互聯(物聯網)的問題,比4G時延降低、帶寬大幅度提升,甚至有企業和機構提出了6G,因為企業有“亞毫秒”級(時延小于1毫秒)的網絡需求。要知道,這不僅僅是無線網與無線網之間的連接,需要大的網絡環境優化。

二是自動化、智能化發展。從設計,到供料,到制造,到銷售,所有環節都實現自動化配置,這就又提升了一步。當然,這里面涉及企業內部組織優化,需要很多數字化技術。比如,大家現在都在說的定制化服務,某個設計好的服裝樣式,很快就能進行定制化生產。就像買東西,如果需要什么普通的物品,而非那些特殊的或很貴的物品,基本上都可以很便宜地定制化生產出來。在網絡和平臺建立起連接的基礎上,未來更重要的是優化資源配置,完善生產流程。

企業要修煉“內功”

要做到整個經濟體的高效運轉,就涉及一些基礎工作,比如企業內部改造。劉韻潔表示,中國企業在這方面任務艱巨,因為發達國家的很多企業已進入3.0階段,國內企業發展不平衡,很多企業還處于1.0、2.0階段。所以,要根據企業不同的狀況,采取不同的步驟,解決不同的問題。但數字化、信息化必須先行,將來還要不斷提升,到一定程度以后,企業內網才能進一步升級。比如,企業內部管理、工廠和車間控制、地處國內外不同區域的工廠管控與協調,等等。接下來的第二步,就是機器與機器的互聯(M2M)及自動化、智能化,機器代替人,實現制造的智能化。

劉韻潔表示,做到人工智能與制造業緊密融合,實現智能化生產,需要三個要素。一是工業生產的大數據,二是有模型和算法,三是計算能力。工業大數據是基礎,通過適合各細分行業的算法,分析并找到一些生產環節的問題,才能逐步優化。對企業而言,沒有那么多計算資源和能力,要低成本實現,不能很貴,就需要“企業上云”,這是一個必然的趨勢。對于接入工業互聯網的企業而言,其最核心的數據只能在內部分享,最需要的是私有云,因此需要本地化的邊緣計算。另外,由于時延、網絡安全方面的問題,邊緣計算的優勢更加凸顯,會替代那些“高高的云”。當然,“大云”也有市場,它和本地化的私有云會有合理的分工,企業可根據實際需求,建立科學的模型進行合理的部署。長遠來看,云與云之間的連接和共享難,還需要統一標準,是一個比較復雜的問題。當務之急,是先解決“企業上云”問題,讓企業低成本享受數字化解決方案。

時刻不忘網絡安全

在建設工業互聯網的過程中,不能忽視網絡安全問題。劉韻潔強調,不管是網絡互連還是企業內部的網絡安全,都是需要高度重視、時刻警惕的。委內瑞拉大停電、伊朗核設施停工等涉及關鍵基礎設施的安全事故,都與網絡安全相關。如果不解決工業互聯網的安全問題,對企業就可能帶來災難性的打擊。

“以前的防火墻思路,是有問題的。現在很多攻擊手段會繞過防火墻。”劉韻潔表示,原來的思路是構筑護城河、防火墻,把“壞人”擋在外面。現在,“壞人”搖身一變成“好人”甚至“家人”,輕而易舉進入護城河、防火墻里面。而且,以單點防護應對龐大的系統性風險,是完全無法招架的。要解決此類安全問題,可以考慮采取人工智能的方式,通過分布式架構,采取無處不在的安全防范措施。

“建網的同時,一定把安全措施部署到位。”劉韻潔表示,每一個地方,都要有安全“哨兵”,一旦出現異常情況,就采取措施。那么,如何判斷是否出現異常,到底是“神經過敏”還是真有問題,就要通過人工智能和大數據分析。不能簡單地設定一個數值,就認為一定是有人攻擊,結果發現卻不是。人工智能的方式與硬件或軟件觸發模式不同,可以第一時間發現異常,第一時間采取措施,而且是全局性的措施而非僅針對某個節點的措施。在這個思路下建立起來的安全防護體系,與傳統安全體系有很大區別,也可能是下一步的方向。如果沒有解決工業互聯網安全問題,企業就會有很多后顧之憂。

未來網絡正在到來

信息中心網絡加速演進升級,網絡結構與交換為中心向數據為核心的結構轉化,網絡應用由消費型向生產型擴展,網絡連接由連接人向連接物滲透,這些都對未來網絡的發展提出了新的要求。

傳統的局域網在組建企業內網方面有很多缺點,但新一代網絡的相關標準還沒出來,時延敏感網絡(TSN)是一個方向。“5G要解決延遲的問題、安全的問題,這方面5G和工業制造是密不可分的。”劉韻潔表示,5G是面對物聯網、工業互聯網的,但不是唯一的手段,有一些比較麻煩的生產場景,不適合采用無線網絡的方式。未來網絡就是要解決傳統互聯網的問題,比如說僵化、安全、脫節等問題,更好地與實體經濟深度融合。

劉韻潔表示,未來網絡建設的目標要對準工業互聯網。現在的互聯網就像普通馬路,能滿足大部分普通網絡需求。有的企業對網絡時延要求很高,甚至要求機器之間同步,那就需要走“高速公路”,因此打造安全的、低時延的、質量可控的工業互聯網的網絡平臺顯得非常重要。

未來網絡不僅僅是“高速公路”,它將來應該是更加智能、更加優化,而且可定制化,客戶需要什么網絡,就可以通過軟件形成,這對于對網絡需求千差萬別的工業企業無疑非常有幫助。可編程的、可靈活調度的、彈性的網絡,通過白盒交換機實現,與現有的網絡不同,它有一個“大腦”,就是控制器。工業互聯網就需要這樣的方式,分眾級地配置到位。

“這是一個基礎網絡,每個行業都可以用,目前是一個不以盈利為目的的試驗網絡。”劉韻潔表示,未來網絡規劃涵蓋了40個城市,2019年5月計劃開通超過10個城市。在揚子江城市群,在成都,在粵港澳大灣區,在長三角、京津冀、山東半島城市群等多個區域,未來網絡正在逐步成型。“我想說明一下,未來網絡在工業領域應用的指導思想,是為中國的工業互聯網打下比較先進的基礎。”

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