當(dāng)前,以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)迅猛發(fā)展,與制造、能源、材料等傳統(tǒng)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展相疊加,新一輪產(chǎn)業(yè)變革正開啟帷幕。全球范圍內(nèi),學(xué)界、政界、產(chǎn)業(yè)界各方高度關(guān)注,從早年學(xué)界熱議的“第三次工業(yè)革命”、數(shù)字化制造,到通用電氣、西門子等先進企業(yè)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0等方面的探索與實踐,新產(chǎn)業(yè)變革已經(jīng)引起了世界各國的重視。
互聯(lián)網(wǎng)是驅(qū)動新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心要素
我們已經(jīng)歷過兩次工業(yè)革命,分別以蒸汽機和電力為通用目的技術(shù)(GPT)。當(dāng)今時代最突出的GPT當(dāng)屬ICT技術(shù)。從上世紀(jì)70年代迄今,ICT自身的持續(xù)創(chuàng)新,特別是2010年以來物聯(lián)網(wǎng)、寬帶、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的群體性突破——驅(qū)動工業(yè)的浪潮式變革,從自動化、數(shù)字化向網(wǎng)絡(luò)化演進,極有可能被未來的技術(shù)史和經(jīng)濟史學(xué)家界定義為新一代工業(yè)革命的GPT,F(xiàn)階段最鮮明的特征,就是集成了新一代ICT技術(shù)的產(chǎn)業(yè)級互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)的深度融合,驅(qū)動工業(yè)向智能化新階段演進。
為什么工業(yè)要變革?這是由工業(yè)的兩大現(xiàn)實矛盾和3個永恒主題決定的。第一個矛盾是工業(yè)戰(zhàn)略價值提升和經(jīng)濟價值下降的落差,金融危機警醒發(fā)達國家重新認識工業(yè)的重大戰(zhàn)略意義,迫切需要革命性動力來實現(xiàn)“再工業(yè)化”、“制造業(yè)回歸”、“提升工業(yè)增加值占比”等目標(biāo);第二個矛盾是資源、能源緊缺和要素環(huán)境趨緊,傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)自身的潛力挖掘遇到“天花板”,也需要新的技術(shù)手段來破解。工業(yè)自產(chǎn)生以來就有3個永恒追求的主題:第一個主題是時間,不斷縮短生產(chǎn)周期;第二個主題是成本,持續(xù)降低生產(chǎn)成本;第三個主題是靈活性,生產(chǎn)要快速適應(yīng)需求變化。互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用使這些方面呈現(xiàn)了新的跨越。
為什么這次是互聯(lián)網(wǎng)帶來變革?動力主要來自3個關(guān)鍵性技術(shù)升級:一是感知技術(shù),智能傳感和物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的高頻次實時采集,將連續(xù)的生產(chǎn)流程分解成可供處理的各類數(shù)字化信息和模型,實現(xiàn)了物理設(shè)備和生產(chǎn)過程實時監(jiān)控調(diào)節(jié);二是寬帶網(wǎng)絡(luò),隨著信息網(wǎng)絡(luò)向?qū)拵、泛在、融合演進,海量工業(yè)數(shù)據(jù)尤其是各種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的傳輸不再是瓶頸,方便遠離生產(chǎn)線、生產(chǎn)場所進行處理;三是云計算和大數(shù)據(jù),超大規(guī)模計算能力、數(shù)據(jù)存儲及分析能力大幅攀升,能夠滿足海量生產(chǎn)、市場和供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)的協(xié)同處理需求,F(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)已是整合了精確感知、寬帶互聯(lián)、海量計算等能力的、面向生產(chǎn)需求的升級版互聯(lián)網(wǎng),可支撐工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)可知、可算、可反饋、可聯(lián)通。
互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合深刻變革生產(chǎn)范式
互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)的融合經(jīng)歷了從外圍到核心、從輔助到關(guān)鍵的演進過程。開放程度越高的環(huán)節(jié)與互聯(lián)網(wǎng)融合程度越緊密;互聯(lián)網(wǎng)正加速從營銷、服務(wù)向研發(fā)、制造、加工等環(huán)節(jié)拓展,最終將打通生產(chǎn)運營全過程,徹底改變現(xiàn)有生產(chǎn)范式;距消費者越近的行業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合程度越深,互聯(lián)網(wǎng)沿產(chǎn)業(yè)鏈從最接近消費者的消費品行業(yè)向上游裝備、原材料等行業(yè)延伸,越靠近下游及最終用戶的行業(yè)越早發(fā)生變革,變革的領(lǐng)域和環(huán)節(jié)越多。
互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)多領(lǐng)域和多環(huán)節(jié)的融合已引發(fā)了4個方向的變革。
制造服務(wù)化:利用互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)跨越時空的智能實時服務(wù),將企業(yè)服務(wù)拓展到產(chǎn)品的全生命周期,實現(xiàn)產(chǎn)品型制造向服務(wù)型制造延伸。
產(chǎn)品個性化:將互聯(lián)網(wǎng)與計算智能、柔性制造等相結(jié)合,針對消費者個性化需求實現(xiàn)定制產(chǎn)品的批量生產(chǎn),實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品由規(guī);瘶(biāo)準(zhǔn)向個性化定制拓展。
組織分散化:傳統(tǒng)工業(yè)受限于地理環(huán)境,強調(diào)地域上的集聚發(fā)展;互聯(lián)網(wǎng)平臺可以匯集資金、創(chuàng)意、工具、服務(wù)等企業(yè)生產(chǎn)所需的要素和資源,推動各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)形成去中心化、分散化的組織形態(tài),推動工業(yè)生產(chǎn)組織方式由集中式向分散化轉(zhuǎn)變。
制造資源云化:利用互聯(lián)網(wǎng)將分散的社會制造資源共享到云服務(wù)平臺,按照生產(chǎn)要求進行統(tǒng)籌調(diào)配與提供,實現(xiàn)制造資源的按需取用。
新產(chǎn)業(yè)變革契機的關(guān)鍵切入點
圍繞新一輪產(chǎn)業(yè)變革,發(fā)達國家正在加緊進行戰(zhàn)略布局、力爭制高點,并得到了企業(yè)界的積極響應(yīng)。
美國于2012年2月發(fā)布“先進制造伙伴(AMP)”計劃,11月,通用電氣公司(GE)提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,2013年,美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)院(NIST)提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)框架任務(wù),2014年3月,GE、Cisco、IBM、AT&T、Intel等宣布成立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟,政府與產(chǎn)業(yè)界之間的互動頻繁、協(xié)同密切。
德國則積極布局工業(yè)4. 0建設(shè),強調(diào)智能化制造,利用信息物理系統(tǒng)(CPS)實現(xiàn)從智能設(shè)備之間、制造系統(tǒng)之間到協(xié)作企業(yè)之間的橫向、縱向和端到端的3個集成,優(yōu)化生產(chǎn)組織方式。德國政府、學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界共同組成協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟,并由3個主要協(xié)會(VDMA、ZVEI和BITKOM)組成標(biāo)準(zhǔn)組織,于2014年4月發(fā)布了“工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)化路線圖。
新一輪產(chǎn)業(yè)變革同樣也是中國實現(xiàn)跨越式發(fā)展的有力契機,我國的比較優(yōu)勢決定了以互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合為切入點是現(xiàn)實可行的有效路徑。我國是世界第一制造大國,已建成門類齊全、配套完整的制造業(yè)體系,產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)品出口量均居世界首位;同時,我國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實力僅次于美國,在全球互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)市值前10強中長期保有3~4家,本土應(yīng)用市場空間大、創(chuàng)新牽引強。當(dāng)前應(yīng)將工業(yè)的規(guī)模優(yōu)勢和互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用優(yōu)勢相結(jié)合,推動我國互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)加快融合,走出一條既符合國際發(fā)展趨勢、又能發(fā)揮我國比較優(yōu)勢的新產(chǎn)業(yè)變革之路。
目前,作為行業(yè)主管部門的工業(yè)和信息化部已有總體性部署。在2013年8月發(fā)布的《信息化和工業(yè)化深度融合專項行動計劃》中,“互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng)新”被列為專門一項專項行動,并于2014年6月發(fā)布了24家企業(yè)的試點通知。同時業(yè)界也在積極響應(yīng),2014年7月,由原工業(yè)和信息化部電信研究院等6家單位發(fā)起成立了中國互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng)新聯(lián)盟,打造促進跨界融合發(fā)展的平臺。
推進互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng)新發(fā)展,重點是將互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新基因注入工業(yè)領(lǐng)域,需要政界、學(xué)界、互聯(lián)網(wǎng)界、工業(yè)界之間緊密協(xié)作。政府和學(xué)界需要加緊推動技術(shù)架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)體系、體制機制、政策法規(guī)的研究制定;工業(yè)界與互聯(lián)網(wǎng)界應(yīng)在形成共識的基礎(chǔ)上有所側(cè)重,加快合作與相互進入,共同推動互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)的融合創(chuàng)新發(fā)展。同時,還要積極培育發(fā)展為互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合提供專業(yè)解決方案的生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)態(tài),鼓勵支持骨干企業(yè)大發(fā)展。
關(guān)于作者
中國信息通信研究院政策與經(jīng)濟研究所副所長 辛勇飛