當前,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、材料等傳統領(lǐng)域的創(chuàng )新發(fā)展相疊加,新一輪產(chǎn)業(yè)變革正開(kāi)啟帷幕。全球范圍內,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”、數字化制造,到通用電氣、西門(mén)子等先進(jìn)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(shí)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)是驅動(dòng)新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心要素
我們已經(jīng)歷過(guò)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)。當今時(shí)代最突出的GPT當屬I(mǎi)CT技術(shù)。從上世紀70年代迄今,ICT自身的持續創(chuàng )新,特別是2010年以來(lái)物聯(lián)網(wǎng)、寬帶、云計算、大數據等新一代信息技術(shù)的群體性突破——驅動(dòng)工業(yè)的浪潮式變革,從自動(dòng)化、數字化向網(wǎng)絡(luò )化演進(jìn),極有可能被未來(lái)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。現階段最鮮明的特征,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,驅動(dòng)工業(yè)向智能化新階段演進(jìn)。
為什么工業(yè)要變革?這是由工業(yè)的兩大現實(shí)矛盾和3個(gè)永恒主題決定的。第一個(gè)矛盾是工業(yè)戰略?xún)r(jià)值提升和經(jīng)濟價(jià)值下降的落差,金融危機警醒發(fā)達國家重新認識工業(yè)的重大戰略意義,迫切需要革命性動(dòng)力來(lái)實(shí)現“再工業(yè)化”、“制造業(yè)回歸”、“提升工業(yè)增加值占比”等目標;第二個(gè)矛盾是資源、能源緊缺和要素環(huán)境趨緊,傳統工業(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(lái)破解。工業(yè)自產(chǎn)生以來(lái)就有3個(gè)永恒追求的主題:第一個(gè)主題是時(shí)間,不斷縮短生產(chǎn)周期;第二個(gè)主題是成本,持續降低生產(chǎn)成本;第三個(gè)主題是靈活性,生產(chǎn)要快速適應需求變化。互聯(lián)網(wǎng)的應用使這些方面呈現了新的跨越。
為什么這次是互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)變革?動(dòng)力主要來(lái)自3個(gè)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(shí)現了生產(chǎn)過(guò)程數據的高頻次實(shí)時(shí)采集,將連續的生產(chǎn)流程分解成可供處理的各類(lèi)數字化信息和模型,實(shí)現了物理設備和生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)監控調節;二是寬帶網(wǎng)絡(luò ),隨著(zhù)信息網(wǎng)絡(luò )向寬帶、泛在、融合演進(jìn),海量工業(yè)數據尤其是各種非結構化數據的傳輸不再是瓶頸,方便遠離生產(chǎn)線(xiàn)、生產(chǎn)場(chǎng)所進(jìn)行處理;三是云計算和大數據,超大規模計算能力、數據存儲及分析能力大幅攀升,能夠滿(mǎn)足海量生產(chǎn)、市場(chǎng)和供應鏈數據的協(xié)同處理需求。現在的互聯(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(shí)現可知、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(jìn)過(guò)程。開(kāi)放程度越高的環(huán)節與互聯(lián)網(wǎng)融合程度越緊密;互聯(lián)網(wǎng)正加速從營(yíng)銷(xiāo)、服務(wù)向研發(fā)、制造、加工等環(huán)節拓展,最終將打通生產(chǎn)運營(yíng)全過(guò)程,徹底改變現有生產(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(hù)的行業(yè)越早發(fā)生變革,變革的領(lǐng)域和環(huán)節越多。
互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)多領(lǐng)域和多環(huán)節的融合已引發(fā)了4個(gè)方向的變革。
制造服務(wù)化:利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現跨越時(shí)空的智能實(shí)時(shí)服務(wù),將企業(yè)服務(wù)拓展到產(chǎn)品的全生命周期,實(shí)現產(chǎn)品型制造向服務(wù)型制造延伸。
產(chǎn)品個(gè)性化:將互聯(lián)網(wǎng)與計算智能、柔性制造等相結合,針對消費者個(gè)性化需求實(shí)現定制產(chǎn)品的批量生產(chǎn),實(shí)現工業(yè)產(chǎn)品由規模化標準向個(gè)性化定制拓展。
組織分散化:傳統工業(yè)受限于地理環(huán)境,強調地域上的集聚發(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(dòng)各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節形成去中心化、分散化的組織形態(tài),推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)組織方式由集中式向分散化轉變。
制造資源云化:利用互聯(lián)網(wǎng)將分散的社會(huì )制造資源共享到云服務(wù)平臺,按照生產(chǎn)要求進(jìn)行統籌調配與提供,實(shí)現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(diǎn)
圍繞新一輪產(chǎn)業(yè)變革,發(fā)達國家正在加緊進(jìn)行戰略布局、力爭制高點(diǎn),并得到了企業(yè)界的積極響應。
美國于2012年2月發(fā)布“先進(jìn)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,美國國家標準技術(shù)院(NIST)提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準框架任務(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(dòng)頻繁、協(xié)同密切。
德國則積極布局工業(yè)4. 0建設,強調智能化制造,利用信息物理系統(CPS)實(shí)現從智能設備之間、制造系統之間到協(xié)作企業(yè)之間的橫向、縱向和端到端的3個(gè)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(gè)主要協(xié)會(huì )(VDMA、ZVEI和BITKOM)組成標準組織,于2014年4月發(fā)布了“工業(yè)4.0”標準化路線(xiàn)圖。
新一輪產(chǎn)業(yè)變革同樣也是中國實(shí)現跨越式發(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(diǎn)是現實(shí)可行的有效路徑。我國是世界第一制造大國,已建成門(mén)類(lèi)齊全、配套完整的制造業(yè)體系,產(chǎn)業(yè)規模和產(chǎn)品出口量均居世界首位;同時(shí),我國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)實(shí)力僅次于美國,在全球互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)市值前10強中長(cháng)期保有3~4家,本土應用市場(chǎng)空間大、創(chuàng )新?tīng)恳龔姟.斍皯獙⒐I(yè)的規模優(yōu)勢和互聯(lián)網(wǎng)的應用優(yōu)勢相結合,推動(dòng)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(mén)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(zhuān)項行動(dòng)計劃》中,“互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng )新”被列為專(zhuān)門(mén)一項專(zhuān)項行動(dòng),并于2014年6月發(fā)布了24家企業(yè)的試點(diǎn)通知。同時(shí)業(yè)界也在積極響應,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(jìn)跨界融合發(fā)展的平臺。
推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng )新發(fā)展,重點(diǎn)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(dòng)技術(shù)架構、標準體系、體制機制、政策法規的研究制定;工業(yè)界與互聯(lián)網(wǎng)界應在形成共識的基礎上有所側重,加快合作與相互進(jìn)入,共同推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)的融合創(chuàng )新發(fā)展。同時(shí),還要積極培育發(fā)展為互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合提供專(zhuān)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(cháng) 辛勇飛