闫帅
摘要:国家对工业互联网产业发展的重视以及国家一系列相关政策的出台,为产业发展营造了一个良好的发展环境,工业互联网作为制造业与互联网深度融合的产物,已成为新工业革命的关键支撑,发展工业互联网已经成为国家重要的战略之一。本文对工业互联网对中国制造业的赋能路径进行研究,并整理阐述相关的路径,希望对业内人士带来一定的参考价值。
关键词:工业互联网;制造业;数据化;产业升级
中图分类号:G4 文献标识码:A
引言
发达国家对制造业实体经济的回归和新兴市场国家制造业发展的崛起,令中国制造业陷入进退两难的境地。中国制造业亟待一次产业革新,提高工业竞争力,才能在国际市场上重新获得优势。因此,重新审视近年来全球制造业的新颖理念和发展趋势,对于探索中国制造业结构升级模式和思考制造业未来发展方向,有一定启示性意义,值得进一步研究讨论。
一、工业互联网的概念
“工业互联网”这一概念始于美国奥巴马政府“再工业化”发展战略,它自身就是一个由软件、互联网和监控探测设备叠加在制造业上构成的系统,在生产端发挥作用。工业互联网建立了设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户的虚拟数字映像,并将其紧密地连接融合为一体。工业互联网可以帮助制造业放松对产业链上企业集群的空间约束,形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通,使工业经济各种要素资源能够高效共享,从而提高效率并推动整个制造服务体系智能化;还有利于推动制造业和服务业之间融合,实现制造业产品附加值的提升,增强制造业的竞争力和盈利能力。
二、工业互联网促进制造业企业生产数字化
(一)企业生产流程数据化
工业互联网在企业中首先发挥的作用是帮助企业生产流程数据化。工业互联网与企业第一结合点位于基础设施层,一方面,通过在厂房、车床、流水线等必要设施增加摄像头、感应器,将生产过程的黑箱打开,将信息传递给数据层。另一方面,通过在上述设施中添加控制器,为实现对生产环节的精确调控提供基础设施支持。第二个结合点位于数据层,数据层支持海量、多源、异构数据的转换、清洗、分级存储、可视化处理等,并应提供多种分析算法和工具。在数据层对基础设施层收集到的海量工业数据进行汇总,并通过算法进行价值挖掘。
(二)企业内部“生产经验”具象化
工业互联网能够改变制造业企业内部“生产经验”的传播方式和扩散速度,将难以具象化的经验转化为固定的流程和操作指南,简化工人的劳动,降低对工人生产技术水平的需求。工人在生产活动中所积累的经验是宝贵的知识,但是这种方式所积累的知识难以在企业内部广泛传播。
(三)生产流程数据化与生产经验具象化的创新效应
制造业企业生产过程中累积的知识储备是进行创新的关键。在生产管理上,工业互联网引发的生产流程数据化和生产经验具象化打开了生产流程的黑箱,通过传感器将整个生产活动中产生的经验数据化,综合汇聚到数据层的数据中心,并通过数据处理将其整理成具有实践价值的新工艺、新生产规范、新生产流程和操作手册,通过基础设施层的控制器反过来改良生产活动,推动了企业生产流程的持续改进。
三、工业互联网促进制造业产业链平台化
(一)产业链上的企业间关系蜂巢化
工业互联网能够构建产业链上的企业之间新的连接,通过给予企业更多的供给和需求信息,赋予企业在选择供应商和客户时更大的自由度。此时企业之间不再是一对一,而是多对多的关系。通过连接层将各个企业由数据层精炼的后的信息汇聚,并将这些海量、异构、多维数据按照不同规则进行匹配,重构企业间的联系。并且伴随算法对大数据的深度学习,匹配效果会不断改良,企业间的信息连接也会更加复杂,从单线连接转变为平面连接,最终转化为立体连接。
(二)产业链上的企业功能模块化
在工业互联网的支持下,制造业企业可以分化为工业机器人或自动化设备提供商、标准件提供商、工业软件提供商,甚至能够孵化出熟悉工业算法、能够进行数据处理、应用集成的信息技术服务企业。采用工业互联网的制造业企业借助基础设施层和数据层将其理解和掌握的技术、知识、经验、模式等封装为可复用的微服务,并且将整个企业特化为围绕该微服务的模块化企业。
(三)产业链平台化对企业创新能力和风险抗性的影响
工业互联网通过将产业链上的企业间关系蜂巢化和企业功能模块化,最终实现了产业链的平台化。对于一个产业链上三个围绕核心企业构成的企业集合,最初的连接方式如同供应链B(实线表示难以更换地紧密连接),各个企业围绕核心企业单向联系,此时一旦核心企业发生改变,与其相联系的企业也会受到波及,且无法躲避。而平台化的产业链通过提供更丰富的企业信息,将企业之间的联系转化为供应链A所代表的复合式连接(虚线代表可以随时切断和接续的灵活连接)。进一步还打通了不同供应链上的锁定,让不同供应链上的企业可以自由连接。这种连接增加了企业对交易伙伴的选择范围,提升了单个企业和整个产业链上企业构成的系统的风险抗性;并且通过更方便的企业间的组合,形成平台上的小范围的企业集聚,有利于企业间的技术扩散和组合创新,促使企业实现技术创新,突破欧美发达国家的“技术封锁”。
五、工业互联网促进制造业产品服务化
(一)平台化产业链赋予企业智能制造的能力
在企业内,通过基础设施层和数据层实现对生产流程的实时监控,对生产流程中不同环节进行分布控制,实现生产信息跨部门跨角色共享、全面可视的产品质量追溯、生产质量实时监控预警、生产数据实时辅助决策分析,最终掌控每一个具体节点的工作进度,完成对人力资源和机器的动态调控,达到生产流程透明化、过程可控化。
(二)工业互联网促进制造业服务产品化
工业互联网包含的技术能够赋予制造业企业对数据进行深度挖掘和建模分析的能力,这种从生产过程凝练出的知识不仅能够用于对生产流程进行优化,还可以加深企业对自身产品的了解,最终实现对产品可能出现的问题进行预测,在此基础上提供可靠的快速解决方案。
(三)智能制造和服务产品化提升制造业产品附加价值
工业互联网通过赋予企业智能制造的能力和服务产品化的能力,最终推动产品服务化转型,提高产品附加值。工业互联网通过基础设施层、数据层和连接层把企业设备、生产线、工厂、供应商、产品和渠道商有机融合起来,形成跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通,实现了企业生产数字化,产业链平台化,并在这两者的基础上实现了智能制造,提高了企业对市场需求变化的适应能力。
结论
伴随我国制造业的高速发展和规模壮大,我国在全球贸易中的角色也在发生转变。我国当前对数字技术的开发与应用已经达到世界一流水平,在数据积累方面也是世界各国中的佼佼者,辅以国内庞大的市场和一流的基础设施,为我国制造业采用工业互联網提供了技术和物质基础。
参考文献
[1].从“中国制造”到“中国智造”[J].实践(党的教育版),2020(04):52.
[2]胡权. 开源工业互联网引领中国制造高质量发展[N]. 中国工业报,2019-04-03(003).
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