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  • 從數字化到工業互聯的工業4.0時代

    2020-07-14 12:23:21 admin 7

    1、工業4.0時代已經到來

      從工業的發展階段看,該產業發展已經經歷了蒸汽時代、機械化時代和自動化時代,目前正處于工業4.0時代,智能化和信息化技術推動著工業互聯網和智能制造的發展。

      在18世紀60年代開始,隨著蒸汽機的發明和應用,將人類帶入了蒸汽時代。1760-1860年工業1.0時代,主要標志是水力和蒸汽機,實現了機械化;1861年-1950年工業2.0時代,主要標志是電力和電動機,實現了電氣化;1951-2010年這段時間工業3.0時代,主要標志是電子和計算機,實現了自動化;而如今智能化、信息化引入工業,推動工業互聯網、智能制造等新技術發展,標志著我們已經進入了工業4.0時代,此概念在2010年在德國開始提出,中國在2015年之后開始逐步推進。

    2、工業互聯網產業增加值已超過兩萬億

       根據中國信息通信研究院測算結果表明,2019年我國工業互聯網產業經濟增加值為2.13萬億元,同比增長為47.3%,其中工業互聯網核心產業增加值5,361億元,融合帶動經濟增加值1.6萬億元。

    經過5年多的發展,中國的工業互聯網產業已經從早期的以工業互聯網平臺、新型網絡和邊緣計算三大核心為雛形,演化成了工業數字化產業生態。

     3、數字化進程持續推進

       工業的全產業數字化趨勢基本已經成為業內、乃至各國政府主管部門的共識,例如中國工信部5月13日就發布了《工業和信息化部關于工業大數據發展的指導意見》,其中明確指出,“支持工業企業實施設備數字化改造,升級各類信息系統,推動研發、生產、經營、運維等全流程的數據采集。支持重點企業研制工業數控系統,引導工業設備企業開放數據接口,實現數據全面采集?!?/span>

    早在2017年,阿里巴巴創始人馬云就在世界物聯網博覽會主旨峰會上提出“人類將正開始進入到一個數據時代,新一輪技術革命以創新驅動,數據將成為最重要的生產資料?!?/span>

       為什么工業廠商、政府部門甚至是電商界的人物,都將數據化提升到了如此重要的戰略高度?如果要做進一步的分析,則需要將工業互聯網與現有的信息互聯網做一個橫向對比,當前的互聯網已經幾乎全面地深入到了我們生活和工作之中,微信、QQ、支付寶、美團、滴滴打車等等應用,這類互聯網應用就像基礎設施一樣為國民的生活提供便利;相比之下,當前的工業互聯網發展已經有跡可循,完成數據化之后,下一步就是實現網絡化,進而將我國的整個工業轉變為國民隨時可以調用的基礎設施。

    進一步地,當工業互聯網覆蓋國內的整個工業產業,數據就真的成為了最重要的生產資料,中國作為世界上唯一一個有聯合國產業分類當中所列全部工業門類的國家,到時候所有的應用場景都可以在國內滿足,甚至成為供全球調用的基礎設施,而產業中各個環節產生的數據,將是整個產業的核心競爭力。

       按照上述的分析,可以將工業互聯網理解為一個涵蓋了所有工業基礎的超級應用,所有的產業環節都將嵌入這個應用,從而完成一次產業升級,共同成為一個產業共同體,而代價就是所有環節都被編碼、被量化,生產活動全憑數據驅動,每一個環節既是平等的,又是競爭關系,彼此通過相互爭奪數據來奪取剩余價值的分配權。


    4
    、工業互聯的實現路徑已經明確

       具體看,要實現工業互聯,首先要針對工業生產線的自動化、智能化升級改造,在制造裝備上,增加工業級傳感器,獲取溫度、壓力、流量、位置等信息參數,配合工業控制設備(DCS、SCADA、HMI等工控產品)以及計算平臺和算法(邊緣側的計算、存儲、分析系統),實現數據的采集和數據格式的統一。

       在實現了工業數據的全面采集之后,在數據樣本足夠大的情況下,就可以利用AI算法技術幫助發現規律,實現智能決策、柔性制造、全產業鏈實時控制。而在此之前,當前的通信網絡技術在系統容量、可靠性和及時性等方面都無法滿足工業互聯的數據傳送和算力要求,預計未來的5G、物聯網和云計算將是工業互聯在這方面的主要技術推手。

    總的來說,要實現工業互聯,首先需要通過傳感器獲取數據,然后通過網絡實現互聯,其中涉及了半導體、軟件開發、云計算、網絡安全和人工智能等技術,挑戰雖大,實現路徑卻已經明確。


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