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什么是工业新基建的关键方向

2020
06/05
16:37

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将新基建的关键领域与智能制造的关键领域进行对比,可以发现其中重合的大部分是工业互联网、工业智能、工业大数据等新一代信息技术,它们构成了工业新基建的核心技术。这些核心技术的应用场景,我们称之为“不可见世界”。

 

如何理解“不可见世界”?传统基建,以“铁公机”为代表的刚性基建,比如路桥、公共设施、工业场景的机械装备、设备等,都是看得见摸得着的实体设施,这些基础设施的建设加速了物理空间的发展速度。而我们今天谈的新基建,是通过科学技术构建数据从传输到分析再到决策和执行的基础设施,来实现对物理空间背后不可见世界的管理。这正是工业新基建的目标。

中国制造2025:产业政策对弈市场力量报告指出,技术能力决定了贸易当中的主动权。中国在全球制造业价值链过去长期处于施振荣“微笑曲线”的底端,只有通过技术破壁(创新和研发能力的突破)摆脱对成本和规模的依赖,才能保护自己不被他国“降维打击”。由此看来,这个世界的竞争将发生在技术的主战场 -“不可见世界”。

 

早在30年前,美国就开始做“新基建”,只是那时他们叫做互联网。随后,互联网浪潮席卷全球,美国一直占据浪潮之巅,Google、Facebook和苹果等当今世界科技巨头都享受了上一代新基建所带来的巨大成长空间。而在与工业相关的基础建设,欧美的国际大厂近几年都在投入巨资构建工业向智能化发展所需要的基础技术能力,美国以IBM、PTC为代表,德国以西门子为代表,纷纷通过并购和业务转型等方式布局工业互联网和物联网相关的基础平台和技术组合。

 

30年后的今天,中国站在世界竞争的重要关口,应该何去何从呢?经过多年的磨砺,从国家到产业都意识到,一定要跃过“高质量”的门槛才能成为制造强国,进入全球竞争产业链的上游。那么“高质量”到底是什么?以下举例说明“高质量”的含义。

 

能耗是中国工业的一个大门坎。中国的钢铁产量约占到全球50%,但并不是钢铁强国。在钢铁冶炼中有一个重要的二次能源利用率指标——高炉煤气放散率。在炼钢厂上游高炉炼铁的产线中,会产生大量的一氧化碳,将这些高炉煤气输送至下游车间可以当做能源物质。如果上游产生的高炉煤气被下游车间全部用掉,放散率就是0。现在全球最优的放散率水平大约是0.5%,而我国某些钢厂放散率甚至能够达到15%以上,造成巨大的能源浪费和环境污染。

一家年产量500万吨的钢铁企业,在过去几年通过精益管理手段,将物料、流程、操作等可见世界中的问题优化到极致,使放散率下降到5.7%,收获了巨大的节能经济效益。之后该企业希望进一步降低放散率,拉近与世界先进水平的差距。然而这在可见世界的中几乎无法实现。借助于人工智能和数据分析技术,在数字空间中实现了从上游供气预测到下游各产线用气平衡,为现场操作人员提供生产决策指导。这家钢铁企业的放散率从5.7%下降到0.5%,每年直接节约能源成本2300万。这只是高质量发展的一个很小的点。

 

所以说,高质量发展不仅是解决工业场景中可见的问题,更重要的是对整个生产与运营过程中不可见世界的问题进行科学化管理。设备发生故障、产品质量缺陷等可见问题,是由不可见世界里的隐性问题不断累积造成的。通过对跨领域的技术融合应用,预测并避免不可见世界隐性问题的发生,这是工业高质量发展要解决的核心问题,更是工业新基建发展的关键方向。

 

工业新基建应以三个“新”作为抓手进行发展,为工业的高质量发展打好坚实的基础。

 
  • “新”的应用为驱动

 

新技术融入到工业系统之后,能够帮助企业解决一些原本不能解决或者被忽视的问题。未来5G应用后,数据的传输和运算再到反馈优化会非常快,控制优化就可以从静态变成了动态。工业企业要勇于探索“新”的应用,突破传统认知的边界,挖掘并解决不可见世界的隐性问题,通过更多新的应用场景不断地优化设备运行,提升生产效率,加强产品竞争力。

 
  • 吸纳“新”的科技资源

 

工业要实现高质量的发展需要正向循环的生态。在工业互联网平台搭载的生态上,工业智能、5G、大数据技术等作为根源驱动,经过阳光雨露般的行业知识的滋养,生长出很多解决行业深层次、不可见世界问题的应用,生态就得到逐步繁荣。在这个过程中,每个技术领域都需要高科技企业去攻坚与专注,形成新鲜的科技资源与力量。在传统工业产业的价值链解耦与重构的过程中,吸纳“新”科技资源,重整存量资源,彼此结盟协作,新的高质量产业价值链就会形成。

 
  • “新”软件服务“新”工业

 

如今的工业非“破圈”、“跨界”不能得发展,是谓“新”工业。“新”工业必须由“新”软件来支持。这里的软件是指融合了工业新基建技术的“新”软件,既能够打通物理空间与数字空间,又能连接过去现在和未来。举例而言,即通过软件能够对物理空间的生产数据进行实时分析,在数字空间中基于历史数据结合实时状态,对未来的生产趋势进行预测。如果以传统的方式来看,这必然是一个耗时耗力的系统工程。然而在工业新基建的时代中,软件也需要具备像物理世界的“基建狂魔”般的能力,在数字空间(不可见世界)中通过科学完善的流水线作业工具和流程,工程化地进行数据采集与分析管理,模型研发迭代与验证,再到部署与应用等。唯有如此才能实现飞跃式地发展,快速弥补我们工业的短板。

说在最后,中国工业优势巨大,拥有全球最多的工业场景和工业大数据,AI、5G、物联网等前沿技术在中国保持高速发展,也高度重视国内外顶尖科技人才,更重要的是,中国制造企业家对智能制造落地的积极态度为世界之首。相信随着工业新基建的推进,我国工业定能占据未来全球竞争的制高点。

 

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