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澳门威尼斯人开户网址信息化与工业化融合研究所副所长刘默:深度观察报告:两化融合与产业互联网领域

2019-12-26 13:55

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  各位领导、各位来宾,下午好!首先很高兴有机会把两化融合与产业互联网领域发展的进展给各位做一个报告,首先从发展综述的方面,第一全球主要国家还在持续的深入的推进产业的数字化,回顾来看过去一年各国的政策布局,这一段时间各国出了相应的政策,聚焦三个方面:一是布局前沿颠覆性的技术,包括5G、AI这样的信息技术也包括先进材料、智能装备这样的工业技术。二是推进这些前沿性技术在行业的落地应用,包括欧洲、美国、俄罗斯都有相应的举措。三是整个产业发展的底层关键要素也在发生变化,各国也在新兴基础设施构建、人才培养、数据的治理方面采取一系列的政策。

  技术的发展方面,行业转型需求正逐渐成为数字化技术进步重要的驱动力,整个行业转型中新型的网络、数字化平台和智能分析是三个非常重要的核心驱动力。

  网络方面,正向高带宽、低时延、高可靠、大连接、灵活配置去进行演进。今年从工业网络格局中已经发生了很大的变化,工业以太网规模超过了工业总线。此外网络技术还在快速的创新,TSN实现了产业化,5G、WIFI6、SDN、NFV等也更好支撑行业下一步转型的技术层面。此外,技术正通过组合来实现更灵活的连接方案,比如TSN和OPC-UA、5G和TSN,TSN和Profinet等传统工业协议。

  平台方面,平台除了提升基础能力以外,这一年也在不断的融入新的技术以更好的支撑整个行业应用的开发。平台基础性的能力以前强调的是IOT+大数据,这一年平台进一步叠加5G、边缘计算、人工智能、ARVR,都在不断的增强平台对行业的基础性支撑。平台也在更深融入行业性的数字化工具,比如工业互联网平台领域,西门子等一系列的软件厂商把传统的工具向平台迁移,是为了更好支撑行业的需求。开发的方面,通过低代码、开源等的技术更好的支撑应用的创新。

  工业智能部分,一是通过不同的技术组合,比如批流融合和不同算法的组合提升整个智能化分析的性能,另一方面,更好的对接行业,比如提升人工智能算法的可解决性、满足行业应用需求,比如自动化的建模、降低建模的门槛,也是为了行业层面做大规模的推广。

  整个行业数字化转型路径中,经过几年探索,目前形成了两种路径,第一种是行业自身在现有业务基础上叠加新的网络、大数据、人工智能,去提升现有业务智能化的水平,另外是产业层面,通过网络连接各种要素,基于要素的优化配置,形成新的商业模式。目前基于现有业务优化提升是现阶段各个行业来做数字化转型探索主要的路径,但是行业层面的模式重构在一些重点领域也已经逐渐的显现。

  首先制造领域,一个非常重要的主题是工业互联网,过去一年有几个特点,一是场景扩散,以前工业互联网很多产品是围绕设备的,现在看到整个工业其他的场景下也在获得应用。二是深入,这一年很多行业在系统性的应用工业互联网,一个特点是很多行业系统集成商基于工业互联网去重构自己的服务体系,这样可以把工业互联网更深层次带入行业中。三是模式的创新,共享制造、规模经济,以前是点状的案例,这一年很多行业得到了更大规模的探索。如何去解决行业深层次问题,以及如何实现商业价值将是未来关注的核心。

  能源、交通、医疗等等行业,也在进行相应的探索,比如能源领域看到大数据、人工智能技术从发电、输电、变电、配电、用电等环节也获得了广泛的应用来提升运行的效率;交通是以自动驾驶为主,共享出行等模式创新也在探索,但长期的可持续商业模式还没有完全的形成;医疗领域一方面是AI药物创新开发过程轴和诊断的过程中应用场景越来越多,另一方面,医疗服务模式的改变,很多互联网巨头通过平台化的方式整合医疗资源、整合医疗数据提供在线的医疗数字化服务,这已经在开展一些模式的重构,基于这样几个行业,我们认为基于新技术提升现有智能化水平是目前主要的发展方向,部分领域也开展了资源整合的模式创新了。

  智慧城市,从最近一年的最新进展来看,智慧城市在走向务实的推进,一方面AI、大数据技术在细分场景在深度的融入,提升智能化的水平,包括安防、交通各个领域,二是基于业务需要打通系统实现跨部门协同联动的水平,包括应急、政务、社区等等,未来发展而言,数字孪生城市的构建,已经是未来整个智慧城市发展的方向,包括在规划、建设、治理各个方面未来都有广阔的应用前景。

  从整个产业发展和投融资角度,整个行业数字化转型的热点领域、包括智能装备、大数据、平台,这些领域也保持了比较快速的增长态势,本身也是资本投资的关注重点。

  工业软融合件与工业互联网平台走向,这会重构未来工业互联网的体系。几个国际上巨头的工业软件厂商,SAP以前是做ERP,现在不单纯是企业资源规划,而是去提升企业的商业能力,第一是提升企业智能化水平、第二如何通过平台支撑很多创新理念快速变成实际的产品和服务。达索是提供研发的工具,以前就是作为一个工具,现在最近几年在3DE的平台,是通过社交的入口打通跟用户的连接,跟踪用户行为指导产品设计,通过3D方式让用户可以参与其中可以获得真实的体验。西门子今年9月份大会上发布了新的产品,是三层架构,第一是对各种工业软件进行了集成,形成Xcelerater新的产品体系,二是基于MindSphere提供物联和大数据分析能力,三是基于Mendix提供低代码开发能力,这三者将共同构成其未来的软件产品体系。基于几个主要软件巨头的举措,我们认为整个软件在发生深刻的变化,有几个趋势:

  一是软件向平台的迁移是大势所趋,云原生开发是重要的方向,以前软件的云化迁移更多集中在管理软件说,目前核心的工业生产类软件和研发设计软件也已经大量在做云化迁移。在整个行业中,出现了大量云原生工业软件的供应商,包括CAE、PLM等传统不会去云化的领域也有大量云原生的软件,此外很多软件巨头现在也在构建云原生的开发平台,未来的工业软件都是以云原生开发的模式,这是不可逆转的方向了。

  二是分析能力,一是仿真,仿真在多物理场融合的同时,也在更多关注实时仿真,仿真的效率大幅度提升,从长期看,事件仿真层面也很可能有这样的趋势。二是IOT+大数据,研发、设计、生产和经营管理,IOT和大数据也已经深度融入,分析能力提升的过程中平台是基础性的支撑作用。

  我们认为未来研发、设计、生产、运营等不同工业软件将会实现深度基础,形成虚实映射、数字孪生的底层工具基础,无论是西门子、达索还是PTC通过并购、合作或内部整合的方式在做这样的事情,而这件事的载体是工业互联网平台去进行支撑。此外,我们还认为工业软件正从传统的工具变成了协同交互的载体,去跟用户交互、从管理软件的层面实现供应链之间的交互、企业内部业务流程的交互、再到软件承载应用开发的生态,本身的属性也在变化。

  过去一年多时间里,数字孪生已经成为产业界创新探索的重点领域,但是其工程化应用还处于早期阶段,数字孪生提出有十几年的时间,但是它真正爆发式发展是在最近几年,爆发式的增长发展来自于整个工业互联网底层工具、技术条件的成熟所带来的驱动。数字孪生内涵上是体现各种工业模型、数据的集成,通过构建对物理对象精准的描述,在此基础上再通过分析预测和智能化的决策,实现智能化的闭环。数字孪生有两个特点,一是可组合性,可以从零配件的数字孪生构建起组合成一个设备的数字孪生再组合成系统甚至是企业的数字孪生。二是数字孪生是贯穿全生命周期、全价值链的。

  数字孪生技术体系上,数字孪生要依托大量基础性技术去构建,包括以前各种工业建模的技术、工业数据的技术、底层的感知控制技。在这里面有两个核心技术是数字孪生所带来的,第一是数字线程,实现工业数据的深度集成,整个技术实现路径是从以前的PLM和BPM再通过IOT+工业互联网平台做串联从而实现更广范围数据的集成。第二是模型的融合,目前还没有通用化、相对成熟的方式,目前模型融合生的探索更多的是从仿真角度叠加大数据和人工智能。

  目前围绕数字线程工具、模型构建工具和孪生模型构建形成了三类技术产品提供主体,整个产业玩家中,一是看到有三个巨头,达索、西门子、PTC,他们是一体化数字孪生的解决方案。二是很多专业技术服务商围绕某一个领域,某一个孪生模型构建工具提供相应的服务,三是看到很多企业包括装备的制造商提供孪生模型构建。孪生应用而言,按照成熟度分五层,底层的数字化描述,二级是虚实影射、三级是诊断、四级是预测、五是自适应调整,目前大部分集中在数字化描述、最多是虚实影射,可以达到最高级的自适应的目前几乎没有。数字孪生在交通、医疗各个领域也有广阔的应用前景,未来很多场景数字孪生形成之后,就会出现数字孪生城市。

  5G在工业领域的应用,5G很大的作用是在于如何更好的服务行业,这一年的探索重点聚焦在了五个场景:基于高清视频的回传、设备数据采集、基于5G+AR/VR扥辅助装配和维修、基于5G的移动巡检、基于5G+AI远程车辆的操控等等,目前发挥得是高带宽和移动性特点。随着另外两个技术标准的形成,5G在工业的控制、海量数据的采集、零部件的追踪、远程控制、技术交织融合后形成的复杂场景的应用也有更多的应用前景,也会体现5G和工业融合实际作用和支撑能力。5G产业发展而言,目前还处在相对初级的阶段,现在形成了5G的模组,但是其成本会比较高,未来面向工业行业应用需要定制化的方案。设备侧面向行业核心网设备和配套系统还需要加强。从运营层面,行业5G网络谁来运营、如何收费也尚不清晰清晰。在系统集成服务方面,目前还主要是CT和IT厂商提供,未来需要更多的工业系统集成商来做这件事,此外未来5G大规模应用在投资回报层面还有一些问题需要解决。

  面向五年的周期,2019年、2020年是关键节点,过了这个时间产业数字化转型会进入前期概念和技术验证到行业务实推进的阶段,未来五年从供给侧和应用侧会有不同的发展趋势,应用侧结合重点行业的体系化推广是重点,到2025年会基本上规模化推广的基础。在供给侧会从以前单点技术验证走向基于新一代信息技术重构传统产品和工具的方式,到2025年后会逐步形成新的创新型的业态。技术层面上,未来五年行业应用需求会成为整个数字化技术创新突破的重要驱动力,包括网络层面会继续向行业要求的低时延、高可靠进展,平台层面会更加强调低成本计算资源,深入的数据集成和敏捷的开发支持。分析层面会更加面向行业提升实时性、可解决性、降低行业分析门槛。未来五年互联的规模、大数据应用的规模,会有三到四倍左右的发展,更关键是经过三到四倍的跃迁,各领域会形成至少30%的普及率,达到了规模化应用的基础,为行业全面和深层次数字化转型创造了条件。

  经过五年的发展,基于要素聚集的平台经济会初步形成,也会成为重要商业的增长点。一是基于平台如何更好的配置资源,包括汽车领域,白标制造商会成为重要的制造模式,网络化定制模式会越来越多;在平台化基础上,会有很多数据服务和产融结合新型的服务模式。

  未来产业体系,整个产业会走向融合,信息技术的巨头会通过信息技术行业的渗透走向更多的领域,传统行业巨头去重构自己的产品和服务体系,也会出现大量行业细分初创企业、大量的跟金融、数据分析结合初创的企业。新的保障体系会成为整个数字化转型深入推进的关键支撑,包括数据治理的问题、标准问题、新的数字化人才复合型人才的问题、创新体系培育的问题。以上是我的报告,请各位领导专家批评指正。谢谢!

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