工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展還有那些障礙

隨著這幾年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的不斷深入發(fā)展，大數(shù)據(jù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用取得了可喜的巨大進(jìn)步。然而，我們也應(yīng)該看到，成功案例仍然只是星星之火。由點(diǎn)及面形成燎原之勢(shì)，任重道遠(yuǎn)，還需要跨越“缺數(shù)”、“低質(zhì)”、“淺層”、“孤島”等障礙。

在2019年兩會(huì)上，***總理作政府工作報(bào)告表示，要打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，拓展“智能+”，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)賦能。而早在2017年12月，習(xí)近平***在中央政治局第二次集體學(xué)習(xí)時(shí)就強(qiáng)調(diào)，要深入實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，系統(tǒng)推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)資源管理體系建設(shè)，發(fā)揮數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)資源作用和創(chuàng)新引擎作用，加快形成以創(chuàng)新為主要引領(lǐng)和支撐的數(shù)字經(jīng)濟(jì)。

可以說(shuō)，宏觀上，大力發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，把數(shù)據(jù)技術(shù)和工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)結(jié)合，已經(jīng)成為決策層的共識(shí)。微觀上，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)開始給企業(yè)帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的收益。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2019年2月發(fā)布的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)白皮書》（下稱“白皮書”）顯示，工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化、設(shè)備維護(hù)、質(zhì)量控制、節(jié)能減排等方面的作用越來(lái)越凸顯。

根據(jù)白皮書，中國(guó)石化對(duì)4600個(gè)批次的石腦油原料進(jìn)行分析建模，優(yōu)化工藝操作參數(shù)，使汽油收率提高0.22%，辛烷值提高0.90%。中化能源對(duì)泵機(jī)群、壓縮機(jī)、蒸汽輪機(jī)等裝備進(jìn)行健康管理，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備故障的診斷、預(yù)測(cè)性報(bào)警及分析，設(shè)備維護(hù)成本每年減少15%。航天電器建立多種因素與質(zhì)量關(guān)鍵KPI的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型，對(duì)設(shè)備、工藝、檢測(cè)等數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)因分析，不良品率降低56%。山鋼集團(tuán)對(duì)跨工序能效數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)尋優(yōu)，年化能源降本8000多萬(wàn)元，能耗成本降低11.4%。酒鋼集團(tuán)通過(guò)大數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)能耗的智能化管理，單座高爐每年降低成本2400萬(wàn)元，減少碳排放20000噸，冶煉效率提升10%。

隨著這幾年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的不斷深入發(fā)展，大數(shù)據(jù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用取得了可喜的巨大進(jìn)步。然而，我們也應(yīng)該看到，成功案例仍然只是星星之火。由點(diǎn)及面形成燎原之勢(shì)，任重道遠(yuǎn)，還需要跨越“缺數(shù)”、“低質(zhì)”、“淺層”、“孤島”等障礙。

一是“缺數(shù)”。理論上，工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)應(yīng)該是非常豐富的。麥肯錫2009年的報(bào)告顯示，美國(guó)的離散制造業(yè)是所有行業(yè)中數(shù)據(jù)儲(chǔ)量最大的。而我國(guó)情況如何呢？根據(jù)中國(guó)信息通信研究院和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2018年底對(duì)國(guó)內(nèi)74家工業(yè)企業(yè)的調(diào)研，我國(guó)工業(yè)企業(yè)的數(shù)據(jù)資源存量普遍不大，66%的企業(yè)數(shù)據(jù)總量都在20TB以下，還不到一個(gè)省級(jí)電信運(yùn)營(yíng)商日增數(shù)據(jù)量的十分之一。這背后的原因主要是我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還處于起步階段，企業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化程度普遍較低，數(shù)據(jù)資源的積累尚需時(shí)日。而目前工業(yè)系統(tǒng)協(xié)議七國(guó)八制現(xiàn)象非常突出，很多軟件系統(tǒng)的接口不開放，也增加了數(shù)據(jù)采集的技術(shù)難度。

二是“低質(zhì)”。警惕“垃圾進(jìn)，垃圾出”！數(shù)據(jù)質(zhì)量問題是長(zhǎng)期困擾數(shù)據(jù)分析工作的難題。工業(yè)領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)分析的可靠性要求更高，因而對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求也就更高。美國(guó)2016年《聯(lián)邦大數(shù)據(jù)研發(fā)戰(zhàn)略計(jì)劃》還專門把確保數(shù)據(jù)質(zhì)量、提升數(shù)據(jù)分析可信性作為七大戰(zhàn)略之一。從信息化程度較高的金融、電信、互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)看，如果不開展專門的數(shù)據(jù)治理，就難以確保數(shù)據(jù)質(zhì)量。調(diào)查表明，我國(guó)工業(yè)企業(yè)只有不到1/3的企業(yè)開展了數(shù)據(jù)治理，51%的企業(yè)仍在使用文檔或更原始的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。在數(shù)據(jù)治理方面，大部分工業(yè)企業(yè)還需加快補(bǔ)課。

三是“孤島”。數(shù)據(jù)孤島是幾乎所有企業(yè)都面臨的困境。從單一企業(yè)內(nèi)部來(lái)看，存在著不同時(shí)期由不同供應(yīng)商建設(shè)的客戶管理、生產(chǎn)管理、銷售采購(gòu)、訂單倉(cāng)儲(chǔ)、財(cái)務(wù)人力等眾多IT系統(tǒng)，煙囪林立，而要深度推進(jìn)智能制造，更要打通IT和OT，推進(jìn)難度非常大，而且越大的企業(yè)包袱越重。從全行業(yè)看，發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)從單一企業(yè)內(nèi)部的局部?jī)?yōu)化，跨越到整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的全局優(yōu)化，必然要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷與供應(yīng)鏈上不同企業(yè)之間的數(shù)據(jù)流通，進(jìn)一步面臨著安全合規(guī)、商業(yè)模式和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的更大挑戰(zhàn)。調(diào)查顯示，超過(guò)半數(shù)的企業(yè)表示需要使用外部數(shù)據(jù)或?qū)ν馓峁?shù)據(jù)，僅有2.7%企業(yè)覺得不會(huì)涉及數(shù)據(jù)合作。德國(guó)工業(yè)4.0計(jì)劃已經(jīng)把數(shù)據(jù)流通作為重點(diǎn)議題，國(guó)內(nèi)促進(jìn)工業(yè)數(shù)據(jù)流通方面工作還需加快。

四是“淺層”。大數(shù)據(jù)在工業(yè)領(lǐng)域的作用，縱向可以從三個(gè)層次來(lái)看：最基礎(chǔ)的，是可以根據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)描述工業(yè)產(chǎn)線、營(yíng)銷和企業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的歷史與現(xiàn)狀；進(jìn)一步的，可以基于數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)設(shè)備、車間和整個(gè)企業(yè)的未來(lái)狀況；最高層次，是根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，繞過(guò)人工干預(yù)，自動(dòng)的直接指導(dǎo)企業(yè)運(yùn)作，形成智能化的數(shù)據(jù)閉環(huán)。橫向則可以跨越設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)等全鏈條。但推進(jìn)情況如何呢？最近，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟對(duì)國(guó)內(nèi)外 366個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用案例進(jìn)行了分析，40%的平臺(tái)應(yīng)用集中在產(chǎn)品或設(shè)備數(shù)據(jù)的檢測(cè)、診斷與預(yù)測(cè)性分析領(lǐng)域，而在涉及數(shù)據(jù)范圍更廣、分析復(fù)雜度更高的經(jīng)營(yíng)管理優(yōu)化和資源匹配協(xié)同等場(chǎng)景中，多數(shù)平臺(tái)現(xiàn)有數(shù)據(jù)分析能力還無(wú)法滿足應(yīng)用要求，需要進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)據(jù)分析技術(shù)創(chuàng)新以及實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的工業(yè)知識(shí)積累。工業(yè)數(shù)據(jù)分析的深度還需加快爬坡升級(jí)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的長(zhǎng)期目標(biāo)，是構(gòu)建“數(shù)字雙胞胎”，使得物理世界的萬(wàn)物得以在數(shù)字世界重現(xiàn)，通過(guò)數(shù)字世界里的計(jì)算、分析、預(yù)測(cè)、優(yōu)化，來(lái)指導(dǎo)物理世界的最優(yōu)化運(yùn)行。這就要求在物理和數(shù)字這對(duì)雙胞胎之間架設(shè)暢通的“大動(dòng)脈”。數(shù)據(jù)就是這大動(dòng)脈里流淌的血液。只有工業(yè)數(shù)據(jù)越來(lái)越豐富、全面，質(zhì)量越來(lái)越高，“數(shù)字雙胞胎”才能長(zhǎng)得像。在這基礎(chǔ)上，對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的分析利用，還需要結(jié)合對(duì)物理機(jī)理模型的透徹理解，甚至老師傅幾十年積累的經(jīng)驗(yàn)，不斷迭代、走向深入。做好了這些，數(shù)據(jù)對(duì)制造業(yè)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)資源作用和創(chuàng)新引擎作用就能真正發(fā)揮出來(lái)。