當前,以互聯網為代表的新一代信息技術迅猛發(fā)展,與制造、能源、材料等傳統領域的創(chuàng)新發(fā)展相疊加,新一輪產業(yè)變革正開啟帷幕。全球范圍內,學界、政界、產業(yè)界各方高度關注,從早年學界熱議的“第三次工業(yè)革命”、數字化制造,到通用電氣、西門子等先進企業(yè)在工業(yè)互聯網、工業(yè)4.0等方面的探索與實踐,新產業(yè)變革已經引起了世界各國的重視。
互聯網是驅動新一輪產業(yè)變革的核心要素
我們已經歷過兩次工業(yè)革命,分別以蒸汽機和電力為通用目的技術(GPT)。當今時代最突出的GPT當屬ICT技術。從上世紀70年代迄今,ICT自身的持續(xù)創(chuàng)新,特別是2010年以來物聯網、寬帶、云計算、大數據等新一代信息技術的群體性突破——驅動工業(yè)的浪潮式變革,從自動化、數字化向網絡化演進,極有可能被未來的技術史和經濟史學家界定義為新一代工業(yè)革命的GPT。現階段最鮮明的特征,就是集成了新一代ICT技術的產業(yè)級互聯網與工業(yè)的深度融合,驅動工業(yè)向智能化新階段演進。
為什么工業(yè)要變革?這是由工業(yè)的兩大現實矛盾和3個永恒主題決定的。第一個矛盾是工業(yè)戰(zhàn)略價值提升和經濟價值下降的落差,金融危機警醒發(fā)達國家重新認識工業(yè)的重大戰(zhàn)略意義,迫切需要革命性動力來實現“再工業(yè)化”、“制造業(yè)回歸”、“提升工業(yè)增加值占比”等目標;第二個矛盾是資源、能源緊缺和要素環(huán)境趨緊,傳統工業(yè)技術自身的潛力挖掘遇到“天花板”,也需要新的技術手段來破解。工業(yè)自產生以來就有3個永恒追求的主題:第一個主題是時間,不斷縮短生產周期;第二個主題是成本,持續(xù)降低生產成本;第三個主題是靈活性,生產要快速適應需求變化。互聯網的應用使這些方面呈現了新的跨越。
為什么這次是互聯網帶來變革?動力主要來自3個關鍵性技術升級:一是感知技術,智能傳感和物聯網實現了生產過程數據的高頻次實時采集,將連續(xù)的生產流程分解成可供處理的各類數字化信息和模型,實現了物理設備和生產過程實時監(jiān)控調節(jié);二是寬帶網絡,隨著信息網絡向寬帶、泛在、融合演進,海量工業(yè)數據尤其是各種非結構化數據的傳輸不再是瓶頸,方便遠離生產線、生產場所進行處理;三是云計算和大數據,超大規(guī)模計算能力、數據存儲及分析能力大幅攀升,能夠滿足海量生產、市場和供應鏈數據的協同處理需求。現在的互聯網已是整合了精確感知、寬帶互聯、海量計算等能力的、面向生產需求的升級版互聯網,可支撐工業(yè)生產實現可知、可算、可反饋、可聯通。
互聯網與工業(yè)融合深刻變革生產范式
互聯網與工業(yè)的融合經歷了從外圍到核心、從輔助到關鍵的演進過程。開放程度越高的環(huán)節(jié)與互聯網融合程度越緊密;互聯網正加速從營銷、服務向研發(fā)、制造、加工等環(huán)節(jié)拓展,最終將打通生產運營全過程,徹底改變現有生產范式;距消費者越近的行業(yè)與互聯網融合程度越深,互聯網沿產業(yè)鏈從最接近消費者的消費品行業(yè)向上游裝備、原材料等行業(yè)延伸,越靠近下游及最終用戶的行業(yè)越早發(fā)生變革,變革的領域和環(huán)節(jié)越多。
互聯網與工業(yè)多領域和多環(huán)節(jié)的融合已引發(fā)了4個方向的變革。
制造服務化:利用互聯網實現跨越時空的智能實時服務,將企業(yè)服務拓展到產品的全生命周期,實現產品型制造向服務型制造延伸。
產品個性化:將互聯網與計算智能、柔性制造等相結合,針對消費者個性化需求實現定制產品的批量生產,實現工業(yè)產品由規(guī)模化標準向個性化定制拓展。
組織分散化:傳統工業(yè)受限于地理環(huán)境,強調地域上的集聚發(fā)展;互聯網平臺可以匯集資金、創(chuàng)意、工具、服務等企業(yè)生產所需的要素和資源,推動各產業(yè)鏈環(huán)節(jié)形成去中心化、分散化的組織形態(tài),推動工業(yè)生產組織方式由集中式向分散化轉變。
制造資源云化:利用互聯網將分散的社會制造資源共享到云服務平臺,按照生產要求進行統籌調配與提供,實現制造資源的按需取用。
新產業(yè)變革契機的關鍵切入點
圍繞新一輪產業(yè)變革,發(fā)達國家正在加緊進行戰(zhàn)略布局、力爭制高點,并得到了企業(yè)界的積極響應。
美國于2012年2月發(fā)布“先進制造伙伴(AMP)”計劃,11月,通用電氣公司(GE)提出“工業(yè)互聯網”,2013年,美國國家標準技術院(NIST)提出工業(yè)互聯網標準框架任務,2014年3月,GE、Cisco、IBM、AT&T、Intel等宣布成立工業(yè)互聯網聯盟,政府與產業(yè)界之間的互動頻繁、協同密切。
德國則積極布局工業(yè)4. 0建設,強調智能化制造,利用信息物理系統(CPS)實現從智能設備之間、制造系統之間到協作企業(yè)之間的橫向、縱向和端到端的3個集成,優(yōu)化生產組織方式。德國政府、學界、產業(yè)界共同組成協同創(chuàng)新聯盟,并由3個主要協會(VDMA、ZVEI和BITKOM)組成標準組織,于2014年4月發(fā)布了“工業(yè)4.0”標準化路線圖。
新一輪產業(yè)變革同樣也是中國實現跨越式發(fā)展的有力契機,我國的比較優(yōu)勢決定了以互聯網與工業(yè)融合為切入點是現實可行的有效路徑。我國是世界第一制造大國,已建成門類齊全、配套完整的制造業(yè)體系,產業(yè)規(guī)模和產品出口量均居世界首位;同時,我國互聯網產業(yè)實力僅次于美國,在全球互聯網企業(yè)市值前10強中長期保有3~4家,本土應用市場空間大、創(chuàng)新牽引強。當前應將工業(yè)的規(guī)模優(yōu)勢和互聯網的應用優(yōu)勢相結合,推動我國互聯網與工業(yè)加快融合,走出一條既符合國際發(fā)展趨勢、又能發(fā)揮我國比較優(yōu)勢的新產業(yè)變革之路。
目前,作為行業(yè)主管部門的工業(yè)和信息化部已有總體性部署。在2013年8月發(fā)布的《信息化和工業(yè)化深度融合專項行動計劃》中,“互聯網與工業(yè)融合創(chuàng)新”被列為專門一項專項行動,并于2014年6月發(fā)布了24家企業(yè)的試點通知。同時業(yè)界也在積極響應,2014年7月,由原工業(yè)和信息化部電信研究院等6家單位發(fā)起成立了中國互聯網與工業(yè)融合創(chuàng)新聯盟,打造促進跨界融合發(fā)展的平臺。
推進互聯網與工業(yè)融合創(chuàng)新發(fā)展,重點是將互聯網創(chuàng)新基因注入工業(yè)領域,需要政界、學界、互聯網界、工業(yè)界之間緊密協作。政府和學界需要加緊推動技術架構、標準體系、體制機制、政策法規(guī)的研究制定;工業(yè)界與互聯網界應在形成共識的基礎上有所側重,加快合作與相互進入,共同推動互聯網與工業(yè)的融合創(chuàng)新發(fā)展。同時,還要積極培育發(fā)展為互聯網與工業(yè)融合提供專業(yè)解決方案的生產性服務業(yè)態(tài),鼓勵支持骨干企業(yè)大發(fā)展。
關于作者
中國信息通信研究院政策與經濟研究所副所長 辛勇飛