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数字化改革背景下宁波工业互联网的应用现状及提升建议

发布时间:2024-01-07 04:24:10   来源:杏彩体育官网登录/橡胶智能装备

  宁波格外的重视工业互联网发展,2020年提出打造工业互联网领军城市,并将工业互联网列为重点建设的三大科创高地目标之一。截至2022年年底,宁波累计实施规上工业公司智能化(自动化)改造项目超1万个,培育上云企业超8万家、省级数字化车间/智能工厂67家、省级“未来工厂”及试点12家,获评国家人机一体化智能系统、工业互联网等领域各类试点示范、优秀案例等奖项87个,蓝卓supOS、创元信息Neural-MOS等本土工业网络站点平台快速崛起,海尔卡奥斯COSMOPlat、航天云网INDICS等领军平台吸引入驻。但另一方面,宁波工业互联网发展也面临多重问题和瓶颈,亟待破解。建议进一步明确工业互联网发展思路和各方责权利,以纵向工业互联网为抓手推进产业链工业互联网搭建,以专项与示范为引领加快产业平台建设与推广。

  工业互联网的官方定义表述为:新一代信息通信技术与工业经济深层次地融合的新型基础设施、应用模式和工业生态,通过对人、机、物、系统等的全面连接,构建起覆盖全产业链、全价值链的全新制造和服务体系。数字化改造(数字车间/未来工厂),是将传统的以流程为核心驱动的制造模式转变为数据驱动、数据排程,在虚拟制造系统推动下实现车间人、机、物的最佳匹配。显然,工业互联网是一个“线”或者一个“面”,而数字化车间仅仅是“线”或“面”上的一个“点”。

  当前,围绕“数字化”“信息化”的相关概念频出,极易混淆,这类提法从直接受益人和成本主要承担人角度实际可大致分为两大类:一类面向企业的数字化、信息化改造,无论叫数字化车间、数字工厂还是未来工厂,企业都是项目受益人和改造费用的主要承担人。第二类面向地方产业高质量发展,无论叫工业互联网还是产业大脑,泛在连接量大面广的地方企业,属于区域“公有云”服务,企业是参与人,政府是主导者和建设成本主要承担人,推动工业互联网点线面不断拓展,拉动地方经济高速发展。

  数字化改造通常应用于具备一定规模的工厂实现精益管理之后,为提升生产效率,降低管理成本,用信息流和数据流来指挥和管控生产,以此来实现降本增收。厂区需要硬件和软件设备的定制化接入,需要管理层推动、工位人员的操作培训以及维护该设施的成本。单从数字化改造的受益人来讲,主要是单个企业本身,因此,数字化改造相关项目均为企业个体探索从制造向智造提升的行为。

  工业互联网建设的前提是参与该平台的所有企业全部/部分完成数字化改造,产业内有共享供应链数据资源的必要,且该平台所有企业使用相同的工业信息系统(数据接口统一)。在行业或产业链共同需求之上,工业互联网需要先进的PaaS核心层和SaaS软件层,为上下游公司可以提供数据接入服务。可见,工业互联网是一个众多公司参与,行业受益,应由政府投入并主导的行业平台,它的搭建有益于促进地区产业从原来的合作集群向协同智造质变发展(见图1)。

  如果说机器换人和自动化生产线是制造业提质增效的时代必然,那么数字化改造,就是后工业时代劳动力成本攀升背景下,非流程化离散制造发展的必经之路。由于数字化改造成功后工厂效益明显提升,绝大部分规上企业都在着手准备或正在探索有效的数字化车间改革。可以说数字化改造是产业内由下而上的自发需求,并向市场寻求能够同步企业产业升级的信息化服务商和数字车间改革方案。相反,工业互联网(产业大脑)更像公共物品,是在地方政府引导和支持下,积极发挥企业联动优势,自上而下发起构筑的共享资源平台,在未见收益的情况下,公司参与和买单的动力均不足。

  数据云服务的三个层次分别是IaaS(IT基础设施),PaaS(工业操作系统)、SaaS(工业APP应用),其中PaaS是核心,决定系统构建后的数据处理能力;SaaS是关键,为面向工厂和工人的软件使用终端。据市场调查与研究,宁波现阶段代表性工业互联网产品主要有supOS,Neural-MOS,INDICS,COSMOPlat,目前仅Neural-MOS提供PaaS系统和SaaS软件,其余三家为PaaS服务商,需合作软件开发商服务客户(见图2)。

  蓝卓数字科技有限公司成立于2018年,注册资本1.06亿,是宁波本土最大、与政府合作最深入的工业网络公司。蓝卓致力于打造“工业安卓”,supOS工业操作系统定位于通用型工业平台,平台自身不做SaaS开发,由生态伙伴入驻,面向化工、纺织、汽配、环保等工业领域提供服务。蓝卓近来推出supOS+X+N,与多地政府和多行业签订战略合作。截至2022年8月,supOS在宁波的主要案例工厂为与生态伙伴共同开发的镇海炼化仪器仪表系统、美康生物设备数据管理软件、拓普集团的产品质量追溯方案、汽配领域的设计与管理等。

  Neural-MOS工业操作系统由宁波创元信息科技有限公司(成立于2011年,注册资本500万元)独立自主研发,是目前宁波唯一的集PaaS+SaaS一体服务的工业网络站点平台,SaaS端为工业公司定制App近60款。2019年北仑推出“百企提升”数字化改造,创元信息服务企业近百家,与本地中小企业合作紧密,经验比较丰富,是宁波为数不多真正意义上进入工厂核心车间、对离散制造业进行数字化改造的服务商。近年来已初步搭建模具和纺织行业纵向工业互联网,2021年与中国银行合作推出基于模具企业与银行之间数据动态的“智模贷”产品,深受市场欢迎。目前该公司尚未融资,其工业互联网推进主要受阻于资金链紧张,疫情期间数字化车间项目铺开过快,可能面临资金链断裂风险。

  航天云网INCICS平台背靠中国航天科工集团,于2015年上线,为国家级工业网络站点平台。2018年航天云网云制造科技(浙江)有限公司在宁波象保合作区成立,注册资本3000万元。平台主要为IaaS和PaaS层,支持各类工业设施、产品和服务,允许ERP、MES等工业软件接入,企业可调用云端软件,在线月底,航天云网引进宁波后业务暂未打开,曾建设“象山针织云”网站汇集针织信息。

  海尔集团从2005年开始探索建设“黑灯”工厂,2012年尝试从大规模制造向大规模定制转型,2015年推出COSMOPlat,在海尔内部应用取得显著效果,构建了全球领先的八大互联工厂。卡奥斯2020年起与北仑区人民政府开展战略合作,2021年4月成立海模智云科技(浙江)有限公司,注册资本1500万元,拟建“模具产业链工业互联网创新发展示范基地”和“模具数字创新研究院”。由于从家电生产到模具生产的跨度比较大,卡奥斯在宁波推进的主要是PaaS平台,该平台需要整合生态合作伙伴的SaaS软件,为模具公司可以提供服务。目前正与宁波旭升洽谈业务合作。

  (一)工业互联网概念界定和推进路线年宁波市委改革委印发数字化改革“1+6”方案,明确2025年数字化的经济总量破万亿的总体目标,但从数字化的经济到工业互联网,目前概念界定都很模糊,涌现出了很多号称或取名为“工业互联网”的平台,实际上一部分只是采购平台、发布供需及价格的贸易网站、某集团内部的生产信息流等,这些都不是真正意义上的工业互联网。例如,2021年公布的浙江省级工业网络站点平台76个,其中68个为“企业级”或“特定环节型”,这些占比巨大的企业内部数字化改造项目,并非真正意义上的工业互联网,充其量只是工业互联网延伸的若干应用场景之一。此外,《宁波市数字化改革总体行动方案》中把“5G+工业互联网试点”“工业网络站点平台”放在“未来工厂”建设机制下展开,可见并没有分清概念的“公”“私”区别;仅笼统提出推进“数字化的经济核心领域产业大脑建设”,未根据不一样的行业特点加以区分,没有制定行业发展路线规划。

  高质量完成企业的数字化改造是工业互联网建设的最大成本,宁波当前虽已有数百个数字化车间项目,入选省级项目数量也位居全省各市前茅,但相比规上企业总量,行业数字化改革仍处于探索阶段。即使是宁波数字化率最高的模具行业,规上企业整体车间数字化率还不到30%,除大规模的公司(如吉利、申洲等自建集团内工业互联网)外,只有北仑模具行业具备模具工业互联网雏形并正在运行,其他工业互联网尚处于概念宣传阶段。从实际应用看,数字化改造并使用统一标准的数据接口是企业共享产业平台的前提。目前宁波数字化改造项目和案例不少,但大部分都采用独立的改造方案,标准不统一,改造程度差异较大,即便接入工业互联网,数据也会形成孤岛而失去联动意义。

  近几年成功引入估值150亿的海尔卡奥斯COSMOPlat、估值100亿的航天云网INDICS平台,培育了估值15亿的蓝卓supOS。单从企业规模来看,三者都是名副其实的工业互联网巨头,却没有受到宁波市场追捧。根本原因:一是海尔和航天云网本身是从集团内部应运而生的工业网络站点平台(协同生产、合作企业无竞争关系),蓝卓对标全行业平台,三者在细分工业领域深耕不足,难以直接为本地公司可以提供精准服务;二是工业互联网的连接需要直接面对企业客户,促成生产数据驱动供应链高效运行,而三者均是PaaS提供方,虽然平台也引入生态SaaS软件商直接服务工厂,但本地中小企业大都不愿承担试错成本,能广为接纳的数字化服务商数量不多。

  数字经济建设需要分步走,一步一个脚印扎实推进。首先要高屋建瓴,明确工业互联网的概念内涵、发展思路,了解工业互联网发展的步骤以及搭建工业互联网的行业准备和各方成本。在企业和行业转变发展方式与经济转型的过程中,一定是先有数字化车间,在数字化车间和接口标准化前提下,企业要共享数据才诞生了工业互联网需求。数字化车间是企业自主选择的内部提升,企业是主要受益人,政府应鼓励公司进行自身升级。在此基础上,再引导行业内的数字化车间统一数据接口标准或使用特定通用软件,便于后期接入工业互联网。工业互联网是地方公共服务,目的是在产业集聚的基础上提质增效、数据驱动行业联动,发挥质变和“倍增效应”,应由政府投入搭建、主导平台运行、鼓励企业加入。针对宁波优势产业,目前急需根据不一样的行业特点,制定适合各行业的工业互联网发展规划,由政府牵头优秀工业互联网公司,在数字化车间普及基础上,推进细分行业工业互联网建设。

  从工业互联网的参与者角度来看,工业互联网分行业纵向(供应链上下游)和横向(跨企业)两类。横向工业互联网因为加入的企业本身就处于竞争关系,与生产相关的数据几无共享可能,因此现阶段以该类形式搭建的网络站点平台最终都变成了交易买卖平台。纵向工业互联网对产业意义重大,比如,模具产业工业互联网有着非常明显的辐射效能,向上连接模具钢、板材、铸铁、胶料、标准件,中游有压铸模、塑料模、减压模、铸造锻造模,下游有汽车工业、注塑行业、医疗器材、航空航天、电子通信等等,企业间一般不存在竞争关系,而是多方共赢的上下游关系,有较强自适应并持续优化的市场需求。Neural-MOS已初步搭建模具和纺织行业纵向工业互联网,并与中国银行合作推出基于模具企业与银行之间数据动态的“智模贷”产品,在模具工业网络站点平台上共享数据,为平台公司可以提供的数据创造金融价值,值得尝试和推广。

  工业网络站点平台具有非常明显的“马太效应”,当其接入用户达到一定规模、形成双边市场时,平台将会爆发式增长,形成“赢者通吃”的竞争局面,给原本依托产业集聚产生规模效应的本地制造系统带来重大升级,将成为下一阶段省域间集聚产业新生态竞争的核心。当前是抢占工业互联网建设制高点的窗口期,建议宁波各级政府下大力度支持行业内已经初见规模的工业网络站点平台建设,以行业产业链为单位普及数字化车间,并助力供应链上下游企业加入工业网络站点平台;尽快建立行业内工业互联网联盟标准,建设标准服务平台并鼓励工业App大规模开发应用;鼓励金融机构参与工业互联网投融资,以工业互联网动态数据作为银行授信的评估依据,创新商业运营逻辑,驱动制造业“换道超车”,实现质变飞跃。

  [3]尚吉永,卢阳光.流程工业数字工厂技术与应用管理[M].人民邮电出版社,2019.

  [5](日)木村哲也著,丁汝峰,陈世纪译.中小型工厂数字化改造[M].东方出版社,2021.

  [6]许可等.互联网+下的产业大变局-赢战产业互联网[M].人民邮电出版社,2015.

  [7]李文秀.产业集群升级研究-基于链网耦合的视角[M].经管出版社,2012.

  [9]王建伟.工业赋能-深度剖析工业互联网时代的机遇和挑战[M].人民邮电出版社,2018.

  注:本文系2022宁波市软科学重点课题“宁波三大科创高地标志性创新成果研究——工业互联网积木式创新的中国实践”(2022R004)的阶段性成果。

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