問路工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：表層繁榮、底層冷清 彎道超車誰掌舵？

每經(jīng)記者 李少婷  劉春山    每經(jīng)編輯 魏官紅    

“原來是人在現(xiàn)場汗流浹背，現(xiàn)在是人在空調(diào)房里坐著。”在廣西柳州鋼鐵集團（以下簡稱柳鋼集團）工人黃德文的講述中，以往人們對鋼廠鐵水四濺、持續(xù)高溫、產(chǎn)能落后的刻板印象被顛覆。

血肉之軀與冰冷機器的摩擦，曾帶來層出不窮的社會話題。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為兩者間充滿火藥味的關系提供了舒展的平臺，更重要的是，提升了生產(chǎn)效率。

作為數(shù)字化進程的一部分，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這一概念近年來愈發(fā)炙手可熱——9月23日，“2021年全國工業(yè)APP和信息消費大賽”在北京正式啟幕，而工業(yè)APP的繁榮正是基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

根據(jù)最新披露的數(shù)據(jù)，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模近萬億元，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺已培育百余個，連接工業(yè)設備數(shù)量超過7300萬臺，工業(yè)APP突破50萬個。從2018年首次被寫入政府工作報告至今，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已成為重點發(fā)展的領域，并進入快速發(fā)展期。

但就技術的自主性來說，由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)控制層技術自主性的缺乏，在業(yè)內(nèi)學者看來，情況比芯片產(chǎn)業(yè)“卡脖子”更嚴重。有資深從業(yè)者直言，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應當有個豐富的根系，但很多人不愿意去挖土、培植，直接就拿來嫁接，而且希望第二天就結果。

在眾多入局者爭奪市場話語權和探索商業(yè)模式背后，控制層等底層技術顯得頗為“冷清”。在這場世界級的工業(yè)系統(tǒng)革命中，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)彎道超車被寄予厚望，深水區(qū)很快來臨，但由誰來掌舵？《每日經(jīng)濟新聞》記者歷時數(shù)月現(xiàn)場調(diào)研，采訪資深從業(yè)者及學者，試圖問路工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

應用推廣由點至面，真正的使用障礙不是成本

鋼帶速度每分鐘七百至八百多米，平整機組每分鐘高達一千米，普通人看兩分鐘就要頭暈目眩。而為了保證鋼卷表面的品質(zhì)，鋼廠工人要緊盯一整天。

這還不是唯一的折磨，冷軋廠中所有工序流轉全靠手抄報數(shù)據(jù)，事后勘誤又非常耗力，“抄錯一個數(shù)字就是10塊錢（罰款）。”這簡直是黃德文和工友們的噩夢。

但現(xiàn)在，工廠已經(jīng)實現(xiàn)無人化，鋼卷信息每經(jīng)過一個流程就會自動生成一個標簽貼在鋼管上，下一個流程也可以通過辦公平臺自動識別，并直接錄入生產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)對鋼卷生產(chǎn)信息全自動的識別和跟蹤，錯誤率幾乎為零。“相當于人員解放”，黃德文終于可以把工作精力放在對機器運行狀態(tài)的監(jiān)控上。

廣西柳州鋼鐵集團 圖片來源：每經(jīng)記者 劉春山 攝

這就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的力量。“生產(chǎn)黑匣子最大的壞處在于看不透產(chǎn)線，找不到最佳動線。”柳鋼集團冷軋廠廠長陸兆剛說，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對效率的提升來源于數(shù)據(jù)的透明：員工每走一步路都會形成數(shù)據(jù)，成為管理系統(tǒng)的數(shù)字海洋中的一個點，數(shù)據(jù)指數(shù)讓工廠變得透明，便于科學地對人和數(shù)據(jù)的動線進行管理，進而形成合力，提升效率。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涵蓋的范疇之廣，使其很難被直觀理解。北京科技大學教授王健全認為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的典型特征就是促進工業(yè)生產(chǎn)的智能化，現(xiàn)階段的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)尚停留在輔助生產(chǎn)階段，運用5G、機器視覺、人工智能等技術，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在運維的集中化、少人化、安全生產(chǎn)上起到了較大的作用。

在向外界解釋概念時，業(yè)內(nèi)常以大眾熟知的消費互聯(lián)網(wǎng)進行類比：消費互聯(lián)網(wǎng)的主要價值在于改變?nèi)藗兊纳罘绞?，相應的，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主要價值在于改變生產(chǎn)方式。

但二者也存在很大的差異。“民用互聯(lián)網(wǎng)（即消費互聯(lián)網(wǎng)）的核心任務是把人和互聯(lián)網(wǎng)連接起來之后產(chǎn)生的商業(yè)模式，全世界的人的需求都是差不多的，比如信息、娛樂、支付、出行等。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是把機器和互聯(lián)網(wǎng)連接，和人類世界不同，機器世界里每一個行業(yè)都有著不同的需求。”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念股東土科技（300353，SZ）董事長李平在接受《每日經(jīng)濟新聞》專訪時表示。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用正在由點及面。“現(xiàn)在所有小的項目，能夠兩年全部回收投資的我都投了，（只要）兩年全部回收，我馬上投。”據(jù)柳鋼集團黨委副書記、副董事長、總經(jīng)理甘貴平介紹，近年來該集團已在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域投入近40億元，不排除未來進行百億元級別的投入。

廣西柳州鋼鐵集團生產(chǎn)線 圖片來源：每經(jīng)記者 劉春山 攝

9月14日，由國家能源集團攜手華為公司共同舉辦的“礦鴻操作系統(tǒng)”發(fā)布會在北京舉行，以我國首個2億噸煤炭生產(chǎn)基地神東煤炭集團為切入主體，在智慧礦山領域試點應用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，未來還將在煤礦開采乃至更廣泛的產(chǎn)業(yè)鏈條上進行推廣。

在應用的過程中，投入回報比是考量的基礎，卻不是真正的門檻。“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)真正的使用障礙不是成本。”李平將當下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推廣的障礙總結歸納為三點：首先是可靠性，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是個新生事物，很多企業(yè)從來都沒有使用過；其次是新技術帶來的標準和規(guī)范的變化；第三則是面臨巨大的利益鏈條的變動。

互聯(lián)互通進入“深水區(qū)”，控制層尚需“車同軌，書同文”

煤礦開采是個高危工作，那技術進步之下，五十年后的煤礦開采會是什么樣子的？

“肯定是沒有人，機器下去把煤采上來，或者直接煤炭在井下加工，然后輸出一個可用的能源形式，這才是五十年以后的樣子。”國家能源集團信息化管理部主任丁濤在“礦鴻操作系統(tǒng)”發(fā)布會的會后采訪中暢想道，當前的智慧礦山只不過是走向五十年后的必經(jīng)之路。

礦鴻操作系統(tǒng)發(fā)布會 圖片來源：每經(jīng)記者 劉春山 攝

必經(jīng)之路是曲折的。當前，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用程度上存在著難以深入的問題，這與傳統(tǒng)工業(yè)（汽車制造、家電制造等）智能制造的五層“金字塔結構”有關，L0至L4分別是現(xiàn)場層、控制層、監(jiān)控層、計劃層、決策層。

據(jù)王健全介紹，五層“金字塔”架構是一個封閉的體系，其中數(shù)據(jù)沒法實現(xiàn)跨層交互；此外，由于不同系統(tǒng)的“金字塔”之間采用的現(xiàn)場通信協(xié)議多樣（IEC就定義了20多種通信協(xié)議），導致不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)很難互通。比如煅造車間和液壓車間用不同廠家的不同設備，數(shù)據(jù)的橫向流轉就存在障礙。

“我們國家在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面推進力度很大，特別是平臺方面已經(jīng)做得很不錯了，利用互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的高效處理，能夠?qū)崿F(xiàn)供需的高效對接和合理調(diào)配，也可以實現(xiàn)運維管理方面的集中化與少人化。但是這是基于現(xiàn)有金字塔架構約束沒有打破的前提下數(shù)據(jù)的處理，沒有進入生產(chǎn)控制的核心環(huán)節(jié)，如果對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)做階段性總結，現(xiàn)在處于互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)的階段，還未實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)深度融合。”

王健全表示，想要工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更進一步，金字塔架構必須打破，要做的工作很多，大的層面就是軟硬件全部自主化，網(wǎng)絡通信協(xié)議的標準化，這樣就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)全面、高效的流轉，同時可以實現(xiàn)設備生產(chǎn)控制的智能化；從可實施及新舊融合的角度來看，可以先從生產(chǎn)制造的控制自主化著手，關鍵點就是現(xiàn)場控制系統(tǒng)PLC（可編程邏輯控制器，專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)）的軟硬件分離，再依據(jù)情況實現(xiàn)PLC的云化，根據(jù)具體情況實現(xiàn)PLC與網(wǎng)絡邊緣設備的融合化。

控制層是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的底層技術。李平認為，與民用互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的邏輯相似，芯片與操作系統(tǒng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的根基，且不論是工業(yè)的哪一個細分領域，底層的技術都是相通的，李平將此概括為“底層無差別”——即所有軟件應用都需要建立在通行的操作系統(tǒng)之上，就像是PC領域的Windows或者Linux。

但以當下的煤礦生產(chǎn)為例，一臺采煤機需要三個有效的操作系統(tǒng)，需要三個有效的協(xié)議，需要161個核心的芯片才能完成井下采煤所有的工序。“缺點是多個操作系統(tǒng)需要多種協(xié)議，得全部學、全部研究。我們自己玩不轉，不能每天學新東西，一批一批去學難度太大。”國能神東煤炭集團副總經(jīng)理賀海濤介紹道。

操作系統(tǒng)的割裂形成了一個悖論——所有帶操作系統(tǒng)的都需要不同的通訊協(xié)議，用到的智能化工具越多，需要協(xié)議轉換的次數(shù)就越多。這給智能化建設帶來巨大的難度，因為只要有不同的廠家、不同的設定、不同的操作系統(tǒng)，就需要來一次通訊協(xié)議的轉換，這就導致通訊困難，后期的維護也存在困難。“這么多的系統(tǒng)，哪里的通訊協(xié)議和操作系統(tǒng)出問題了，我無法判斷。”賀海濤表示。

“最終制約工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的兩個東西最重要：一個是底層機器的互聯(lián)互通，這是剛需，游離在信息之外就是孤島；另一個是平臺操作系統(tǒng)的打造，APP可以競爭，但是把操作系統(tǒng)關了就沒有競爭的基礎了。”李平認為。

賀海濤和李平在受訪中都提及了“秦始皇”，一個操作系統(tǒng)、一套通行標準，這是工業(yè)領域期待的。李平認為，最終將需要一個“秦始皇”一樣的角色，實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的“車同軌，書同文”，而這就牽扯到國際話語權之爭，“我覺得未來全球有幾個標準體系并存都是可能的，但是中國必須要有自己的體系”。

從表層繁榮到傷筋動骨，誰來抓住底層技術自主權？

9月23日，工業(yè)和信息化部信息技術發(fā)展司副司長江明濤介紹，截至今年第二季度末，我國工業(yè)APP的數(shù)量達到51.2萬個，按業(yè)務環(huán)節(jié)統(tǒng)計，研發(fā)設計類工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP占比約17%，生產(chǎn)制造類占比26%，經(jīng)營管理類占比24%，運營維護類占比約33%。

工業(yè)領域的信息消費規(guī)模正在攀升，當下繁茂的各類工業(yè)應用正是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的一個切面，但支撐這座冰山的隱于水面之下。李平強調(diào)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)底層建設的重要性，因為如果沒有底層技術的自主權，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代還將重演“卡脖子”的艱難處境。“礦鴻操作系統(tǒng)”的出現(xiàn)帶來了一些曙光，中國工程院院士倪光南認為，它解決了礦山在操作系統(tǒng)這一重要領域“卡脖子”的問題，減少了使用的安全風險。

礦鴻操作系統(tǒng)發(fā)布會現(xiàn)場 圖片來源：每經(jīng)記者 劉春山 攝

但從更廣泛的工業(yè)領域來看，國產(chǎn)操作系統(tǒng)等底層技術征途漫漫。

“工業(yè)上現(xiàn)在到處被卡脖子，所有金字塔架構中的硬軟件及系統(tǒng)，幾乎是國西門子、ABB、施耐德等公司的。”王健全解釋了工業(yè)領域發(fā)展所處的階段。

大概從2016年開始，李平就在公開活動中呼吁關注工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的底層技術。他認為這是一個艱難，但在一定程度上“一勞永逸”的事業(yè)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)底層技術的開發(fā)一旦成功，將是可持續(xù)的、長久的成功。

“如果說我們把底層技術和標準體系搭建好了，平臺、軟件也構建好了，可能未來幾十年、甚至上百年，大家都可以在一個類型的平臺上集中去做，這就可以把所有研發(fā)人員的能力聚焦起來，進行行業(yè)應用和創(chuàng)新，這實際上是可以節(jié)省我們國家的研發(fā)資源、提高研發(fā)效率的。”

盡管當下看似巨頭林立，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)吸引了市場的目光，但愿意從基礎做起的企業(yè)少之又少。

“一些互聯(lián)網(wǎng)巨頭做的模式和民用互聯(lián)網(wǎng)差別不大，真正下沉到工業(yè)領域的企業(yè)，比如三一重工、徐工機械，在工業(yè)現(xiàn)場、場景中還是有些應用，但再往下面做，都不是很深了。”一位不愿具名的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)內(nèi)人士指出。

李平也為此感到遺憾：企業(yè)們更愿意利用自己在細分領域的話語權迅速獲取紅利，但從全局來看，這在一定程度上造成了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的“表層繁榮”。

“國內(nèi)的企業(yè)很多是在爭市場話語權和商業(yè)模式，這個當然很重要，但是從長遠來看，還是要關心底層技術，不能說什么簡單就做什么，實際上，往往復雜的才是未來盈利能力最強的。”李平舉例稱，“就像微軟成功以后，它的發(fā)展不可想象，再比如英特爾，誰能替代它呢？”技術的底層共享是研發(fā)成本最低、社會效益最高的途徑，科技驅(qū)動社會進步，不應當是某一點上的驅(qū)動，只有聚焦網(wǎng)絡化的工業(yè)控制和人工智能應用才有可能實現(xiàn)超越。

李平認為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展對中國至關重要，正如化石原料的工業(yè)革命推動了英國和歐洲的崛起，電氣時代的革命推動了美國的崛起，PC電腦時代推動了日韓的崛起，中國在技術上崛起的希望之一就在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。“革命”是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的使命，因為其出現(xiàn)及發(fā)展將改變當前工業(yè)世界的利益格局。“現(xiàn)在的礦山設備、煤礦這樣一個復雜區(qū)域系統(tǒng)中，各種各樣的設備、千家萬戶的設備、數(shù)據(jù)的壁壘、通訊協(xié)議的歸置，實際上不是一個純基礎的問題，而是一個利益的問題。”中國工程院院士王國法表示。

“沒有任何阻力，說明‘換湯不換藥’。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)承擔著第四次工業(yè)革命的任務，‘革命’是要傷筋動骨的，是要撬動很多利益的，這會很不容易。”李平以手機的變革舉例，蘋果突出重圍伴隨著的是如諾基亞等企業(yè)的衰亡，而蘋果直到第四代才開始盈利，相對極端地說，“沒有看到工業(yè)巨頭‘死’，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就沒有真正誕生”。

“倒退25年，朗訊、北電、諾基亞、摩托羅拉、愛立信等耳熟能詳?shù)碾娦啪揞^，當時他們基本在市場和技術上都實現(xiàn)了壟斷，現(xiàn)在大部分已經(jīng)徹底退出歷史舞臺，剩下的競爭力也已明顯落后國內(nèi)的華為、中興等企業(yè)。”王健全認為，工業(yè)制造和控制的自主化，只要意識到需求的緊迫，并且允許試錯，即便周期長一些，也是可以突破的。

如果將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)比作枝繁葉茂的大樹，底層技術就是扎在土里的根，根深樹才高，才能百年不倒。李平認為，中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應當有個豐富的根系，希望工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的底層技術得到資本更多的關注。

“現(xiàn)在很多人就不愿意去挖土、培植，直接就拿來嫁接，希望它第二天就結果。市場可能需要拓寬包容度。如硅谷的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，沒有資本的配合是不可能走到今天的。”李平說道。

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