賽迪:AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正當時
5月25日,工信部對外公布《2022年跨行業(yè)跨領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺名單》,包括此前新增14家跨行業(yè)跨領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,共計28家。其中,百度智能云開物平臺在新增的14家中位居榜首。雙跨daibiao著國內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的發(fā)展水平。擁有靠前人工智能技術(shù)的百度智能云開物入選,也契合了 AI 技術(shù)將成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要驅(qū)動的行業(yè)發(fā)展趨勢。
那么,AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵及特征是什么?企業(yè)需要關(guān)注什么?賽迪顧問業(yè)務總監(jiān)高丹撰寫分析文章,認為 AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展第二階段,需求用戶方思維需要轉(zhuǎn)變,廠商能力也需要同步提升。
以下為賽迪顧問業(yè)務總監(jiān)高丹撰寫的《“AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”正當時》全文:
“AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”提出意義
01 從戰(zhàn)略端,踐行國家“兩個強國”發(fā)展戰(zhàn)略
“十四五”時期是我國構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系、實現(xiàn)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要階段,工業(yè)企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級的過程中,亟需通過數(shù)字化方式提高管理效率、控制管理成本。隨著越來越多制造企業(yè)通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型提升企業(yè)創(chuàng)新能力,降低企業(yè)運營成本,工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型作為串聯(lián)制造強國和網(wǎng)絡強國兩大戰(zhàn)略的重要領(lǐng)域,將帶領(lǐng)數(shù)字經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的融合發(fā)展。
根據(jù)工信部發(fā)布的《“十四五”信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展規(guī)劃》,“我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平與發(fā)達國家基本同步,網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)升級,標識解析體系基本建成,注冊總量突破94億,平臺資源配置能力明顯增強,設(shè)備連接數(shù)量超過7000萬,行業(yè)賦能效果日益凸顯,數(shù)字化管理、個性化定制、網(wǎng)絡化協(xié)同、服務化延伸等融合發(fā)展新模式新業(yè)態(tài)蓬勃發(fā)展”。在構(gòu)建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局背景下,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)供給側(cè)將持續(xù)發(fā)力,推進產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
當前,國內(nèi)多層次系統(tǒng)化的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺體系已經(jīng)形成,綜合型、特色型、專業(yè)型平臺體系加速構(gòu)建,工信部遴選的雙跨平臺名單作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的“國家隊”,daibiao著國內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的發(fā)展水平。較新一期的雙跨名單在5月初公布,在人工智能領(lǐng)域擁有靠前優(yōu)勢的百度智能云開物在新增企業(yè)中位居靠前。
02 從技術(shù)端,順應智能化的技術(shù)演進趨勢
工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中應用的 ICT 技術(shù)與十年前已大不相同,人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、5G、區(qū)塊鏈、VR/AR 等技術(shù)共同構(gòu)成了新的技術(shù)體系。
其中,人工智能作為新一輪科技geming和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力量,具有溢出帶動性很強的“頭雁”效應,正在引發(fā)諸多領(lǐng)域的顛覆性變革。當今的人工智能技術(shù)以機器學習、特別是深度學習為主要,在視覺、語音、自然語言處理等應用領(lǐng)域迅速發(fā)展。
在云端,云原生概念的快速發(fā)展使容器和微服務成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的主流技術(shù)。容器技術(shù)對 CPU、存儲的額外開銷非常小,且可以實現(xiàn)秒級開關(guān)。隨著以 Docker 為主的容器技術(shù)和 Kubernetes 為主的容器編排工具的逐漸成熟,越來越多的工具通過容器封裝、分發(fā)和運行。微服務通過模塊化組合方式實現(xiàn)“松耦合”應用開發(fā),將多個不同功能、相互隔離的微服務按需組合在一起并通過 API 集實現(xiàn)相互通信,從而構(gòu)成一個功能完整的大型應用系統(tǒng)。
在邊緣側(cè),MEC 作為5G 技術(shù)與業(yè)務融合的橋梁,是5G 大帶寬、低時延、本地化垂直行業(yè)應用場景落地的關(guān)鍵。MEC 可以實現(xiàn)對業(yè)務數(shù)據(jù)的本地分流卸載、對業(yè)務的近端處理,在滿足企業(yè)數(shù)據(jù)不出園區(qū)的安全隱私性需求的同時,也進一步降低了業(yè)務時延,提升了諸如遠程控制、遠程協(xié)作等業(yè)務的體驗。通過 MEC 打造工業(yè)邊緣云平臺,能夠更好地利用平臺的 PaaS 能力為企業(yè)提供更多邊緣應用,同時平臺通用工業(yè)能力共享可以降低企業(yè)的信息化改造成本。
03 從應用端,解決應用落地端較緊迫的需求
從2018年到現(xiàn)在,伴隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新工程不斷推進,我國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)了從無到有的進步,國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心“1+N”體系基本建成,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用端的需求將不斷展現(xiàn)。
從應用端來看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的未來將從單點應用向全流程延展,工信部的跨行業(yè)跨領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的申報也印證了此趨勢。在面向全環(huán)節(jié)、全流程綜合集成應用和多領(lǐng)域系統(tǒng)應用拓展的過程中,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實施過程中對制造全流程風險診斷和研判能力、對工業(yè)數(shù)字資產(chǎn)的管理能力、對市場的預測和供應鏈的優(yōu)化能力、對工業(yè)安全的感知和預警處置能力等要求越來越高,而實現(xiàn)這些應用的關(guān)鍵就是要通過智能化的技術(shù)牽引,更好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值和效能提升。
行業(yè)數(shù)字化水平越高、AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)滲透率越大。根據(jù)統(tǒng)計,在電子信息制造、石油化工和以汽車制造為主要的裝備制造行業(yè),AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的行業(yè)滲透率分別達到10.5%、8.5%和8.6%。而目前,國內(nèi)各大行業(yè)正在提升 AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的滲透率,同時將不同的 AI 技術(shù)應用于不同行業(yè)。比如在工業(yè)視覺智能方向,百度智能云及其他廠商重點針對能源電力和制造行業(yè)提供智能巡檢和智能質(zhì)檢等解決方案;而在工業(yè)數(shù)據(jù)智能方向,百度智能云突顯特色優(yōu)勢,如百度智能云的智能電網(wǎng)調(diào)度算法,以及各廠商針對工藝優(yōu)化的數(shù)據(jù)分析平臺等解決方案。
“AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的內(nèi)涵及特征解析
01 AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的提出是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展第二階段
中國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到目前分為兩個階段:
第一階段,處于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展探索階段。重點通過從上到下的政策及相關(guān)平臺建設(shè),以及制造業(yè)企業(yè)的信息化水平評估,探索了中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展路徑,通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展明確制造業(yè)企業(yè)實現(xiàn)智能化的前期積累,摸清制造業(yè)企業(yè)的信息化水平及家底。該階段重點企業(yè)主要的幾項工作是企業(yè)開發(fā)完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)和綜合平臺,通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對制造業(yè)企業(yè)開展信息化評估、明確工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展模式,打通企業(yè)內(nèi)外網(wǎng)絡等相關(guān)工作。
§第二階段,伴隨著5G、人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷成熟和落地,進入了通過技術(shù)實現(xiàn)智能化的發(fā)展階段。在這些技術(shù)的支撐下,實現(xiàn)從生產(chǎn)設(shè)計到產(chǎn)品終端的全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋,“AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”被提出。這個時期,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在企業(yè)中更多實現(xiàn)的是智能工業(yè)質(zhì)檢、智能安全巡檢、工藝參數(shù)優(yōu)化、設(shè)備資產(chǎn)管理、設(shè)備與質(zhì)量異常預警、市場預測與供應鏈優(yōu)化等功能。
“AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的到來可以從四方面解讀:
打通基礎(chǔ)網(wǎng)絡,為實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈智能化做好通道。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡體系包括網(wǎng)絡互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通和標識解析三部分。目前我國正在加快建設(shè)標識解析工作,標識解析體系貫穿工業(yè)生產(chǎn)和銷售的全流程,通過標識解析,各工業(yè)企業(yè)將能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品與設(shè)備的全生命周期管理:標識解析體系的建設(shè)可以使得不同企業(yè)之間異構(gòu)的標識之間得以互通,數(shù)據(jù)溝通也變得通暢,進而可以消除供需兩方之間的信息不對稱,降低工業(yè)領(lǐng)域乃至全社會的交易成本。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設(shè)及專項和雙跨平臺的累積,為智能化提供前提條件。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺體系包相當于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“操作系統(tǒng)”,具有數(shù)據(jù)匯聚、建模分析、知識復用、應用創(chuàng)新等作用。只有平臺內(nèi)的數(shù)據(jù)達到一定程度,模型和算法更加合適才可能真正實現(xiàn)智能化。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)體系專業(yè)化、規(guī)?;?,使得智能化成為可能。數(shù)據(jù)是實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的基礎(chǔ),制造業(yè)本身由于行業(yè)復雜,數(shù)據(jù)千差萬別,需要長期積累和專業(yè)化才能積累一批有效數(shù)據(jù),經(jīng)過多年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的前期工作,目前我國已經(jīng)在該工作上取得一定成效。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全不斷完善,為智能化提供安全保證。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)打破了原來的內(nèi)網(wǎng)安全體系,加大了制造業(yè)的網(wǎng)絡信息安全風險,因此需要相應的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全的產(chǎn)品及解決方案的誕生以及服務的提供,同時也對安全產(chǎn)品的預警功能要求更好,因此態(tài)勢感知產(chǎn)品的誕生滿足了這個要求。同時中國制造業(yè)企業(yè),特別是在制造業(yè)中小企業(yè)對安全產(chǎn)品的認知正在加快提升的道路上,由于企業(yè)在網(wǎng)絡信息安全產(chǎn)品的預算有限,平臺型的服務產(chǎn)品成為制造業(yè)企業(yè)防范安全的主流產(chǎn)品后有利于推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
02 “AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的內(nèi)涵及特征
“AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”是指在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)基礎(chǔ)上融合人工智能技術(shù),面向工業(yè)場景提供智能解決方案,幫助工業(yè)企業(yè)更好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值和效能提升。AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是在工業(yè)云平臺的基礎(chǔ)上,融合人工智能技術(shù)或算法,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新主體。
“AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”特征包括兩點:
特征一:機器學習及深度學習成為主要。以大量數(shù)據(jù)采集為算料基礎(chǔ),既包括物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備采集到的生產(chǎn)數(shù)據(jù),也包括企業(yè)運行中的經(jīng)營管理數(shù)據(jù);以機器學習或深度學習算法為主要,通過建立人工智能模型解決特定的診斷、預測等問題。
特征二:用戶需求導向性更強,實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋。隨著人工智能技術(shù)在工業(yè)各領(lǐng)域、環(huán)節(jié)、產(chǎn)品中的深度融合,AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用場景開始從企業(yè)內(nèi)部的單點式應用走向產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)價值發(fā)現(xiàn)。與傳統(tǒng)的智能化中臺更加關(guān)注生產(chǎn)系統(tǒng)的控制相比,未來 AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺將圍繞更大尺度范圍內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù),為企業(yè)提供供應鏈優(yōu)化、物流調(diào)度優(yōu)化、市場銷售預測等方面的決策輔助支撐。同時實現(xiàn)縱向集成與橫向集成的工業(yè)智能將增強工業(yè)生產(chǎn)中人與人、人與物、物與物的聯(lián)系,加快形成知識沉淀,更好地發(fā)揮智能化的支撐作用。
“AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”時代的發(fā)展建議
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進入以技術(shù)驅(qū)動的時代,既需要需求用戶方思維的轉(zhuǎn)變,也需要廠商能力的提升。
對用戶端來看,重點需要關(guān)注三個方面:
一是關(guān)注路徑,探索數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能化轉(zhuǎn)型路徑。企業(yè)的生產(chǎn)方式、業(yè)務流程需要快速適應因客戶需求多樣化而帶來的復雜性和不確定性,并在海量的用戶數(shù)據(jù)挖掘中發(fā)現(xiàn)更多的價值增值部分。有別于傳統(tǒng)工業(yè)化發(fā)展時期的競爭模式,數(shù)字經(jīng)濟時代企業(yè)主要競爭從過去傳統(tǒng)的“生產(chǎn)能力”競爭變成了“服務能力+數(shù)字化能力+生產(chǎn)能力”競爭。傳統(tǒng)企業(yè)只有找到自身業(yè)務環(huán)節(jié)中的核心數(shù)據(jù)并將其價值發(fā)揮出來,才有可能在數(shù)字經(jīng)濟時代實現(xiàn)創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型。
二是關(guān)注自身,結(jié)合自身需求選擇開發(fā)和部署方式。在選擇系統(tǒng)開發(fā)方式時,企業(yè)應該結(jié)合自身需求,綜合開發(fā)周期、維護成本、系統(tǒng)性能、可遷移等多重因素,選擇能夠提供更適合自身需求和特點的系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的供應商,提升平臺系統(tǒng)與企業(yè)業(yè)務的適應性。在選擇是否將系統(tǒng)和數(shù)據(jù)部署在公有云時,企業(yè)應綜合考慮自身的成本預算、安全等級等因素。選擇與自身信息化系統(tǒng)相適應的部署方式,能夠更好地發(fā)揮 AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的功能,減少系統(tǒng)后期的維護成本。
三是關(guān)注服務,重視廠商可持續(xù)服務能力。目前,市場上的新技術(shù)概念層出不窮,云原生、低代碼、邊緣計算等技術(shù)概念為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐提供了更多的選擇。在 AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)的過程中,企業(yè)首先要考察廠商是否有類似的案例,案例越多,則說明該廠商的開發(fā)及服務能力越被市場認可;同時案例越多,也意味著系統(tǒng)進行迭代完善的機會就多,成熟度也越高。其次,要考察分析廠商的主營業(yè)務規(guī)模以判斷其是否能夠保證長期投入,確保雙方長期合作,這是由于 AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案的實施一般需要較長的周期。結(jié)尾,廠商對于用戶所在行業(yè)的積累也比較重要,廠商涉足該行業(yè)時間越長,則說明沉淀越多,不僅是軟件成熟,相關(guān)的專業(yè)人才團隊也更具經(jīng)驗。
從廠商端來看,要關(guān)注兩方面:
一是要關(guān)注融合,關(guān)注交叉領(lǐng)域技術(shù)融合應用。隨著5G、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)發(fā)展日益成熟,企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型將不再局限于傳統(tǒng)業(yè)務領(lǐng)域,從頂層的決策層可以直達底層的分式硬件,靠的是數(shù)據(jù)的無障礙流通以及實時數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺廠商應該在構(gòu)建人工智能技術(shù)服務能力的基礎(chǔ)上,嘗試融合多重技術(shù),開發(fā)適合客戶運營的系統(tǒng)架構(gòu)方案,進而幫助客戶實現(xiàn)從傳統(tǒng)企業(yè)向數(shù)字化企業(yè)轉(zhuǎn)型的過程。
二是關(guān)注生態(tài),打造數(shù)字化生態(tài)合作體系。聯(lián)合產(chǎn)業(yè)生態(tài)上下游抱團取暖已經(jīng)成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺廠商提供服務的新模式,AI+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺廠商一般都圍繞 PaaS 層構(gòu)建自身的人工智能算法能力,部分公有云廠商會利用自身的平臺優(yōu)勢實現(xiàn)對底層 IoT 設(shè)備以及應用層生態(tài)資源的匯聚。然而缺乏行業(yè) Know-how 令公有云廠商和傳統(tǒng)信息化廠商產(chǎn)生了資源互補的需求,只有通過平臺構(gòu)建更強大的生態(tài)體系才能形成市場競爭力。不同廠商的軟硬件產(chǎn)品在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺上以資源池的形式進行融合,能夠給用戶帶來極大的便利,節(jié)省大量的重復部署成本。因此在數(shù)據(jù)開放的前提下,如何選擇合適的生態(tài)合作伙伴,已經(jīng)成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺廠商的重要課題之一。
MES軟件還可以幫助制造商充分把握MES發(fā)展的主要趨勢,即定制生產(chǎn)。智能工廠要做的不是大規(guī)模的批量生產(chǎn),而是實現(xiàn)大規(guī)模的定制化生產(chǎn),并以經(jīng)濟高效的方式滿足客戶需求,為他們提供能夠負擔得起的高度定制化產(chǎn)品。
雖然個性化定制讓制造流程變得更加復雜,但是先進的技術(shù)可以幫助制造系統(tǒng)實時做出響應和調(diào)整。人工智能可以幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率,實施預測性維護,減少浪費。機器學習功能則能讓生產(chǎn)線變得越發(fā)智能和高效。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),制造商可以模擬流程,并識別潛在的改進機會。他們還能集成增強現(xiàn)實解決方案,減少生產(chǎn)停機時間,優(yōu)化車間運營。
借助這些先進的技術(shù)和功能,MES的價值逐漸提升,企業(yè)能夠通過MES系統(tǒng)在數(shù)字經(jīng)濟時代輕松提升競爭力,打造成本更低、質(zhì)量更優(yōu)的定制產(chǎn)品,快速、準確地響應市場需求。
總之,MES系統(tǒng)在未來市場上會更加重視企業(yè)的數(shù)字化與智能化轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)與企業(yè)管理系統(tǒng)的協(xié)同作業(yè),推動智能制造的進一步發(fā)展。MES系統(tǒng)進入企業(yè)并不斷深化應用范圍,將有助于提高社會整體的生產(chǎn)制造水平,開創(chuàng)更加廣闊的市場空間。