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从数字化到工业互联的工业4.0时代

发布日期:2020-06-22 浏览次数:460
 1、工业4.0时代已经到来

从工业的发展阶段看,该产业发展已经经历了蒸汽时代、机械化时代和自动化时代,目前正处于工业4.0时代,智能化和信息化技术推动着工业互联网和智能制造的发展。

资料来源:《工业 4.0 时代工业自动化控制的发展前景》,天风证券研究所

18世纪60年代开始,随着蒸汽机的发明和应用,将人类带入了蒸汽时代。1760-1860年工业1.0时代,主要标志是水力和蒸汽机,实现了机械化;1861-1950年工业2.0时代,主要标志是电力和电动机,实现了电气化;1951-2010年这段时间工业3.0时代,主要标志是电子和计算机,实现了自动化;而如今智能化、信息化引入工业,推动工业互联网、智能制造等新技术发展,标志着我们已经进入了工业4.0时代,此概念在2010年在德国开始提出,中国在2015年之后开始逐步推进。


2、工业互联网产业增加值已超过两万亿

根据中国信息通信研究院测算结果表明,2019年我国工业互联网产业经济增加值为2.13万亿元,同比增长为47.3%,其中工业互联网核心产业增加值5,361亿元,融合带动经济增加值1.6万亿元。

经过5年多的发展,中国的工业互联网产业已经从早期的以工业互联网平台、新型网络和边缘计算三大核心为雏形,演化成了工业数字化产业生态

 

资料来源:《工业互联网产业经济发展报告》

 3、数字化进程持续推进

工业的全产业数字化趋势基本已经成为业内、乃至各国政府主管部门的共识,例如中国工信部513日就发布了《工业和信息化部关于工业大数据发展的指导意见》,其中明确指出,“支持工业企业实施设备数字化改造,升级各类信息系统,推动研发、生产、经营、运维等全流程的数据采集。支持重点企业研制工业数控系统,引导工业设备企业开放数据接口,实现数据全面采集。”

早在2017年,阿里巴巴创始人马云就在世界物联网博览会主旨峰会上提出“人类将正开始进入到一个数据时代,新一轮技术革命以创新驱动,数据将成为最重要的生产资料。”

为什么工业厂商、政府部门甚至是电商界的人物,都将数据化提升到了如此重要的战略高度?如果要做进一步的分析,则需要将工业互联网与现有的信息互联网做一个横向对比,当前的互联网已经几乎全面地深入到了我们生活和工作之中,微信、QQ、支付宝、美团、滴滴打车等等应用,这类互联网应用就像基础设施一样为国民的生活提供便利;相比之下,当前的工业互联网发展已经有迹可循,完成数据化之后,下一步就是实现网络化,进而将我国的整个工业转变为国民随时可以调用的基础设施。

进一步地,当工业互联网覆盖国内的整个工业产业,数据就真的成为了最重要的生产资料,中国作为世界上唯一一个有联合国产业分类当中所列全部工业门类的国家,到时候所有的应用场景都可以在国内满足,甚至成为供全球调用的基础设施,而产业中各个环节产生的数据,将是整个产业的核心竞争力。

按照上述的分析,可以将工业互联网理解为一个涵盖了所有工业基础的超级应用,所有的产业环节都将嵌入这个应用,从而完成一次产业升级,共同成为一个产业共同体,而代价就是所有环节都被编码、被量化,生产活动全凭数据驱动,每一个环节既是平等的,又是竞争关系,彼此通过相互争夺数据来夺取剩余价值的分配权。


4
、工业互联的实现路径已经明确

具体看,要实现工业互联,首先要针对工业生产线的自动化、智能化升级改造,在制造装备上,增加工业级传感器,获取温度、压力、流量、位置等信息参数,配合工业控制设备(DCSSCADAHMI等工控产品)以及计算平台和算法(边缘侧的计算、存储、分析系统),实现数据的采集和数据格式的统一。

在实现了工业数据的全面采集之后,在数据样本足够大的情况下,就可以利用AI算法技术帮助发现规律,实现智能决策、柔性制造、全产业链实时控制。而在此之前,当前的通信网络技术在系统容量、可靠性和及时性等方面都无法满足工业互联的数据传送和算力要求,预计未来的5G、物联网和云计算将是工业互联在这方面的主要技术推手。

总的来说,要实现工业互联,首先需要通过传感器获取数据,然后通过网络实现互联,其中涉及了半导体、软件开发、云计算、网络安全和人工智能等技术,挑战虽大,实现路径却已经明确。

 

 

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