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透视OT与IT融合创新,中国制造如何绘出一条“微笑曲线”?——2022边缘计算产业峰会即将启幕

透视OT与IT融合创新,中国制造如何绘出一条“微笑曲线”?——2022边缘计算产业峰会即将启幕

2022/12/9 11:31:24

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“31.4万亿、30%”,这对于中国制造而言是两个有着特别意义的数字。从2012年到2021年,10年间中国制造业增加值增幅达85%,占全球比重提高至近30%,持续保持世界第一制造大国地位。

虽是如此,中国制造业仍面临挑战。产业经济领域的“微笑曲线”理论认为,在产业链中,附加值更多体现在两端,左侧为技术及研发、右侧为品牌及服务,处于中间环节的制造附加值最低。显然,当前中国制造所处的产业链环节仍大量集中在拥挤的微笑曲线的底部。中国工程院的发布《2021中国制造强国发展指数报告》显示,我国仍处于美国、德国、日本等制造业强国后的全球制造业第三阵列。所以,制造大国并非意味着制造强国。

中国制造要走出一条高质量发展之路,智能制造是必然发展方向。工信部、国家发改委等八部门联合印发的《“十四五”智能制造发展规划》指出,推进智能制造,要立足制造本质,紧扣智能特征,以工艺、装备为核心,以数据为基础,依托制造单元、车间、工厂、供应链等载体,构建虚实融合、知识驱动、动态优化、安全高效、绿色低碳的智能制造系统,推动制造业实现数字化转型、网络化协同、智能化变革。

无疑,中国制造业向全球价值链的中高端攀升,必然要进行一场深刻的“智造”变革。在此背景下,无论是工业互联网还是IT与OT融合等概念,已经是业内的流行热词,它们为工业制造产业升级提供了很好的技术手段。但要说发挥核心价值,仍需将数字化、智能化等技术深入到核心业务场景,切入工业制造痛点要害,而不是浮于表面或仅仅在边缘场景进行应用。

深入工业控制与信息技术融合

那么,工业制造产业升级的痛点要害是什么?

我们知道,工业互联网或者IT/OT融合是一个广泛意义上的产业升级理念,通过融入数智化等IT领域的先进技术,贯穿于工业制造活动的设计、生产、管理、销售、服务等环节,为缩短研发周期、提高生产效率与产品质量、及时响应客户需求等赋能。其中的核心在于生产作业和管理控制环节,所以在IT与OT融合的系统框架中,工业控制与信息技术融合无疑是触及工业制造的核心关键。

在中国科学院沈阳自动化研究所特聘研究员王挺看来,当为工业制造场景引入IT技术,首先面对的即是第一层物理设备,包括PLCDCS、现场总线控制系统等,它们是OT与IT融合的衔接段,是融合的本质,也是最难攻克的一个领域。

的确,传统上工业控制系统与IT的相似性很小,它们运行专有的控制协议,使用专用的硬件和软件。面向智能制造发展,传统的工业控制系统是一大限制,正如清华大学国家CIMS中心工程部主任赵骥在由边缘计算产业联盟(ECC)牵头组织的“工业控制与信息技术融合创新高峰论坛”上所说,当前的工业互联系统是建立在传统的刚性集成的生产系统基础上,具有体系结构固化、工业要素紧密联接的特征,难以适应在工业互联网平台调度下的灵活定制、柔性配置、按需生产的需求。如何构建满足未来工业互联网需求的动态实时变结构系统,解决工业全要素按需互联和要素数据可靠交换问题,是工业互联网深度应用需要解决的关键科学问题。

“工业互联网在应用实践中,终究要落到工业控制层面上,IT与OT的融合过程,在控制层面一定需要新的系统和新的能力去承载和支撑。”边缘计算产业联盟(ECC)需求与总体组主席黄还青道出了工业控制与信息技术走向融合的必然所在。

中国制造业向价值链中高端攀升的机会

毫无疑问,用技术红利取代人口红利,中国制造的发展未来需要推动一场产业科技变局,这是中国制造业的机会,也是中国制造业数字化产业的机会。

围绕工业控制与信息技术融合,王挺认为,工业网络、通信协议、控制系统、开发工具链四大方面决定了融合的深入与否。在工业网络和通信协议方面,基于5G技术的工业无线通信网络、OPC UA和TSN标准体系的发展不断推动工业设备的连接与集成;在控制系统上,开发工业操作系统或泛在操作系统提供标准化、一体化的泛在资源接入,向下屏蔽管理异构资源、向上凝练沉淀应用共性将标准林立、碎片化的工业设备、场景统一起来;在开发工具链方面,借鉴IT思维的低代码开发理念、Devops等驱动工业软件的高效开发和敏捷性,打通云边端协同能力。

这四大方向上的单一技术孵化放到不同的工业制造场景中都将发挥独特的价值,也将容易形成突破。

数字化浪潮与新工业革命正在前所未有地进行一场历史交汇,“IT与OT融合的根本趋势,导致当下行业确立好的既有的整套生态系统,有被局部或全局推翻的可能性,这就给了中国制造产业弯道超车的机会。”王挺如是说。

变革即是阶梯,除了外部环境变化创造的机会,中国制造业推动产业变局还有一张“王牌”,如同上文所言,中国制造业拥有最大规模的工业制造基础,“先进的需求诞生在中国,围绕领先的市场需求也就更容易孵化出新的技术、能力和产业。”黄还青指出,技术跟着需求走,加之产业政策的促进、龙头企业牵引,国内制造业跃迁已经形成恰当良好的发展土壤。

“天时”与“地利”,工业制造的技术突破与产业变局更离不开“人和”

产业变革的时代进程为“天时”、广泛的需求驱动为“地利”,作为边缘计算领域最具影响力的联盟组织,也是面向工业领域的专有联盟,边缘计算产业联盟(ECC)希望为推动工业控制与信息技术融合再添“人和”。

今年8月,ECC携手合作伙伴共同发起成立工业控制与信息技术融合创新专家委员会的倡议,希望汇聚“产、学、研、用”等各方资源,探索工业控制与信息技术融合创新的新型工业控制架构,突破关键技术方向,打造具备未来产业竞争力的创新工控系统,支撑智能制造和工业互联网纵深发展,助推中国制造业高质量发展。

王挺表示,未来ECC工业控制与信息技术融合创新专家委员会将拉通产学研用各界,搭建开放的产业合作创新平台,进行机制上的创新、技术上的创新、合作模式上的创新,推动OT与IT、CT深度融合趋势下的新型工控系统架构的关键技术突破与产业发展。

孤举者难起,众行者易趋。的确,一个产业领域的技术突破与长远发展离不开产业协同推进,中国工业和制造业正值从规模扩张向质量提高的战略转变期,无疑需要各方力量创新协同、共享共创,才能共赢未来。事实上,国内一座座“灯塔工厂”的拔地而起已经让我们看到领航者照亮的前行之路,但中国制造的未来需要更多的“灯塔工厂”示范和引领。

打破工业系统长期以来形成的壁垒,深入的工业控制与信息技术融合创新势在必行,中国制造划出一条“微笑曲线”,有赖于其激发的深刻的工业和智造变革。

当然,这个过程一定不是一蹴而就,也并非一帆风顺,需要产业链不断研究、探索和试错。

在即将于12月22日召开的2022边缘计算产业峰会(ECIS 2022)上,将对此进行深入讨论,并设置“工业边缘计算专题论坛”,探讨工业控制与信息技术融合创新的行业趋势与发展方向,一个更开放的新型工控系统如何构建,产业发展如何协同,一系列的深入议题讨论值得关注。

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王妍
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