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            透視OT與IT融合創新,中國制造如何繪出一條“微笑曲線”?——2022邊緣計算產業峰會即將啟幕

            發布日期:2022/12/9     來源:網絡

              “31.4萬億、30%”,這對于中國制造而言是兩個有著特別意義的數字。從2012年到2021年,10年間中國制造業增加值增幅達85%,占全球比重提高至近30%,持續保持世界第一制造大國地位。

              雖是如此,中國制造業仍面臨挑戰。產業經濟領域的“微笑曲線”理論認為,在產業鏈中,附加值更多體現在兩端,左側為技術及研發、右側為品牌及服務,處于中間環節的制造附加值最低。顯然,當前中國制造所處的產業鏈環節仍大量集中在擁擠的微笑曲線的底部。中國工程院的發布《2021中國制造強國發展指數報告》顯示,我國仍處于美國、德國、日本等制造業強國后的全球制造業第三陣列。所以,制造大國并非意味著制造強國。

              中國制造要走出一條高質量發展之路,智能制造是必然發展方向。工信部、國家發改委等八部門聯合印發的《“十四五”智能制造發展規劃》指出,推進智能制造,要立足制造本質,緊扣智能特征,以工藝、裝備為核心,以數據為基礎,依托制造單元、車間、工廠、供應鏈等載體,構建虛實融合、知識驅動、動態優化、安全高效、綠色低碳的智能制造系統,推動制造業實現數字化轉型、網絡化協同、智能化變革。

              無疑,中國制造業向全球價值鏈的中高端攀升,必然要進行一場深刻的“智造”變革。在此背景下,無論是工業互聯網還是IT與OT融合等概念,已經是業內的流行熱詞,它們為工業制造產業升級提供了很好的技術手段。但要說發揮核心價值,仍需將數字化、智能化等技術深入到核心業務場景,切入工業制造痛點要害,而不是浮于表面或僅僅在邊緣場景進行應用。

              深入工業控制與信息技術融合

              那么,工業制造產業升級的痛點要害是什么?

              我們知道,工業互聯網或者IT/OT融合是一個廣泛意義上的產業升級理念,通過融入數智化等IT領域的先進技術,貫穿于工業制造活動的設計、生產、管理、銷售、服務等環節,為縮短研發周期、提高生產效率與產品質量、及時響應客戶需求等賦能。其中的核心在于生產作業和管理控制環節,所以在IT與OT融合的系統框架中,工業控制與信息技術融合無疑是觸及工業制造的核心關鍵。

              在中國科學院沈陽自動化研究所特聘研究員王挺看來,當為工業制造場景引入IT技術,首先面對的即是第一層物理設備,包括PLC、DCS、現場總線控制系統等,它們是OT與IT融合的銜接段,是融合的本質,也是最難攻克的一個領域。

              的確,傳統上工業控制系統與IT的相似性很小,它們運行專有的控制協議,使用專用的硬件和軟件。面向智能制造發展,傳統的工業控制系統是一大限制,正如清華大學國家CIMS中心工程部主任趙驥在由邊緣計算產業聯盟(ECC)牽頭組織的“工業控制與信息技術融合創新高峰論壇”上所說,當前的工業互聯系統是建立在傳統的剛性集成的生產系統基礎上,具有體系結構固化、工業要素緊密聯接的特征,難以適應在工業互聯網平臺調度下的靈活定制、柔性配置、按需生產的需求。如何構建滿足未來工業互聯網需求的動態實時變結構系統,解決工業全要素按需互聯和要素數據可靠交換問題,是工業互聯網深度應用需要解決的關鍵科學問題。

              “工業互聯網在應用實踐中,終究要落到工業控制層面上,IT與OT的融合過程,在控制層面一定需要新的系統和新的能力去承載和支撐。”邊緣計算產業聯盟(ECC)需求與總體組主席黃還青道出了工業控制與信息技術走向融合的必然所在。

              中國制造業向價值鏈中高端攀升的機會

              毫無疑問,用技術紅利取代人口紅利,中國制造的發展未來需要推動一場產業科技變局,這是中國制造業的機會,也是中國制造業數字化產業的機會。

              圍繞工業控制與信息技術融合,王挺認為,工業網絡、通信協議、控制系統、開發工具鏈四大方面決定了融合的深入與否。在工業網絡和通信協議方面,基于5G技術的工業無線通信網絡、OPC UA和TSN標準體系的發展不斷推動工業設備的連接與集成;在控制系統上,開發工業操作系統或泛在操作系統提供標準化、一體化的泛在資源接入,向下屏蔽管理異構資源、向上凝練沉淀應用共性將標準林立、碎片化的工業設備、場景統一起來;在開發工具鏈方面,借鑒IT思維的低代碼開發理念、Devops等驅動工業軟件的高效開發和敏捷性,打通云邊端協同能力。

              這四大方向上的單一技術孵化放到不同的工業制造場景中都將發揮獨特的價值,也將容易形成突破。

              數字化浪潮與新工業革命正在前所未有地進行一場歷史交匯,“IT與OT融合的根本趨勢,導致當下行業確立好的既有的整套生態系統,有被局部或全局推翻的可能性,這就給了中國制造產業彎道超車的機會。”王挺如是說。

              變革即是階梯,除了外部環境變化創造的機會,中國制造業推動產業變局還有一張“王牌”,如同上文所言,中國制造業擁有最大規模的工業制造基礎,“先進的需求誕生在中國,圍繞領先的市場需求也就更容易孵化出新的技術、能力和產業。”黃還青指出,技術跟著需求走,加之產業政策的促進、龍頭企業牽引,國內制造業躍遷已經形成恰當良好的發展土壤。

              “天時”與“地利”,工業制造的技術突破與產業變局更離不開“人和”

              產業變革的時代進程為“天時”、廣泛的需求驅動為“地利”,作為邊緣計算領域最具影響力的聯盟組織,也是面向工業領域的專有聯盟,邊緣計算產業聯盟(ECC)希望為推動工業控制與信息技術融合再添“人和”。

              今年8月,ECC攜手合作伙伴共同發起成立工業控制與信息技術融合創新專家委員會的倡議,希望匯聚“產、學、研、用”等各方資源,探索工業控制與信息技術融合創新的新型工業控制架構,突破關鍵技術方向,打造具備未來產業競爭力的創新工控系統,支撐智能制造和工業互聯網縱深發展,助推中國制造業高質量發展。

              王挺表示,未來ECC工業控制與信息技術融合創新專家委員會將拉通產學研用各界,搭建開放的產業合作創新平臺,進行機制上的創新、技術上的創新、合作模式上的創新,推動OT與IT、CT深度融合趨勢下的新型工控系統架構的關鍵技術突破與產業發展。

              孤舉者難起,眾行者易趨。的確,一個產業領域的技術突破與長遠發展離不開產業協同推進,中國工業和制造業正值從規模擴張向質量提高的戰略轉變期,無疑需要各方力量創新協同、共享共創,才能共贏未來。事實上,國內一座座“燈塔工廠”的拔地而起已經讓我們看到領航者照亮的前行之路,但中國制造的未來需要更多的“燈塔工廠”示范和引領。

              打破工業系統長期以來形成的壁壘,深入的工業控制與信息技術融合創新勢在必行,中國制造劃出一條“微笑曲線”,有賴于其激發的深刻的工業和智造變革。

              當然,這個過程一定不是一蹴而就,也并非一帆風順,需要產業鏈不斷研究、探索和試錯。

              在即將于12月22日召開的2022邊緣計算產業峰會(ECIS 2022)上,將對此進行深入討論,并設置“工業邊緣計算專題論壇”,探討工業控制與信息技術融合創新的行業趨勢與發展方向,一個更開放的新型工控系統如何構建,產業發展如何協同,一系列的深入議題討論值得關注。

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