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国际级智能制造动力中心:从建设工业智能服务云平台开始

2017-03-23民建杭州市委会

杭州科技 2017年6期
关键词:制造业工业智能

□ 文/ 民建杭州市委会

随着新一代信息技术和制造技术的深度融合,智能制造在全球范围内快速发展。全国上下也纷纷聚焦智能制造,在国家层面,先后出台了《中国制造2025》和《智能制造发展规划(2016-2020年)》等相关文件,做好顶层设计;在地方层面,北上广深等主要城市先后提出智能制造的建设目标,出台智能制造规划、实施方案、支持政策等。

在此背景下,市委市政府提出高水平规划建设城东智造大走廊,对杭州加快发展智能制造,抢占未来经济和科技发展制高点,具有重要的战略意义。

杭州如何利用自身的特殊资源和优势,从众多城市中脱颖而出,使城东智造大走廊建设成国际级的智能制造高地,是当前亟待解决的一个重要问题。

建设重点:发展智能制造产业

国家《智能制造发展规划》(2016-2020年),明确了智能制造的十大重点任务,归纳起来包括两个方面:一是应用推广,二是产业培育。前者可以称为产业智能化,即对区域内的现有制造业,特别是一批传统产业进行智能化改造;后者可以称为智能产业化,包括智能制造装备、智能制造产品和智能制造服务三大产业。

当前,智能制造已经成为制造业的重要发展趋势,智能制造对生产方式、商业模式、产业形态将产生深远影响,蕴含着巨大市场机遇。从国家层面来说,制造业规模跃居世界第一位,建立起门类齐全、独立完整的制造体系,但与先进国家相比,大而不强的问题突出,因此主要任务是实现产业智能化,即通过对大量的传统产业实施智能化改造,从而推进我国制造业供给侧结构性改革,构建新型制造体系,促进制造业向中高端迈进、实现制造强国。

而对杭州来说,打造城东智造大走廊,在坚持智能制造产业培育和应用推广两手抓的前提下,不能把重点仅仅放在本地区现有传统制造产业的改造上,而是应把培育壮大智能制造产业作为工作重点,把城东智造大走廊打造成为全国乃至全世界制造业智能化改造的装备、技术和解决方案输出地,成为推动我国智能制造的动力中心,使智能制造产业成为杭州经济增长的新动能。

发展核心:建立工业智能服务平台

智能制造产业链主要涵盖云、网、端三个层面。最基础的层面是“端”,主要是指智能制造的装备,比如机器人、3D打印装备、高端数控机床、精密智能仪表、传感设备等;中间层次的“网”,主要是指建立在“端”基础上的工业软件及系统集成服务,通过各种信息采集和感知技术,将生产中的信息转为数字信号,通过无线传输、总线技术或者工业以太网等技术将信号传递给计算机系统或者展示给生产人员,经过数据分析处理后,实施更加精确和效率更高的工业生产操作;最高层次的“云”,则是在连通“端”、“网”的基础上,借助云计算、移动互联网、物联网等技术手段,使制造资源、人、产品之间无缝联接和信息共享,进而支撑企业内部、企业间、企业与用户之间更高层级、更广范围、更深程度的协作优化,实现产品生命周期乃至全价值链、全生态系统的变革。

建设基于云计算的工业智能服务云平台,是智能制造的最高等级和未来发展方向。具体来说,建设工业智能服务平台,主要可以实现以下几方面功能:

促进制造业提质增效升级。通过实现跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的全面互联互通,进而实现生产制造资源的优化、协同合作和服务延伸,提高资源综合利用效率,催生大规模个性定制、网络协同制造、服务型制造等新模式、新业态。

推动服务化转型。未来制造业的竞争和比拼,实际上是生产型服务业的竞争和比拼,制造业不但要向用户提供实物产品,而且要为用户提供服务。通过打造智能服务平台,能够最大限度地将技术资源、管理资源、品牌资源、渠道资源汇集到互联互通的平台上来,推动制造业的服务化转型。

构建数字经济体系。基于云计算平台的数据打通、数据挖掘及应用能力,可以大大帮助工厂推动工业数据的充分流动,强化数据分析能力,实现多元化数据的广泛汇聚与深度挖掘,促进生产制造体系的全局优化,加快制造业数字化改造进程,构建全新的智能制造及服务体系。

提升信息安全水平。通过更为可靠的链接和更为先进的互联网化平台,可以进一步加固工业安全生产体系、安全保障体系,全方位提升智能化工业生产安全水平。同时,还可以借助互联网安全的现有能力及经验,有效扩展网络安全和网络治理的外延,为完善制造业信息安全治理格局,构建安全稳定的制造业平台生态提供有力支撑。

依托基础:杭州云产业优势

目前,国内绝大部分城市智能制造产业主要集中在装备产业方面,一部分城市涉及工业软件和系统集成,极少数城市涉及工业云计算平台服务。

杭州“云网端”方面发展具有一定基础,智能制造产业链比较完整,且在产业优势上呈现云>网>端的发展局面。智能制造装备方面拥有新松、国自、娃哈哈精密、永创智能、先临三维、华力等一批专业机器人、3D打印、智能仪表制造企业,工业软件和系统集成方面拥有中控科技、和利时、正泰中自、拓峰科技、力太科技、集控智能、恩大施福等一批工程信息服务机构,在全国率先推进智能制造、工厂物联网和工业互联网试点示范。在“云”方面,阿里云、华三、海康、恒生、泰一指尚等企业在云计算和大数据领域的研发和应用国内领先。杭州以阿里云为代表的工业云发展基础在全国具有领先地位,是今后杭州智能制造产业发展的特殊资源和优势。

以阿里云为例,众所周知,云计算包括三个层次的服务:基础设施即服务(IaaS),平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)。阿里云创立于2009年,是全球领先的云计算及人工智能科技公司。截至2017年第一季度,阿里云的付费用户达87.4万人。阿里云采用PaaS平台架构,不是从现有的开源技术出发,而是从零开始自己开发一整套代码,开发了YunOS智能操作系统,为用户提供开放的软件研发平台和解决方案。阿里云与其他平台不一样的地方,就是用户可以在云上开展任何业务,是一个真正的开放平台。这样的云,业界公认,全世界只有两朵半,除了阿里云,另外一朵为亚马逊,半朵为谷歌。

平台内容:六个部分功能辐射

建设国家工业智能服务平台主要包括以下主要内容:

公共云计算和大数据基础服务平台。结合工业互联网对于云计算和大数据平台的要求,完善公共云基础平台建设,包括大规模分布式存储管理、大规模分布式资源调度、大规模数据中心管理和服务监控管理、弹性计算、数据分析服务等。

工业云开放平台。基于基础平台,结合工业企业的需求和特点,建设开放的工业云计算平台和工业大数据平台,并通过工业混合云的方式实现和工厂已有系统和数据中心的整合,实现以下功能目标:工业云平台解决制造业厂内系统、设备互通性,通过云端数据分析规则,指引工艺流程,提升企业生产效率。联通制造业产业链上下游信息协同,通过数据计算、分发,达到生产、仓储、物流等环节的渗透,有效提升企业价值空间。利用互联网、云计算、大数据分析等技术进一步挖掘产品生产过程中获得的数据,并通过智能诊断、故障分析、质量改进分析等方式,优化生产运行过程。利用大数据分析处理技术,实现工业大数据从数据采集、计算引擎、数据加工、数据分析、机器学习到数据应用的全生命周期的管理。

工业物联网平台。后端依托于工业云平台,前端通过构建工业物联网平台,通过传感器、智能终端等设备,协助企业建设能源管控系统,实现对工业生产过程的实时监控、故障报警、智能分析和远程控制等,促进能源输配和消耗的管控集成化,实现绿色制造。

企业级互联网架构服务平台。让工业企业能够快速构建大型分布式应用服务,解决网站过载、性能瓶颈、重复开发等问题,帮助企业告别陈旧的内竖井式、烟囱式系统,在控制成本的前提下实现性能和可用性的线性提升。

工业数据智能平台。通过工业企业的数据上云,对于工业数据进行深度挖掘和分析,同时融合互联网的消费端数据、政府管理数据,形成工业大脑,对于工业生产和管理进行决策分析。

工业云市场。建设面向工业企业的软件和服务的交付及交易平台,帮助独立软件开发商、系统集成商、云服务商把其软件和服务放在云市场进行售卖,降低企业的开发成本和企业上云门槛。

对策建议:抓紧完善产业链和创新链

杭州必须发挥云产业发展优势,着力完善智能制造产业链和创新链,实现“云网端”的高度集成,培育一批制造业智能化改造工程整体解决方案提供商及工程服务商,推动传统制造业实现大规模个性化定制、网络协同制造、远程运维服务、云制造等新业态、新模式,抢占智能制造产业发展制高点。

要组建国家工业智能服务平台。以争创中国制造2025示范区为契机,积极向国家相关部委争取,以阿里工业云平台为基础,整合相关资源,将国家工业智能服务平台落户城东智造大走廊,把推动工业PaaS平台的全面示范应用,作为支持制造业智能化改造的关键步骤,为下一步全面建立智能制造生态体系奠定坚实基础。

要积极参与制订智能制造技术标准。支持杭州企业、行业协会、高校、科研机构等各方力量,推进国家智能制造标准体系建设。特别是根据智能制造跨领域、跨行业及高度集成、系统融合等特点,充分重视国家工业智能服务平台涉及到的数据集成、互联互通等关键瓶颈问题,在制定数据接口、通讯协议、语义标识等基础共性标准上要掌握主动权。

要组建杭州智能制造产业发展联盟。根据智能制造产业发展现状,进一步完善城东智造大走廊智能制造产业链,优化智能制造产业布局。由工业云计算和大数据商牵头,会同行业解决方案及咨询商、系统集成商、分销渠道商、软件开发商、硬件设备供应商以及IDC等资源,组建杭州智能制造产业发展联盟,成为推动智能制造产业发展的核心力量。

要开展工业智能制造试点示范。根据杭州传统制造体系较为完整的特点,全市从不同行业选取一批规模较大、基础较好、代表性较强的工业企业,加快推动以工业大脑为代表的工业智能试点示范,基于公共云平台为企业提供智能化改造服务,为全国提供可复制的典范及模式。在此基础上,强化推动工业智能对应的能力评估和效能认证工作,形成强有力的示范和引领效益。

要加强智能制造复合型人才培养。由于多种历史原因,熟悉互联网的制造业人才严重缺乏,平台化生态中的人才生态极其薄弱。建议加强与浙江大学等在杭高校进行合作,率先在高校中设置“工业PaaS”、“工业大数据”等相关课程,推进相关专业学科及学位建设,加强面向未来的人才储备工作。■

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