借鉴美德经验 探索我国特色工业互联网发展模式

  为抢占制造业发展高端阵地,中美德三国分别提出制造业智能转型升级战略,旨在通过构建智能化产业体系以提升生产效率,依托物联网及大数据等实现集成与互联,工业互联网体系则成为发展基石。

  美德两国工业互联网发展模式特征

  德国:“自下而上”的点到点技术创新

  以隐形冠军企业群为基础的动力源泉。德国注重构建以隐形冠军企业为根基的制造业体系,强调企业智能化改造升级,中小企业成为工业互联网的主要应用者。虽然德国拥有西门子、博世、奔驰等世界知名500强企业在倡导“工业4.0”理念,但其制造业发展根基仍以中小企业为核心的隐形冠军企业群为主,也更注重一线生产的智能化改造。据统计,目前中小企业占德国出口总额的70%,并具备高水平研发与创新能力,其通过设备智能升级,实现了效高质优的制造能力,并架构起柔性化、精益化的全球运营体系。

  以产业技术标准建设为主的内容体系。德国“工业4.0”强调借助信息技术将现有生产模式进行虚拟化与智能化改造,重视智能工厂、智慧生产、行业标准制定等基础生产工序优化,强调“自下而上”式改造提升。以智能工厂为例,在其设计体系中,人、机器与资源将会通过传感器等工业互联网系统实现相互沟通协作,工业产品被赋予智能化特征并与生产过程进行互动反馈,积极协助完成生产过程。如德国西门子公司目前在全球倡导的“工业4.0”示范车间,旨在打造若干自动化示范生产线以提升生产效率与产品竞争力。

  策略核心:德国这种基于生产线改造的工业互联网模式,是将信息技术植入具有传统技术优势的“刚性”工厂,通过大数据、物联网等技术工具提高一线生产过程的柔性化程度,实现产品的个性化与快速化生产,并将其与德国所拥有的雄厚制造业基础实力进行有机结合。

  美国:“自上而下”的技术与管理集成创新

  以大型高新技术企业为主的动力源泉。与德国利用信息技术手段“自下而上”式改造传统制造业的思维不同,美国GE等制造企业及Google等大型高科技公司,提倡从系统、软件、互联网等信息端着手,利用大数据分析等工具,“自上而下”式重塑传统制造业。手段包括完善数据基础设施、发展先进制造工艺及设计、搭建工业生产技术平台等先进数字化制造技术。例如GE倡导的基于互联网体系的“工业互联网”策略,旨在打通连接各企业之间的生产网络,以及Google向汽车、机器人等制造领域的渗透,旨在利用信息手段创新产品服务类型。

  以构建产业链生态系统为主的内容体系。美国虽然在制造业体系上不如德国全面,但在特定产业领域具备世界领先地位。例如在信息通信技术(Smart ICT)、航空航天(Space/Aerospace)、半导体(Semiconductor)、新能源(Shale Gase)等方面领先地位显著,加之以硅谷为代表的创新精神(Silicon Valley Sprit)与充裕的可持续人才资源(Sustainable Talent Pool),以上“6S”系统之间已形成有效互动,共同构成了美国制造业的根基。因此,美国在构建工业互联网平台时更侧重将上述产业优势进行整合,打造产业链生态系统。

  策略核心:通过牢牢把控工业价值链中价值最高的若干环节,如生产系统的原料端(能源和材料供应)、产品使用服务端(互联网技术和ICT服务)、产品服务投放端(创新驱动的商业模式),以最大化确保美国制造业的竞争力。

  探索中国特色工业互联网发展模式

  在新一轮全球产业革命竞争中,各国都在构建自己的智能制造产业体系,其背后是技术体系、标准体系以及产业体系,核心是争夺智能制造产业生态系统的主导权。与美德两国相比,我国既不如德国拥有雄厚制造业基础,也缺乏美国引领世界的先进技术体系。为推进“中国制造2025”战略实施,需构建符合我国特色的工业互联网平台,探索一条既不同于德国“自下而上”式,又区别于美国“自上而下”式的发展模式。

  整体来看,我国制造业规模大且门类齐全,已涌现出一批具有产业影响力的世界500强企业,但企业整体技术水平与信息化应用程度不高,大量中小型企业生产智能化水平不足,改造提升空间大,工业互联网应用市场前景广阔。借鉴美德经验,结合不同类型企业的发展诉求,我国工业互联网建设应充分调动各类企业积极性和活跃度,通过强化工业化和信息化深度融合发展,着力促进企业发展方式与生产效率的转换提升,并打造一批工业互联网示范平台并提供系统解决方案。基于此,我国可探索采用“中端发起、两端延伸”式的工业互联网发展模式。

  以大中小型企业联动发展为主要动力源。通过由行业龙头企业牵头开展工业互联网建设,在企业层面形成资源、能力的网络效应,为企业创造实际效益,从而吸引中小型企业主动开展智能化改造。鼓励大企业率先开放自身资源,形成原始资源池,形成制造业共享经济、网络经济模式,吸引企业上线共享资源;待大量中小型企业上线形成制造资源共享网络,激发新的合作机遇与全新的商业模式,反向推动企业实现“自下而上”式的智能化改造;同时,引导企业主动开展供应链纵向整合及智能工厂建设,实现“自上而下”式的智能化改造。

  以工业互联网示范平台建设为基本架构体系。以“云制造”平台等工业互联网共享模式为样板,打造一批示范平台并形成产业集聚效应。具体来看,通过以“云制造”服务为核心的工业互联网平台建设,首先打造可提供资源共享、能力协同的软能力横向整合平台,待形成具有广泛产业带动作用的各类核心企业之后,再由这些核心企业逐步垂直整合业内企业,最终整体上落脚于智能化设备、智能化车间、智能化企业这些坚实的智能制造物理基础之上,实现通过示范平台建设构架工业互联网体系的发展目标。

  以商业模式带动技术、管理模式创新为主要内容。我国工业互联网体系建设可结合巨大市场规模需求,借鉴在消费互联网领域“弯道超车”的发展经验,通过商业模式创新带动技术以及管理创新,并发挥产业链资源整合、智能制造示范试点作用。具体来看:构建以信息互通、资源共享、能力协同、开放合作、互利共赢为理念的“互联网+智能制造”产业化创新服务平台,为我国制造业智能化改造提供全新商业模式,通过提供产业链上下游的供给与需求交易撮合、设计资源共享、生产虚拟化以及核心资源(软件、专家、专利、标准)共享等服务,带动企业技术与管理模式革新,提高我国制造业企业的整体智能化、信息化水平,最终实现提升生产效率与产品竞争力。

  中国特色工业互联网平台案例分析

  为响应“中国制造2025”、“互联网+”行动计划等国家重大战略,中国航天科工集团(以下简称“中航科工”)于2015年6月起架构航天云网平台,通过整合集团内外部资源,着重发展云制造、创新创业和工业品商城三大核心板块业务,致力于打造成为“互联网+智能制造”产业化创新服务平台,以提高我国企业参与国际产业分工的竞争力。中航科工作为国有大型央企率先打造航天云网平台,成为我国建设有中国特色工业互联网的典范,对实现企业智能制造升级、促进制造业“双创”起到了良好的推动作用。

  中航科工架构的航天云网平台主要由四大板块构成,分别为专用网络平台(专有云,解决集团内部范围内企业协同设计、协同制造等资源共享、能力协同问题)、公用网络平台(公有云,整合全国范围内相关资源服务于智能制造改造等)、国际公用互联网平台(国际云,在德国、伊朗、巴基斯坦等国落地,为当地企业寻求国际产能合作服务)、智慧企业运行平台(致力于实现企业全面经营活动的数字化、信息化、智能化)。依托以上四大板块,航天云网平台主要提供云制造服务、创新创业以及工业品商城三大功能。

  航天云网运行一年多来,取得了较好的社会及行业影响力,自2015年6月15日正式上线以来,注册企业用户数已超25万家,涉及机械制造业、电气及器材制造业、通信、金属制造、纺织等主要行业。目前云端企业协作配套合同22000多笔,协作配套金额超100亿元,云网众创空间吸引创业项目1000多个。

  航天云网平台的主要功能如下:

  构建以云制造服务为核心功能。航天云网平台主要提供以下服务:(1)云资源中心:一是为企业提供专家、专利、软件等在线资源池;二是为企业提供在线工业云服务;三是为企业提供软件云租用服务。(2)云协作中心:为企业提供研发设计、生产加工等任务的需求和能力发布平台,实现企业线上对接,支撑后续项目应标、合同管理、过程监控、信用评价等生命周期管理。(3)云设计中心:为企业提供云端开展设计活动所需的任务、流程、数据云PDM管理系统,以及各类专业设计分析软件等,辅助用户实现云CAD设计、云CAE分析、云CAPP工艺等业务活动。(4)供应链云服务:对原材料采购、计划、生产、供货、库存、销售、运输、售后、退货、换货、审核进行全过程可视化的管理。(5)营销链云服务:为企业提供从销售下单、发货到经销商入库、产品零售和派工安装全过程跟踪。(6)售后链云服务:提供对商品问题提报、处理等一系列售后服务的信息化系统。

  提供全要素创新创业平台。主要为制造业领域中小微企业提供创业服务:(1)创业企业孵化(含VC孵化投资):打造线上与线下相结合的众创空间,为入驻众创空间的企业提供低成本、便利化、全要素的工作空间,聚合法务、财务、投资等创业服务元素,提供产业化、企业化辅导,并为具有投资价值的创业企业提供自有创投基金支持。(2)创业多元服务:为社会上更为广泛的小微企业和创业团队开放平台入口、数据信息、计算能力等资源,提供研发工具、经营管理和市场营销等方面的支持和服务,提高小微企业信息化应用水平,提供创新创业支撑。

  打造崭新的工业品商城。提供比传统电商平台更为丰富的工业商品相关服务:(1)产品中心:为企业提供工业品发布、工业品管理、销售管理和售后服务功能,实现所有产品的统一管理。(2)易购中心:提供将会员的闲置设备及存货进行网上易物或销售的平台,帮助企业清理库存、闲置资产及设备。(3)采购中心:为企业提供购买方采购需求发布、供应商应答、供方筛选、竞价、招投标功能,实现线上一体化采购、深度在线交易和采购价值最大化。(4)租赁中心:提供将会员的闲置设备和物品进行网上出租的平台,实现会员单位利用闲置设备增收,并降低承租人使用设备成本。

  航天云网是构建符合我国特色工业互联网平台的新尝试,也是提高我国制造业整体智能化水平的新模式。作为我国工业互联网平台的建设典范,该平台聚集了海量的制造业企业资源,发挥了产业横向整合作用,对我国构建工业互联网平台起到了示范引领作用。该平台是一个以云制造服务为核心,以信息互通、资源共享、能力协同、开放合作、互利共赢为理念的“互联网+智能制造”产业化创新服务平台,为我国制造业智能化改造提供了全新模式。

  航天云网平台也是推进我国制造业领域“双创”发展的新动力。作为我国大型国有企业推动“双创”的生动实践者,航天云网平台在工业设计、专业软件、模具制造等一系列制造过程中,为创客们提供了低成本、便利化、高效率的创业服务,包括各类工程协调软件共享等,平均节省成本可达60%-80%。此外,该平台通过实现需求与供给的充分匹配功能,为“双创”提供了充分的创新与竞争环境,客观上促进了制造业领域中小微企业的创新驱动发展,有助于在制造业领域培育一批具备核心竞争力的创新型企业。

  整体来看,构建具有中国特色工业互联网发展模式,不仅是提高我国智能制造水平、提升产品竞争力与生产效率、活跃制造业双创活动的现实所需,也是对我国现有工业互联网建设的有效归纳、改进优化,对助推“中国制造2025”战略顺利推进有重大现实意义。

  文/王昊

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