打磨标准化基石让工业互联网站得高走得稳

2019-03-20 10:02:13 科技日报

　　本报记者谢开飞

　　规范工厂内外网络，打破“信息孤岛”，实现网络互连互通；规范工业大数据，规范工业APP开发、应用、服务标准……一幅工业互联网协同生态场景正加速向我们走来。

　　今年全国两会期间，打造工业互联网平台首次被写入政府工作报告。而此前，工信部、国家标准化管理委员会共同组织制定并印发的《工业互联网综合标准化体系建设指南》(以下简称《指南》)已备受业内关注。

　　《指南》指出，将重点研制当前产业发展急用技术标准，计划到2020年，初步建立工业互联网标准体系。其中，研制基础共性标准10项以上、总体标准30项以上、应用标准20项以上。这些标准将如何建设？又将为工业互联网及企业带来什么红利？

　　告别“信息孤岛”，标准化意义重大

　　当前，全球工业互联网正处在产业格局规模化扩张的窗口期，美、德、日等国围绕核心标准、技术、平台等加速布局。据前瞻产业研究院预测，到2025年，我国工业互联网产业规模将突破10万亿。然而，当前国内工业互联网的发展问题凸显，如设备网络化难，工业数据采集能力薄弱；数据单一、缺少关联，工业大数据建模分析能力薄弱；应用数量少，现象级工业APP培育能力薄弱等。

　　“与工业发达的国家相比，工业互联网标准体系的不完善可能是我们最重要的‘短板’。”福州大学先进控制技术研究中心主任郑松研究员说，以工业生产现场设备的数据采集为例，由于现场设备通常来自不同供应商、产自不同年代、使用不同的通讯协议和数据结构定义，所以要采集这些设备中的数据并在工业互联网中应用十分困难。

　　“要告别设备间‘信息孤岛’等问题，我们需要制订一种通用网关的技术标准，建立统一的数据整合机制和协议的驱动转换，使之能够将各种类型和协议的数据整合到工业云平台上进行处理。”郑松说。

　　为此，《指南》指出，将发挥标准在工业互联网产业生态体系构建中的顶层设计和引领规范作用，推动相关产业转型升级，加快制造强国和网络强国建设步伐。

　　郑松建议，工业互联网的各种类型信息、数据、协议、应用交织在一起，企业、用户对工业互联网应用的需求不仅多样，而且还动态变化，要发展工业互联网，首先就必须做好这张“网”的体系架构研究，建立标准的技术框架，为网络建设、应用开发、运行维护、安全防护提供具有很好适应性、可靠性和延展性的技术规范，避免出现人为的技术壁垒。

　　“工业互联网标准化建设具有战略意义。”厦门大学航空航天学院自动化系刘暾东教授指出，作为唯一拥有所有工业门类的国家，中国需要有一个系统工程把各行业的工业基础原理、关键基础材料、核心基础零部件(元器件)、先进基础工艺、产业技术基础封装成数字化模型，并把建设跨行业、跨领域工业互联网平台作为工业互联网标准建设方向。

　建设核心平台体系，打造协同创新生态

　　工业互联网平台是工业互联网体系的核心。作为国内规模最大的自动化和信息技术提供商之一，福建中海创集团有限公司在工业互联网平台领域抢先布局，于2000年自主研发出全球首创的IAPOS工业互联网操作系统，并基于IAPOS系统构建了工业互联网生态型平台“海创云”，在工业控制领域探索出了兼顾安全与开放协同的可行路径。“IAPOS操作系统技术路线可控制工业系统中软硬件高度耦合的状态，彻底解决异构工业设备标准化集成协同共识的业界难题。”福建中海创集团总裁马翔说。

　　“建设工业互联网平台标准体系，既是打造平台体系的技术支撑，又是构建平台发展生态的关键环节。”福建省科技发展研究中心陈德金博士说，目前企业对上云安全、数据确权等方面还存有顾虑，多平台间互联互通、跨平台调用的统一接口规范有待建立，平台发展关键标准亟须统一。

　　那么，工业互联网平台标准化应如何建设？《指南》指出，“工业设备连接、数据采集、平台间兼容等重点领域成为标准化和产业推广布局的重点。”《指南》还指出，“围绕工业APP架构、开发部署、运维管理、测试验证等关键领域开展标准研制和产业化推广。”

　　对此，刘暾东认为，要以科研水平好、产业能力强的本土设备提供商、服务商等为主导，聚合产学研用各方力量，聚焦安全可控、信息交互、标准接口等设备上云的共性问题，加快技术突破与产品创新，推动智能化成套设备的研发和产业化，推进标准成果转化和标准应用示范，实现标准与应用的协同发展。

　　“加快讨论标准中分类技术人才培养体系构建，提出合理的人才评议分析机制。”他建议，高校内可通过设立校企联合实验室、申报科研项目以及参加学科竞赛方式，打造校企产学研深度合作的创新模式，推动关键共性技术发展。

　　落地应用场景，让工业互联网“摸得着”

　　谈及工业互联网与消费互联网在生态模式上的区别，中国工程院院士邬贺铨在日前召开的工业互联网峰会上表示，消费互联网依靠手机操作系统构建应用商店平台，开放第三方应用，而工业互联网缺乏类似的平台和应用，“所以多数企业感觉到，工业互联网看不清、摸不着、叫得响、热得慢。”

　　工业互联网应用催生的新模式新业态是我国工业互联网的特色之一。《指南》提出，面向重点行业领域的标准研制工作尚未开展，需要根据行业应用需求不断凝练标准化目标，联合产业链上下游主体持续推进标准化工作。

　　“工业APP开发与流通等问题，可通过开发环境要求、产品分类分级规范等标准引导企业开展攻关。针对风电、光伏、数控机床等已初步具备数字化条件的设备，统一通信标准和数据接口，实现数据可采集、状态可监控、工序可优化。”厦门大学知识产权信息服务中心林静博士说，应用标准建设将挖掘传统制造业发展潜力，加速先进制造业发展步伐，催生了智能化生产、网络化协同、个性化定制等新型制造模式，将有助于大企业集成创新与中小企业应用普及。

　　她举例说，如海尔国家级工业互联网示范平台COSMOPlat带动制造企业服务化转型，成为用户解决方案服务商，在家电、汽车、家居等12个行业接入COSMOPlat。这些服务对外向中小企业、产业园区输出服务级软硬件一体化集成解决方案，实现在线实时监测、远程故障诊断、工控系统安全监控、网上支付结算等增值服务，降低中小企业自动化成本，推动企业实现快速转型。

　　福州大学数学与计算机科学学院院长助理陈星博士表示，从能源开采到精细化工，从零部件加工到整机生产，全产业链将带来丰富的应用场景。未来3—5年，将是工业互联网打基础的时期，这一阶段，工业互联网建设的重点还在于信息化，工业互联网标准的建立，将有效促进工业数据汇聚、系统互通。

编辑：李学平