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新闻热点:工业互联网照亮两化融合路
发布时间:2019-10-27        浏览次数: 次        

  随着国际竞争的加剧,工业互联网显得至关重要。我国工业互联网的事业蓬勃发展。我国为什么要部署工业互联网,工业互联网的本质是什么?能为工业企业特别是石油石化等流程工业以及服务于石油石化装备制造企业数字化转型带来怎样的应用价值?工业人工智能在石油石化企业如何更好地落地,还存在哪些问题和挑战?工业互联网如何赋能高质量发展,打造新动能?

  工业是国民经济的重要支柱,发展工业互联网,推动工业高质量发展,是国家重大战略举措之一。在10月18日-20日,由工业和信息化部、中国科学技术协会指导,中国工业互联网研究院等共同承办的2019工业互联网全球峰会上,来自中国、美国、德国、日本的工业互联网专家,以及中国新松机器人等企业界代表,共同探讨工业互联网的发展趋势、前沿技术、产业发展、行业应用等,并对我国工业互联网下一步深入落地建言献策。

  “我国是工业大国、制造大国,也是全球唯一拥有全部工业门类的国家。但是,在工业软件领域,我国却是一个软件小国。”沈阳新松机器人自动化股份有限公司总裁曲道奎介绍。工业人工智能大比拼,新松工业软件控制平台等自主技术平台的诞生有望改变这一格局。

  工业和信息化部信息化和软件服务业司巡视员李颖介绍,工业互联网将连接对象延伸到整个工业系统,实现全要素、全产业链、全价值链良性互动,将大大提高工业产品的研发设计、生产制造、销售服务等各个环节的工作效率。

  中国工程院院士,东北大学学术委员会主任,流程工业综合自动化国家重点实验室主任柴天佑在关于《工业互联网与工业人工智能》的主题演讲中介绍,工业互联网是我国战略决策,战略发展方向,但工业互联网发展到今天,还存在一些问题,第一个问题是缺乏IT和OT的融合,涉及的互联网技术包括5G、边缘计算、云平台和第三次工业革命形成的DCS管控系统,从硬件、软件缺乏深度融合。另外一个问题,缺乏在工业互联网的环境下制造业的转型升级应该是什么样的新模式,如何高质量发展的研究。工业互联网现在和人工智能技术缺乏深度融合。对于工业互联网的系统体系架构、功能体系、自主可控的核心关键技术与实施路径缺乏深入研究,特别是缺乏智能制造系统新一代的硬件、软件和系统及关键核心技术。

  如何把握工业互联网的未来,工业和信息化部副部长王志军提出努力的四个方向,一是加强基础创新,二是强化能力建设,三是深化融合应用,四是拓展发展攻坚。在国务院关于深化互联网+先进制造业发展,工业互联网的指导意见中提出三大攻坚任务,那就是网络、安全和平台。工信部信息通信管理局巡视员刘杰介绍,我国实施工业互联网创新发展战略,取得了阶段性的成果。一是政策体系逐步完善,工信部发布了《工业互联网网络体系建设及推广指南》。二是网络设施升级与标识信息体系初见成效,以东西南北中五个国家顶级结点为引领的标识体系建设初步构建。三是工业互联网创新发展工程持续推进,一大批大型央企、互联网龙头企业、知名的民营企业以及广大中小企业踊跃参与,初步形成可复制,可推广的能力。

  目前,我国正积极探索5G+工业互联网的创新发展,推动基础运营企业深网合作,利用新技术开展工业互联网内外网改造建设,同时,加速推进标识体系建设,建立完善标识体系统筹协调和管理机制,推进工业互联网创新发展工程,凝聚产学研用各方面的优势力量,共同构建工业互联网新的生态体系。

  工业互联网到了企业级,将来怎么走?柴天佑介绍,企业生产信息管理系统,第一是要智能传感,通过智能传感、无线传输、边缘计算,优化决策;如何对产品进行大数据的监控,还得有工业云。为什么要有工业云?是因为工业过程的数据是变化的,用这段数据做的模型到下一段数据就不适合了,所以必须是要有一个自适应的机器学习技术,使得它具备一些智能功能。当然前提有一个企业的物联网,如工业物联网和企业的智能化软件平台。

  我国跨企业的工业互联网,应该怎样建设?柴天佑院士建议,跨企业的工业互联网包括外网系统,加上一个跨行业的智能化的软件平台,再加上不同企业的信息化系统,然后通过系统安全机制连起来。主要目标是第一作为国家来讲,应该对企业的安全进行监控和预警。另外对企业能耗进行监测和预警,同时对于企业的环保监测和预警。对于不同的中小企业主要是如何提高他们在大数据驱动下,使得管理和决策信息化。作为集团的工业互联网,集团企业有内网系统,一个智能化云平台,再加上企业内部的自动化系统,用特殊的安全系统机制联成一个系统,在大数据环境下使经营管理和决策智能优化。另外如何使其向服务型转型,所谓服务型不光是生产环节,还要为产品的售后服务,产品将来的维护、运维提供服务。另外是实现以供应商企业和供货商企业的集成优化,对经营决策优化和控制。

  今年9月,以“数字化转型助推石化高质量发展”为主题,由中国石油和化学工业联合会主办、中国化工经济技术发展中心承办的2019(第十七届)中国石油和行业两化融合推进大会上,记者获悉,新的发展形势下,石油石化产业一直在探索通过工业互联网、工业大数据和智能制造等新一代信息技术与石化产业的深度融合,以数字化手段推动行业高质量发展的方法与路径。

  此前,中国石油勘探开发研究院启动油气物联网研究。2015年大港油田等被中国石油纳入油气生产物联网系统推广单位。2018年,中国石油勘探开发梦想云上线年,中国石油规划总院完成了第一批8家大型炼化企业的炼化物料优化与排产系统(简称APS)建设,2012年扩展到了12家,2015年中国石油实现了所有27家炼化企业APS系统建设。2018年辽阳石化公司的炼化物联网系统正式上线运行。中国石化石化盈科基于ProMACE建立智能工厂、智能油气田等,助力九江石化等8家企业成为工信部智能制造试点示范,打造标杆企业。中国海油加快推动油田无人平台、岸电、智慧零售等创新实践,通过“互联网+”等营造全新商业生态,为公司带来更持久的赢利能力和更大的竞争优势。

  随着企业生产装置大型化、一体化,物料互供关系密切,要进一步增产高价值产品,需要更深层次的分析,借助先进智能设备及工艺,通过优化装置原料构成及加工工艺,2018年年底,长庆石化率先引进了北京泓泰天诚科技基于核磁共振技术的“炼厂物性全过程智能快评分析系统”,用于馏分油的快速分析,实时数据服务企业增效。中国石油规划总院也通过“分子炼油”超前储备项目探索针对不同性质的炼油组分采用最适合的加工路线和操作参数,优化产品结构,推动企业提质增效。

  2012年,GE公司率先提出“工业互联网”的概念;2013年,正式推出工业互联网平台Predix。2016年,正式开放Predix平台;2018年,GE宣布出售工业数字资产。2017年12月8日习总书记在中共中央政治局第二次集体学习时强调,要深入实施工业互联网创新发展战略,系统推进工业互联网基础设施和数据资源管理体系的建设,今年10月18日召开的2019工业互联网全球峰会上,习总书记又发来贺信。提出,中国愿同国际社会一道持续提升工业互联网创新能力,推动工业化与信息化更广范围的融合发展。此外,国家工信部联合应急管理部、国资委、能源局等十部委联合引发《加强互联网安全工作的指导意见》,规划两阶段的发展目标,部署了七个方面,17项重点工作,加快构建责任清晰、制度健全、技术先进、生态良好的工业互联网安全保障体系。

  全球各大石油公司也积极将先进信息技术与传统产业深度融合,持续推动数字化、智能化发展,构建设备互联、动态感知的工业互联网平台,加快实现企业运营向以数字化主导的现代化运营新模式转变。BP、雪佛龙等公司通过实施数字化、智能化项目,提高油藏管理水平,降低操作成本;挪威石油公司投入巨资计划在2020年前建成数字化中心,全面提高数据共享和分析决策水平;壳牌和微软合作,大规模推行油气生产作业现场安全管理、设备预知性维护等领域的人工智能应用,大幅提高了生产运行效率和经济效益;埃克森美孚搭建共享服务平台,成立共享服务中心,在效率提升、成本控制等方面收效明显。

  当前新一轮的科技革命和产业变革正在全球蓬勃发展,人类正在迈入万物互联的时代,以云计划和工业互联网代表的新技术正在成为新时代工业驱动力,对于加快实体经济的数字化、网络化、智能化发展具有重要意义。中央对发展数字经济高度重视,工信部已经印发了推动企业上云实施指南,加快企业上云的步伐。我国云计算应该说进入应用和普及阶段,通过云端赋能和工业互联将推动我国实现数字化蜕变。

  工业和信息化部信息化与软件服务业司副司长王建伟:工业互联网平台是工业全要素链接枢纽和工业资源配置核心,其正在推动工业基础设施、生产方式、创新模式持续变革,关乎数字经济时代我国制造业发展的主动权和话语权,是我国实现高质量发展的重要支撑。工业互联网平台本质是制造业与信息技术的融合,核心竞争力体现在工业知识与大数据、人工智能技术的深度融合应用,加速知识创新和价值创造。互联网企业和制造业只有开放合作才能实现共赢。

  中国互联网协会副理事长高新民:工业互联网是两化融合的新动力,融合、竞合,互联网与传统产业的融合创新,在竞争和合作中形成新产业形态的过程,不是谁颠覆谁。工业互联网不仅是产业形态与互联网技术的融合,也是积极的互联网思维在传统工业的应用。工业互联网主体既包括为传统企业转型服务的互联网企业和技术支撑企业,也包括转型后的传统企业,后者是关键主体。异构、异地、异主数据汇聚是工业互联网的主要难点,其出路是实现系统间数据的互操作。

  清华大学全球产业研究院副院长李东红:传统制造企业的营销模式、制造模式、服务模式正发生翻天覆地的变化,新一轮转型升级浪潮已经来临。企业数字化转型是一场以创造价值为导向的企业系统性重构,是数字经济时代企业赢得竞争优势的必由之路。战略、组织、人才是当前企业数字化转型的三项关键支撑。

  中国科学院沈阳自动化研究所所长于海斌:从信息网络维度,对工业互联网平台的四个定位:工业互联网平台是传统工业云平台的迭代升级、是新工业体系的“操作系统”、北京出发肯尼亚迪拜旅游需要多少钱 肯尼亚是资源集聚共享的有效载体、是打造制造企业竞争新优势的关键抓手。

  奇安信合伙人左英男:工业数字化实际架起了物理和虚拟世界的桥梁,如果工业互联网发生网络安全事件,加油机不能加油、工厂会停工,化工厂可能会爆炸。

  中科院沈阳自动化所所长助理曾鹏:当工控设备完全暴露在复杂的互联网环境中,安全挑战巨大,这个问题不解决,我们现在谈工业互联网为时尚早。

  浪潮集团高级副总裁、浪潮云董事长兼CEO肖雪:云已成为数字经济时代的新型基础设施,传统制造业需要新兴技术的融合创新。在未来新型劳动力将会是云计算,新型生产工具是人工智能,而新型生产资料将会是大数据。

  紫光集团副总裁、紫光云总裁吴健:产业数字引擎也会驱动全产业协同点燃数字经济红利,创造以“资源数字化”为核心的新企业,惠及本地经济,形成数百亿数据资产,从而拉动投资,赋能传统产业,助力其实现升级转型。

  中国石油大庆石化公司信息中心副总工程师刘伟:在工业领域,物联网、云计算、大数据、人工智能等技术被工业体系吸纳、消化、融合;在平台实践中,新模式、新业态逐渐浮现,将成为推动工业发展的新动能。

  腾讯副总裁、腾讯云总裁邱跃鹏:激活新动能,需要工业互联网实现跨产业深度联动,助力传统产业+新兴产业=新型数字生态:互为支持、提高效率、扩大价值。

  美国工业互联网联盟指导委员会主席德克?萨拉玛:工业互联网要实现人机物全面互联,实现全要素、全产业链、全价值链的全面连接,也是提升核心竞争力的重要引擎。中国国家主席习对工业互联网的支持,让我相信中国工业互联网肯定有非常好的未来和前景。

  沈阳新松机器人自动化股份有限公司创始人、总裁曲道奎:工业互联网和智能制造密不可分,目前,中国已经进入智能制造时代,而工业软件、工业控制成为一个主要的核心支撑,工业3.0之前我们解决的更多是物理端、物理系统。而在4.0时代,我们要解决的是信息系统、控制系统、软件包括智能。在这方面,我们国家面临的问题是空壳化、缺芯少脑,自主可控问题没有解决。

  深圳华龙迅达公司总经理龙小昂:数字孪生是工业互联网的关键技术和重要场景。

  华为公司首席信息执行官、董事陶景文:工业互联网一定是开放的平台,一个人独行是做不好工业互联网的。5G商用的主战场在工业互联网,如果说互联网的上半段是消费互联的话,互联网的下半段则是工业互联。

  长庆石化大力推进信息化与工业化深度融合,积极探索石化企业建设“智能工厂”的新路子。2017年正式启动智能工厂建设以来,坚持覆盖“供应链管理、生产管控、设备管理、能源管理、安全管理、辅助决策支撑”六大领域推进智能化工作,以实现供应链优化一体化、生产管控精准化、设备管理安全可靠化、能源管理精细化、安全管理现场可视化、决策支持灵活数据化。

  基础保障类项目,已建设完成主数据库系统、云平台及4G网络融合通信,可以在移动手机、对讲机、智能终端之间进行通畅无阻的沟通交流,可以实时感知生产工艺、物流能流、设备设施、安全环保的细微变化,数据自动采集率95%以上,数据准确率100%,实现了数据采集的快传输、高融合、广感知;搭建国内首套全厂级、高精度三维数字化工厂模型,实现全息可视化仿真应用,VR培训及演练,提供模型与实景、二维系统与三维平台协同工作环境。

  生产管控类项目,建设先进工业控制系统(APC),使主要运行参数标准偏差预期降低30%以上,降低装置总能耗1%以上,提高目标产品收率0.1%左右,增加直接经济效益2000万元左右。建设报警管理系统,使日误报率由高峰的4.5625万条持续下降至1000余条,降低95%以上,提高了紧急报警的响应速度。深化MES应用,建立了面向炼化装置的技术分析平台,支撑装置日效益分析,促进装置整体运行水平的提升。

  设备管理类项目,建设智能设备、智能仪表和智能电网系统,实现设备在线实时巡检与监控、故障预警、预知性维修,减少操服人员数量,故障定位效率由小时级提升至分秒级,提高设备可靠性20%以上,降低全厂电耗2%-3%,节约检维修费用10%以上。

  安全管理类项目,建立了HSE现场管理系统,利用面部识别等技术及智能终端的应用,开展现场作业许可和承包商管理等工作。通过智能巡检模块自动引导巡检路线,滞留时间超时等等预设值自动判断,并主动报警;通过手持终端采集人员、设备、现场数据,建立人、机、物一体化协同工作模式,记录问题及整改结果,加强现场监督检查;通过与设备管理平台深度融合,可以查询设备属性、维修记录和备件情况,提升设备管理能力。

  特别值得一提的是,长庆石化已建成的三维数字化工厂,是智能工厂的核心平台之一,起到承上启下、优化流程、提升可视化管控支撑能力的作用。它涵盖了全厂34套装置以及地下管网、总图、建筑物等,是国内第一套整厂逆向建模的数字孪生平台。该平台模型精度高、协同互动强,投入使用后在生产管理中,特别是2019年大检修工作中发挥了重要作用。本次大检修节约采购资金约2700万元,资金节约率6.7%。 (王永鹤)

  在工业设备联网之前,工厂安全主要面临突然停机失效等问题。随着工厂接入网络,安全边界开始拓展至物理安全之外。值得注意的是,工控系统管理着众多关键基础设施,一旦受到攻击,不只造成经济损失,还会带来社会和国家安全问题。安全是工业互联网健康发展的前提和保障,习总书记高度重视网络安全的管理工作,做出了一系列重大决策部署,强调安全和发展必须同步推进。在2019工业互联网全球峰会上,工信部网络安全管理局副局长杨宇燕介绍,工业互联网面临的安全挑战,一是网络安全风险进一步向工业企业内网、工业系统和设备、平台和应用的拓展和延伸。二是5G+工业互联网,车联网等融合形态加速涌现,对网络安全和技术管理提出了更高的要求。三是为应对工业互联网复杂环境下的网络攻击,对安全核心技术研发和产品的产业推广应用,提出的全新挑战。

  工信部网安局作为工业互联网安全工作的主管部门,将体系化推进工业互联网安全各项工作。一方面完善安全的顶层设计,同时健全安全的管理机制,发布《工业互联网安全的标准体系框架》,截至目前已出台和立项了工业互联网平台安全、数据安全等30余项标准,初步建立安全监督检查风险评估、信息共享和通道等工作机制,同时选取典型的工业企业、平台企业开展了工业互联网的安全监测评估工作,督促企业落实主体责任。此外,加强技术手段的建设,加快技术产业的发展。推动国家、省、企业三级工业互联网安全监测体系建设,对近百个重点平台进行监测,累计监测联网设备达到800余万台。省级层面,在全国遴选19个省级工业互联网安全监测项目,给予国家财政支持。企业层面,鼓励支持机械制造、电子信息等重点行业企业,优先建设企业级的平台,加快和国家、省级平台的对接。

  工信部将会同财政部深入实施工业互联网创新发展工程,通过专家评审等方式累计遴选了96个安全项目,已经安排财政资金达到了17亿元,带动社会资金投入超过百亿元。有效促进了工业互联网核心安全技术的突破,组织开展四批次网络安全技术应用试点示范工作,充分挖掘创新性强,应用效果好的安全项目,累计遴选超过了230余个项目,在全国范围内加快推广应用。优化产业政策环境,大力推进网络安全产业园区的建设,有效促进安全产业的发展。

  在强化安全人才的培养方面,挖掘锻炼了一批高水平网络安全人才队伍。举办各系统互联网安全促进培训班,企业加工业互联网培训班等多期培训活动,成功举办两届工业互联网安全大赛,今年参赛队伍超过1.6万人,是目前国内规模最大的工业互联网安全大赛。

  下一步工信部网安局将深入实施十部委印发的指导意见,扎实推进责任、管理、技术和生态体系四个体系建设。一是构建安全责任体系,强化企业主体责任的落实,指导督促企业建立防护体系,优化机制流程,做好安全部署,风险评估,安全审计,事件报告处置,闭环管理,提升企业的综合安全能力。加强行业主管部门的监督指导,建立行业垂直管理和属地化管理有效结合的纵深监管体系,推动各地工信、通信部门加强指导规范。二是坚持标准先行,持续加快标准制定发布和推广实施,指导企业有效应用,建立企业管理分类分级指导目录,提升精细化管理水平,健全工作机制,加快建立健全工业互联网安全检测评估。三是构建安全技术体系,不断完善国家省企业三级监测体系,指导各省加快平台的建设,并与国家平台实现对接,加强协调联动,推动建立跨地区,跨行业的信息共享和应急联动机制,促进工信、通信相关部门手段的互联互通,加快政企协同,部门联动的实时检测,快速发现,协同处置的全方位检测能力。四是构建安全生态体系,加快关键核心技术突破和新技术、新模式的应用推广,优化产业政策和生态环境,扎实推进国家网络安全产业园区的建设,统筹全国的规划布局,全力打造政产学研用一体化生态,共同应对网络安全威胁与挑战。