‘壹’ 数字经济时代，大数据如何赋能工业2.0
1月12日，国务院正式发布《“十四五”数字经济发展规划》。根据该规划，到2025年，数字经济迈向全面扩展期，数字经济核心产业增加值占GDP比重达到10%。业内人士分析，假定2025年GDP总量为130万亿，那意味着数字经济核心产业增加值将达13万亿元。而2020年，这一数据仅为7.8万亿元左右。
从具体内容来看，《规划》涉及的5G基站和大数据建设，以及新能源 汽车 、人工智能、工业互联网等重点产业供应链体系建设都是新基建的重要组成部分。
在数字经济时代，海量数据和先进算力成为占领发展制高点、掌握发展主动权的关键。随着全 社会 数据总量的爆发式增长，中国已经成为全球数据资源大国。 作为以数据生成、采集、存储、加工、分析、服务为主的战略性新兴产业，大数据产业是激活数据要素潜能的支撑。
近日，IDC发布了《工业数据智能市场分析报告，2021》，报告显示，2020年中国工业数据智能市场规模为35.8亿元，预计2021年2025年的复合年均增长率达到31.6%，市场尚处于早期快速发展阶段。
工业数据分析应用兴起于工业大数据，得益于工业物联快速发展和AI技术用于海量数据处理，发展再次加速，大数据和AI也在加速向数据智能融合。工业数据智能是指利用大数据和AI技术，对工业数据进行处理和分析，挖掘数据价值，沉淀工业知识，实现业务优化和创新。
目前，云服务商、大数据和AI服务商、工业垂直领域服务商和工控厂商等各类企业都已经进入工业数据智能市场，并结合各自优势拓展市场。一些工业软件、工业互联网平台厂商也在持续进入市场。
我国大数据产业链初步形成，可大致分为基础支撑、数据服务、数据融合应用上中下游三个环节，目前已汇集包括阿里云、腾讯云、华为、中科曙光、紫光集团、联想、中兴通讯、久其软件、太极股份、东方国信等各行业领先企业。在网络支撑方面，我国已建成全球规模最大的光纤网络和4G网络，5G终端连接数超过2亿，位居世界第一，为大数据释放更大价值增强基础。
“十四五”时期，释放数据要素价值将为建设制造强国、网络强国、数字中国提供有力支撑。数据要素价值释放是数字经济发展的根本所在。 “十四五”时期，推动大数据产业发展要坚持数据要素观，把数据要素汇聚、流通、应用、治理贯穿始终，加快完善数据价值体系和市场规则，强化数据要素在驱动经济 社会 转型发展中的战略性、基础性作用，实现数据要素价值释放和价值再创造。
‘贰’ 大数据和人工智能如何赋能工业制造领域能否举个例
近年，中国经济已经迈向高速发展阶段，中国传统制造业的要素成本高、产线效率低、用工难的问题亟需得到解决，传统制造业亟需智能化升级。人工智能技术的崛起让传统工业的智能化转型成为可能，尤其是在工业视觉、工业质检等领域的广泛渗透，相比人类视觉，机器视觉优势明显，检测效率高、速度快、精度高、更具可靠性。随着深度学习、3D视觉技术、高精度成像技术和机器视觉互联互通技术的持续发展，机器视觉的性能优势将进一步加大。
在现代工业自动化生产中，连续大批量生产中每个制程都有一定的次品率，单独看虽然比率很小，但相乘后却成为企业难以提高良率的瓶颈，并且在经过完整制程后再剔除次品成本会高很多，因此及时检测及次品剔除对质量控制和成本控制是非常重要的，也是制造业进一步升级的重要基石。
利用大数据、机器学习、深度学习技术对生产过程中大量的生产参数、工艺参数、缺陷数据等进行分类、回归、预测等，就能够很好的帮助企业解决编程/调试时间过长、误判过高、因人而异的操作结果等问题。
‘叁’ 工业互联网如何赋能产业发展
你好这个问题有点难
‘肆’ 5G赋能工业互联网“百花齐放”
远程手术、智能巡检、生产溯源等应用场景不断丰富——
5G赋能工业互联网“百花齐放”
5G远程超声机器人诊断平台、仿生机器狗“铁蛋”、5G无人工厂项目……日前，2021中国5G+工业互联网大会在湖北武汉举行，一大批“黑 科技 ”产品、5G关键技术等集中亮相，吸引了大量观众围观、体验。
会上，工业和信息化部发布了第二批“5G+工业互联网”典型应用场景和重点行业实践，包括生产过程溯源、厂区智能理货、全域物流监测、虚拟现场服务等应用场景，以及石化化工、建材、纺织、家电等行业。
一个是当下信息通信技术发展的重要方向，一个是新一代工业革命的技术支撑，5G“遇上”工业互联网，会给生产和生活带来哪些神奇变化？未来，“5G+工业互联网”将呈现怎样的发展态势？
融合应用不断丰富
“我们把5G、工业互联网技术运用到了酿酒行业，当设备出现故障时，技术人员通过远程辅助工具，既能清晰地看到车间，又能远程操控设备，不用到现场就能解决问题。”武汉一家企业的员工说。
如今，借助5G与工业互联网，越来越多的传统工厂正变得更加“智慧”。
在纺织行业，有的企业通过在缝纫机、巡检机器人等设备上设置5G模组，实时采集生产、环境等数据，并上传至边缘云平台，可直观地呈现生产、物流等信息，让生产效率提升25%，订单交付周期缩短10%。
在家电行业，有的企业通过5G、VR（虚拟现实）等技术展现家电装配细节，让新员工“沉浸式”体验和感受，帮助他们迅速掌握技术要领，从而降低培训成本，大大缩短新员工的培训上岗时间。
11月21日，2021中国5G+工业互联网大会聚焦智慧工厂、智慧安全等领域，征集并遴选出了58个典型应用案例。其中，天津省级工业互联网安全态势感知平台项目是智慧安全领域的应用案例。该项目依托360公司数字化安全能力框架，通过部署安全监测平台，可实时监测企业安全态势，及时提供预警信息，支持安全隐患整改，减少企业经济损失。
此外，在智慧矿山等领域，同样有不少应用案例入围。比如，国家能源集团乌海能源有限公司老石旦煤矿5G+智慧矿山项目、山西吕梁鑫岩煤矿5G智慧矿山项目等。
中国煤炭工业协会 科技 发展部副主任张建明介绍，一些煤矿开发了AR（增强现实）眼镜，井下工人戴着AR眼镜巡检设备，可通过5G网络实时传送视频画面，供地面上的技术人员进行参考、远程指导。
“从这些场景、案例中，我们可以看到，‘5G+工业互联网’的应用范围扩展了，和生产环境结合得更为紧密，这是可喜的变化。”中国信息通信研究院院长余晓晖说。
工业和信息化部信息通信管理局副局长王鹏表示，近年来，“5G+工业互联网”融合应用不断丰富，率先在采矿、钢铁、电力等行业形成了远程设备操控、无人智能巡检等典型应用场景，标杆示范带动作用日益凸显；发展环境持续优化，政策体系不断完善，有效激发了产业各方参与热情。
未来发展空间广阔
“5G+工业互联网”在推动“制造”向“智造”转变的同时，也给人们的日常生活带来了诸多便利。
一些企业将生产现场的扫码枪、工业相机、摄像头等设备接入5G网络，将生产过程每个工序的物料编码、作业人员、生产设备状态等信息实时传输到云平台，并将这些信息进行关联整合，形成溯源数据库。人们只需用手机扫一扫产品上的二维码，就能看到产品批次、品质等信息，用起来更放心。
在智慧医疗领域，5G远程会诊、远程手术等应用推动优质医疗资源下沉，让更多偏远地区的患者得到救治。
“赋能千行百业智能升级，是发展‘5G+工业互联网’的根本目的。”工业和信息化部总工程师韩夏说，我国5G、工业互联网创新发展呈现“千姿百态、百花齐放”的良好态势。工业互联网网络、平台、安全三大功能体系初具规模，基础电信企业、工业企业、通信设备企业、软件企业深度合作，形成多样化的商业运营模式，“团体赛”打法更加成熟，区域协同发展的格局更加清晰。
韩夏认为，“5G+工业互联网”未来发展空间广阔，潜力无限。据统计，全国在建“5G+工业互联网”项目已超过1800个，覆盖原材料、装备制造、消费品等多个行业和领域。
与此同时，余晓晖表示，当前我国“5G+工业互联网”发展也面临很多困难。比如，在芯片和模组方面，现在5G芯片模组价格过高。产业界应共同努力，推动实现以低成本的模组和芯片来满足工业需要。
牵住技术创新“牛鼻子”
“5G+工业互联网”是传统产业跨越式发展的 历史 性机遇。
“‘十四五’期间，5G、工业互联网将从 探索 起步阶段进入到产业深耕、赋能发展的新阶段。”王鹏说。
据了解，我国将加快新型基础设施建设，打通信息“大动脉”。加快5G基站建设和行业虚拟专网规模化发展，增强工业互联网标识解析体系公共服务功能。支持企业运用5G等新型网络技术和先进适用技术改造建设企业内网，支持企业设备上云，推动工业互联网平台进企业、进园区、进产业集群。
工业和信息化部部长肖亚庆表示，要拓展融合应用场景，推动制造业数字化智能化转型。坚持以智能制造为主攻方向，全面推进5G、工业互联网等数字技术的产业化、规模化应用。遴选一批专业化解决方案提供商，建设一批5G全连接工厂，做优一批工业互联网平台，打造一批复合型专家人才队伍，带动千行百业提质增效升级。
“5G、工业互联网应用普及要紧紧牵住技术创新这个‘牛鼻子’。”肖亚庆说，要加强关键技术攻关，聚焦产业共性技术供给，推行“揭榜挂帅”机制，发挥企业创新主体作用，实现工业模组、传感器、关键软件等领域快速研发和产业化。激活数据潜能，加快研制工业数据交互等基础共性标准， 探索 建设数据交易平台，提升数据管理和开发利用水平。此外，要深化开放共享，构建互利共赢的产业新生态。
《光明日报》（ 2021年11月28日 03版）
‘伍’ “5G+工业互联网”赋能千行百业 典型应用场景快速推广
“5G+工业互联网”正在加速赋能千行百业。在日前举行的2021中国5G+工业互联网大会上，工信部总工程师韩夏介绍，以赋能实体经济为目标，“5G+工业互联网”已融入千行百业，典型应用场景已在采矿、电力、钢铁等22个国民经济重点行业深度应用、快速推广，“5G+工业互联网”支撑实体经济降本、提质增效、绿色发展的重要作用不断显现。
聚焦下一步发展，工信部部长肖亚庆表示，要加快5G基站建设和行业虚拟专网规模化发展，增强工业互联网标识解析体系公共服务功能。同时，着力激活数据潜能，加快研制工业数据交互等基础共性标准， 探索 建设数据交易平台，提升数据管理和开发利用水平。
赋能基础更加坚实
长飞光纤光缆股份有限公司的光缆生产车间里，工业机器人有序分拣着不同规格的光纤配盘，又快又准。长飞公司执行董事兼总裁庄丹介绍，“5G+光云工业互联网”平台的落地，让长飞公司提高了订单及时交付率达20%以上。
促进融合发展，基础设施要先行。“截至今年10月底，湖北已累计建设5G宏基站4.76万个，每万人拥有5G宏基站数量达到8.3个。去年一年就新建2.76万个5G宏基站，超过此前三年建设的总和。”湖北省经济和信息化厅副厅长吕晓华说。
据中国铁塔副总经理张权介绍，5G商用以来，中国铁塔累计承建5G基站超过115万座，97%实现了共享，5G基站数量占全球70%以上，有力支撑了我国5G网络全球覆盖最广、信息消费增长最快、数字经济发展最活跃。
“5G+工业互联网”赋能基础日益坚实。韩夏表示，当前，工业互联网网络、平台、安全三大功能体系初具规模，5G基站超过129万座，特别是满足工业生产需要的大型传输、高精度定位等难点技术加快突破，工业5G的模组、网关等关键产品相继推出，价格明显下降。
工信部数据还显示，目前，我国工业互联网网络、平台、安全、数据、体系一体化推进，工业互联网标识解析五大国家顶级节点和158个二级节点稳定运行，标识注册量近600亿。
融合应用日益深入
11月21日，2021中国5G+工业互联网大会公布了58个典型应用案例，包括智慧工厂、智慧物流、智慧城市、智慧安全等多个领域。比如，天津省级工业互联网安全态势感知平台项目就是智慧安全领域的应用案例,依托360公司的数字化安全能力框架，通过“国家—省—企业”三级架构，形成了“全国一盘棋”的工业互联网安全风险实时监测、动态感知、快速预警的安全监测保障体系，能有效提升我国工业互联网创新发展安全保障能力。
据工信部信息通信管理局副局长王鹏介绍，“5G+工业互联网”已经率先在采矿、钢铁、电力、电子设备制造、装备制造等10个重点行业形成了远程设备操控、机器视觉自检、无人智能巡检等典型应用场景，标杆示范带动作用日益凸显。
工信部数据显示，“5G+工业互联网”全国在建项目已经超过1800个，覆盖22个重点行业，推动平台化设计、智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理等典型应用模式向更多重点行业延伸。
“5G与工业互联网融合的最终目的，是展现应用价值。”浪潮集团执行总裁陈东风表示，工业互联网对网络的要求不同于个人用户，其中最突出的是对“确定性”的追求，更需要“说到做到”的新型网络能力，而对网络的接入改造是第一要务。比如，浪潮以5G+多制式接入技术融合创新，为东风 汽车 打造了一张能力全面、架构融合、运维智能的多制式网络，灵活支撑东风 汽车 多元、泛在的全连接需求。
“5G+工业互联网”的赋能路径也日益清晰。“基础电信企业、工业企业、通信设备企业、软件企业深度合作，形成多样化的商业运营模式，团体赛打法更加成熟，各地聚焦重点特色行业，举办多场行业现场会，服务地方产业升级，区域协同发展的格局更加清晰。” 韩夏说。
优势互补空间广阔
“5G+工业互联网”已成为赋能各行各业数字化、网络化、智能化转型升级的重要驱动力量，两者优势互补效应快速显现。工信部近日发布的《“十四五”信息通信行业发展规划》提出，要持续深化“5G+工业互联网”融合创新，加快典型应用场景推广。
目前我国仍有大量传统产业企业处于数字化、网络化、智能化改造阶段，工业互联网将为5G应用开辟更广阔的空间。肖亚庆表示，工信部将从加快新型基础设施建设、拓展融合应用场景、加强关键技术攻关、深化开放共享等方面发力，加快“5G+工业互联网”发展。
“5G、工业互联网是推动传统产业转型升级、培育发展先进制造业的重要支撑。我们将拓展融合应用场景，坚持以智能制造为主攻方向，全面推进5G、工业互联网等数字技术的产业化、规模化应用。”肖亚庆说。
中国信息通信研究院院长余晓晖认为，要加快释放“5G+工业互联网”潜能，还需要解决三大问题，一是要解决5G工业芯片模组价格高的问题，消除产业瓶颈；二是要解决5G终端匮乏问题，不断丰富5G通用终端和行业终端；三是要进一步优化“5G+工业互联网”产业公共服务平台。
华为公司轮值董事长胡厚昆提出，推动“5G+工业互联网”融合发展，数据驱动是关键，要实现数据取得出、算得快、用得好，连接更多设备、降低人工智能门槛、发展工业软件等，是现阶段的重点投入领域。
“在工业互联网的快速发展下，工业企业加速智能化升级，工业互联网通过数据把传统生产要素结合起来，实现资源共享，优化资源配置，推动工业企业加速智能化升级。这同时也带来挑战，需要建立内生安全、保障经营安全，确保工业互联网安全发展。”奇安信集团总裁吴云坤说。
韩夏表示，要推进“5G+工业互联网”融入更多行业和领域，增强产业链企业发展能力，提高产业链协作效率和供应链一体化水平。同时提升服务能力，支持领军企业牵头整合产业链，输出更多可供中小企业借鉴的成熟方案和先进经验，着力培育一批行业应用公共服务平台和解决方案供应商，降低中小企业开展“5G+工业互联网”融合创新的门槛。
‘陆’ 5G+工业互联网赋能智能制造，还有待进一步深入
来源: 科技 日报
作者: 朱丽
工业革命迈向智能化发展阶段
工业变革经历了前三次机械化、电气化和自动化的革命后，近年来，世界各国都在加紧推动工业革命升级。2012年，美国率先推出“先进制造业国家战略计划”，随后各国也纷纷提出工业制造领域的战略计划——德国的工业4.0、英国的工业2050……目前在进行的第四次工业革命的显着特征就是工业的智能团州化。“在向自动化和智能化转变过程中，信息技术起到非常重要的作用。”王健全说，这点可从国家推进工业互联网的各项政策中得到体现。
2020年，国家陆续推出各种政策，推进5G、工业互联网加快发展；2020年4月20日，国家发改委首次明确新型基础设施的范围，5G与工业互联网被列为信息基础设施的重要方向；2021年，国家把工业互联网列为数字经济重点行业；发改委、工信部等国家部委纷纷出台落地实施政策来推动工业互联网的加速落地。尤其是今年初，工业互联网专项工作组印发《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》，从基础设施建设、深化融合应用、强化技术创新和重大产业生态、提升安全水平等方面提出了系统全面的部署和落地化要求。
“推动工业互联网发展，目的是赋能智能制造。”王健全说，工业互联网作为信息推动工业变革的典型代表，其典型特征是工业和ICT能力的集成融合和创新，主要表现为数字化、网络化、智能化。其中，数字化和网络化是基础，智能化是目标。
“传统的工业生产的五层金字塔架构在工业自动化阶段起了至关重要的作用。但是在向智能化发展过程中却显示出不适应。”王健全解释说，智能化阶段需要数据的高效流转、网络泛在统一的连接，只有这样才能结合上AI和大数据技术，并借助先进的通用技术推动工业革命向智能化发展。
5G+工业互联网亟待破局
数据的高效流转与安全可控、网络的泛在统一、资源统一调配和管控、运行决策的多维智能化是工业互联网体系架构的主要特征。
“目前5G+工业互联网主要应用于集中监控，5G+AR/VR、高清摄像头，以及AI表面缺陷检测、远程监控和管理等。”王健全说，遗憾的是，目前应用场景基本停留在工业制造辅助环节，几乎没有进入工业自动化控制环节，其原因有以下两点：第一，工业生产让或仿环节本身没有开放。传统金字塔架构下，从L0到L5都是国外的设备,层与层之间的连接协议遵循IEC相关标准，但由于IEC现有标准众多，每个厂家都采用自己的标准，这导致不同坦纤系统之间的数据无法横向互通；此外金字塔架构本身限制了跨层之间的信息交互；封闭体系打不开，现有的技术就无法深入，这是限制底层设备状态、控制数据无法全面感知和有效流转的主要原因；第二，由于智能制造中，服务的对象是工厂，不同于To C场景，工厂中的人机料法环成为了新的服务对象，特别是对于核心生产控制环节，其要求必须满足低时延、确定性和可靠性的要求，这就要求现有5G等网络技术本身也必须进行性能上的提升和技术上的革新，此外，为了保护既有投资，还必须和现有工业现场网络进行融合。
“可以这样说，目前仅靠5G技术还没法解决工业现场网络的连接问题。智能工厂中，除了有线之外还有大量无线，作为有线连接的有效手段，会带来不确定性，5G和TSN结合是工业网络中比较好的解决思路。”王健全如是说。
工业互联网路在何方
“工业互联网要推进智能制造的进展，必须要打破传统的工业自动化金字塔架构，关键有两点：一就是工业控制核心PLC的软硬解耦，进而按需实现云化部署；第二点就是构建一张端到端的低时延、高可靠、确定性的工业现场网络，进而打造数据可以高效流转的云边端管控架构。”王健全解释道。
金字塔结构打破了，由封闭走向开放，必然就带来安全性问题，而控制从底层走向云端，其带来的安全要求更为重要。“前所未有的挑战是原来封闭的国外体系，要实现开放的架构，必须实现自主可控，用国产的硬件、软件、操作系统来实现控制化。”王健全强调。
“开放自主可控、融合统一，是工业互联网下一阶段的研究重点。”王健全强调，工业互联网本身并不是一个网络，也不是简简单单的工业+互联网，而是ICT网络和工业网络的集成融合创新，是一个新基建的范畴，涉及感知、通信、控制、人工智能等多学科的交叉融合。
工业互联网要真正赋能智能制造，还面临很多挑战工作。王健全建议：一是，跟行业对接要继续深化，相关标准还需要赶快补齐；二是，数据流转要更高速，这就需要我们从感知层跟网络结合。同时，网络开放以后，安全要同步进行考虑；三是，网络基础设施方面，构建统一的标准，实现互通。此外，决策智能化水平还有待提升。
此外，王健全也注意到，囿于工业互联网是新兴的多学科交叉领域，行业面临人才短缺问题。“多所高校在推动解决人才培养问题，北邮、重邮、北科大等高校纷纷成立工业互联网学院/研究院，专门做跨学科人才的培养和科研方面的推动工作。”
‘柒’ 工业互联网如何赋能产业发展
以汉云工业互联网平台为例，应运在新能源企业上线后，基于大数据分析，让车辆运行路线规划更加科学，人员调度也更加合理，运输效率大幅提升；同时减少了事故的发生，企业车辆的运力得到快速提升；不仅如此，徐工信息车联网平台合理规划了协力车辆服务网点，让售后服务得以精准响应快速中旁完工，使其在客户满意度方面得到提升。汉云平台其能够满足不同行业、不同规模、不同亩枝业务的客户需求。成功落地案例已卖耐橡覆盖了纺织行业、工程机械行业、零部分行业、专用设备制造业、物流行业、建筑行业、智慧城市、医疗行业等等。