国内工业大数据发展阶段与展望

 

  大家都知道,消费互联网在中国的崛起在数字上的表现,就是世界排名前十的公司中有四家来自中国。与之相对应的是,基于大数据的优势,逐渐发展起大数据分析与云计算,如阿里云,已经站在世界的舞台上与亚马逊AWS同台竞争。

但工业数据涉及到工业制造企业及其上下游,中国制造业基础普遍很差,按照当下业界专家的认识,制造企业普遍处于工业2.0至工业3.0之间,部分企业刚越过工业3.0,自动化和信息化融合能力还欠缺。这种数字化基础现状造成工业大数据发展上的困境。

笔者近期整理了工业大数据在国内发展的里程碑事件,通过梳理工业大数据发展逻辑,为工业企业和大数据产业生态发展提供思路。

2014年,中国电子技术标准化研究院开展工业大数据相关研究,承担工业大数据等多项智能制造专项,相关成果不断向江苏省等地方推广应用。

2015年8月,中国工业大数据创新发展联盟在工信部指导下成立,主要研究制定工业大数据创新发展指导意见,交流展示两化融合发展的成功经验。

在[标准方面],2015年12月,工信部、国标委联合发布的《国家智能制造标准体系建设指南(2015年版)》,指南中确定工业大数据属于智能制造标准体系五大关键技术之一,并定义了工业大数据标准。

 

国内工业大数据发展史
 

Big Data

2016年8月,12日,工业互联网产业联盟(AII)工作组第二次全会在北京成功召开,会议审议了联盟总体组工业大数据等三个特设组。同期通过的《工业互联网体系架构(1.0版)》将数据与网络、安全作为推进工业互联网的三大核心要素,凸显了数据在工业互联网链条中的核心价值,成立[工业大数据特设组]意图加强工业企业数据在企业的发掘与应用,逐步建立基于数据驱动的成本降低、流程优化、精准决策及新应用模式探索。

 

国内工业大数据发展史
 

2016年9月,工信部和北京市经信委指导成立北京工业大数据创新中心,致力于打造核心技术突破、应用推广、标准制定、产业孵化、人才培养和国际合作六位一体的工业大数据产业协同创新基地。

2016年10月,清华大学数据科学研究院成立了工业大数据研究中心,实现跨信息学科与工业学科的大数据研究融合,旨在打造自主创新的工业大数据平台。

2016年11月,在工信部指导下,中国电子技术标准化研究院联合智能制造相关领域的系统解决方案供应商、行业用户和研究院所共同发起成立智能制造系统解决方案供应商联盟。

2017年2月:中国电子标准化研究院(四院)和全国信息技术标准化技术委员会大数据标准工作组作为主编单位联合发布了《工业大数据白皮书(2017版)》。理清了工业大数据的定义和特征,工业大数据与智能制造、工业软件、工业云之间的关系,阐明了工业大数据标准体系和参考架构,并对国内工业大数据应用现状、领域和形势进行了评点。这可称得上是国内第一部在工业大数据领域的总结梳理报告。

 

 

 

国内工业大数据发展史
 

2015年9月5日,发布了《促进大数据发展行动纲要》,系统部署大数据发展工作,《行动纲要》是到目前为止我国促进大数据发展的第一份权威性、系统性文件,从国家大数据发展战略全局的高度,提出了我国大数据发展的顶层设计。

《行动纲要》特别提到,要推动大数据在工业研发设计、生产制造、经营管理、市场营销、售后服务等产品全生命周期、产业链全流程各环节的应用,特别强调将大数据技术与工业化之间的结合。

2017年1月17日,国家发布了《关于印发大数据产业发展规划(2016-2020年)的通知》,该规划指出,要加快工业大数据基础设施建设,推进工业大数据全流程应用,培育出数据驱动的制造业新模式,为工业大数据的发展指明了方向。

  工业大数据尚处于起步阶段

从上文的分析中我们可以清晰地看到,工业大数据应用潜力巨大。但是,就目前的状况来说,工业大数据的广泛运用仍存在一些技术障碍,目前工业大数据仍处于起步阶段。在德国工业4.0战略、中国工业制造2025规划等的推动下,预计在2025年前后,工业大数据市场将驶入发展快车道。

 

国内工业大数据发展史
 

资料来源:前瞻产业研究院整理

在这三大因素的驱动下,预计未来工业大数据市场将成为下一个蓝海。根据根据前瞻产业研究院发布的《2017-2022年中国工业大数据产业发展前景与投资战略规划分析报告》预计,到2022年中国工业大数据市场规模有望突破1200亿元。

 

国内工业大数据发展史

中国制造2025

经李克强总理签批,国务院日前印发《中国制造2025》,部署全面推进实施制造强国战略。这是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领,以推进智能制造为主攻方向,以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备的需求为目标,强化工业基础能力,提高综合集成水平,完善多层次多类型人才培养体系,促进产业转型升级,培育有中国特色的制造文化,实现制造业由大变强的历史跨越。

制造强国“三步走”

第一个十年规划,2015-2025
第一个十年规划,2015-2025

中国制造业迈入制造强国行列。

第二个十年规划,2025-2035

中国制造业整体达到世界强国中等水平。
第二个十年规划,2025-2035

第三个十年规划,2035-2045
第三个十年规划,2035-2045

在建国一百周年时,中国制造业综合实力迈入世界制造强国前列。
工信部部长苗圩
工信部部长苗圩:”中国制造2025″主攻智能制造

5项重大工程

核心:实施智能制造工程


实施智能制造工程
图1
国家制造业创新中心建设工程,面向未来的10大重点领域的基础研究和产业化的工程,建设一批产学研用相结合的制造业创新中心。

工业强基工程,主要解决基础零部件、基础工艺、基础材料落后问题。
图2

图3
绿色制造工程,加快实施工业绿色发展战略,全面推进企业的清洁生产,大力推进节能环保产业发展等。

高端装备制造业创新,在实施互联网、数控机床、大飞机等专项的基础上,推进新的高端装备创新专项。
图4

图5
智能制造,新一轮科技革命的核心,也是制造业数字化、网络化、智能化的主攻方向,通过智能制造,带动产业数字化水平和智能化水平的提高。

9大任务

中国制造勃勃雄心再出发


图6
提高国家制造业创新能力, 我国制造业的巨大规模和低成本的传统优势并不能成为企业发展的不竭动力,只有技术进步的自持和自主创新能力的培育才能给企业带来持久的竞争优势。

强化工业基础能力,2015年,工信部将继续开展工业强基专项行动,完善政策措施,加大工作力度,持续提升工业基础能力,加快促进工业转型升级。
图7

图8
全面推行绿色制造,工信部将全面推进钢铁、有色、化工、建材、造纸、印染等传统制造业绿色化改造,降低重点行业能耗,提高产品制造效率。

深入推进制造业结构调整,产业结构调整是未来十年中国经济”新常态”形成的重要根基。只有顺应全球产业发展趋势,把握关键性行业 ,形成产业优势,力争有所突破,才能在未来世界政治经济格局中具有竞争力。
图9

图10
提高制造业国际化发展水平,一是重视标准的制订,争取国际话语权;二是努力增加高质量高附加值的产品;三是重视自主创新,发展核心技术;四是重视人力资本,提高劳动者素质。
图11
推进信息化与工业化深度融合,两化深度融合是指信息化与工业化在更大的范围、更细的行业、更广的领域、更高的层次、更深的应用、更多的智能方面实现彼此交融。

加强质量品牌建设,加强质量品牌建设,质量品牌战略是提高工业发展质量和效益的重要抓手和有效举措。质量竞争力指数已纳入制造强国指标体系。
图12

图13
大力推动重点领域突破发展,发展先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械、农业机械装备等重点领域。

积极发展服务型制造和生产性服务业,通过”制造服务化”和”服务型制造”模式的变革,促进生产环节向高附加值的两端延伸,从而增强制造企业的盈利能力和更好更丰富地满足消费者偏好。
图14

10大重点领域

这不是政府给企业或市场画框框,而是通过100多位专家的研究,对中国制造业实现由大变强、高端引领要在哪些技术上突破提出了方向,也是实现制造强国必须达到的基础技术目标。


新一代信息通信技术产业
新一代信息通信技术产业

新一代信息技术分为六个方面,分别是下一代通信网络、物联网、三网融合、新型平板显示、高性能集成电路和以云计算为代表的高端软件。【详细】
高档数控机床和机器人
高档数控机床和机器人

将高档数控机床和机器人合在一起,从原先的高端装备制造业总类别中分离出来,更容易实现重点支持和突破。
航空航天装备
航空航天装备

以市场为主线,组织航空研发、产业化、市场服务发展,重点突破发动机关键技术和装备,空中管理系统和先进发展能力。
海洋工程装备及高技术船舶
海洋工程装备及高技术船舶

表明国家对发展高技术船舶与海洋工程装备的重视与支持,对于加快我国船舶工业自主创新步伐,培育新的经济增长点,将起到重要的推动作用。
先进轨道交通装备
先进轨道交通装备

掌握系统集成和关键核心技术,提升关键零部件制度化水平,打造具有国际竞争优势的轨道交通装备产业。
节能与新能源汽车
节能与新能源汽车

加快培育和发展新能源汽车产业,推动汽车动力系统电动化转型。大力推广普及节能汽车,促进汽车产业技术升级。
电力装备
电力装备

要构建上下游协同的产能合作链条,注重技术交流,做好后期维护服务,做到装备走出去与配套服务共推进,产能合作和技术升级双丰收。
新材料
新材料

包括新材料及其相关产品和技术装备。具体涵盖新材料本身形成的产业;新材料技术及其装备制造业;传统材料技术提升的产业等。
生物医药及高性能医疗器械
生物医药及高性能医疗器械

生物医药已逐渐成为全球医药行业重要的发展方向。国务院发布的《生物产业发展规划》提出,2020年生物产业发展成国民经济的支柱产业。
农业机械装备
农业机械装备

目前中国劳动力成本越来越高,国家提出新的制造业发展战略,大力发展机器人和农业机械等,可以解决劳动力短缺的问题。
十大领域 关键词
新一代信息技术 4G/5G通信、IPv6、物联网、云计算、大数据、三网融合、平板显示、集成电路、传感器
高档数控机床和机器人 五轴联动机床、数控机床、机器人、智能制造
航空航天装备 大飞机、发动机、无人机、北斗导航、长征运载火箭、航空复合材料、空间探测器
海洋工程装备及高技术船舶 海洋作业工程船、水下机器人、钻井平台
先进轨道交通装备 高铁、铁道及点车道机车
节能与新能源汽车 新能源汽车、锂电池、充电桩
电力装备 光伏、风能、核电、智能电网
新材料 新型功能材料、先进结构材料、高性能复合材料
生物医药及高性能医疗器械 基因工程药物、新型疫苗、抗体药物、化学新药、现代中药;CT、超导磁共振成像、X射线机、加速器、细胞分析仪、基因测序
农业机械装备 拖拉机、联合收割机、收获机、采棉机、喷灌设备、农业航空作业

中国工业4.0时代即将开启?

类别 中国制造2025 德国工业4.0 美国智能制造
发起者 工信部牵头,中国工程院起草 联邦教研部与联邦经济技术部资助,德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司建议。 智能制造领袖联盟–SMLC,26家公司,8个生产财团,6所大学和1个政府实验室组成。
发起时间 2015年 2013年 2011年
定位 国家工业中长期发展战略 国家工业升级战略,第4次工业革命 美国”制造业回归”的一项重要内容。
特点 信息化和工业化的深度融合 制造业和信息化的结合 工业互联网革命,倡导将人、数据和机器连接起来。
目的 增强国家工业竞争力,在2025年迈入制造业强国行列,建国100周年时占据世界强国的领先地位。 增强国家制造业竞争力 专注于制造业、出口、自由贸易和创新,提升美国竞争力。
主题 互联网+、智能制造 智能工厂、智能生产、智能物流 智能制造
实现方式 通过智能制造,带动产业数字化水平和智能化水平的提高。 通过价值网络实现横向集成、工程端到端数字集成横跨整个价值链、垂直集成和网络化的制造系统。 以”软”服务为主,注重软件、网络、大数据等对于工业领域的服务方式的颠覆。
实施进展 规划出台阶段 已在某些行业实现 已在某些行业实现
重点技术 制造业互联网化 CPS 工业互联网
实施途径 已提出目标,没有列出具体实施途径 有部分具体途径 有具体途径