刘韵洁院士：工业互联网需要“对症下药”
工业互联网为何在全球范围内受到重视？如何通过工业互联网提升国内制造业的生产效率？如何建设安全可靠、高效便捷的未来网络？近日，中国工程院院士、中国联通科技委主任刘韵洁接受《人民邮电》报记者专访，就上述问题发表了自己的看法，并提出了相关建议。
提振实体经济的重要抓手
谈到工业互联网，离不开互联网。刘韵洁认为，互联网的发展可划分为三个阶段，第一代科研型互联网、第二代消费型互联网和第三代生产型互联网。大致可以划分为“三个20年”：“第一个20年，主要应用在大学、科研机构；第二个20年由消费互联网主导；第三个20年，我称之为未来网络阶段，开始与实体经济融合。”
截至目前，中国互联网在消费领域做得比较好，涌现出BAT等互联网公司。放眼未来，互联网下一步的发展空间，就是和实体经济融合，而最重要的领域就是工业、制造业。所以，工业互联网、能源互联网、车联网都是下一步要发展的领域。从技术上看，全球范围内，5G主要解决物联网的问题，即机器之间的互联。可见，不管是互联网还是移动通信领域，都瞄准了工业互联网。
为什么全球主要经济体都如此重视工业互联网呢？刘韵洁表示，“我个人认为，与最近的一次全球金融危机有关系。”本次金融危机发生以前，制造业都是向劳动力成本低的地方迁移，这是一条经济规律，亚洲“四小龙”和我国经济的迅猛发展都与此有关。如今，中低端制造业向越南、东南亚等劳动力成本更低的国家和地区迁移，我国面临经济转型的问题。但如果仅仅遵循“利益最大化、成本最小化”这一经济规律，实体经济不可避免遭受冲击，会产生“产业空心化”的问题。这一问题又如何解决呢？
欧美发达国家纷纷提出制造业回归的方案，但要落实也极为不易，面临劳动力成本、生活成本高企等问题。那么，到底能不能回归？刘韵洁表示，按照此前的规律，是不可能回归的。但现在通过互联网手段来降低成本，就可以回归。机器代替工人，在哪里生产都一样。工业互联网之所以受到重视，与“制造业回归”这一大的战略调整密切相关。
解决痛点问题，提升生产效率
我国对工业互联网高度重视，2018年12月举行的中央经济工作会议提出，“加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设”。工信部在2018年6月发布了《工业互联网发展行动计划（2018-2020年）》和《工业互联网专项工作组2018年工作计划》，深入实施工业互联网创新发展战略，推动实体经济与数字经济深度融合。刘韵洁表示，对于工业互联网的发展，政府引导很重要。企业从生产者个体的角度，从认识方面还有一个由浅入深的过程。
在谈到建设工业互联网的主要目标时，刘韵洁重点谈到了“价值”与“效率”。他表示，消费互联网主要是“眼球经济”，老百姓看得越多，注意力资源越集中，其价值就越大。但到了未来网络阶段，互联网主要体现为价值经济。“创造了价值，才有前景。”所以，企业的要务就是提高生产效率。在我国，工业互联网最重要的价值，就是提升制造业的生产效率，通过创新产生更大的价值。
我国制造业的生产效率是偏低的。根据此前的数据，我国的制造业生产效率是经合组织（OECD）国家平均生产效率的15%-30%。目前，这一数据有所改观，但仍有很大的提升空间。那么，怎样迅速提升生产效率？刘韵洁表示，要用自动化、智能化的技术手段。
“判断工业互联网价值的标准和尺度，就是是否提升了生产效率，以及提升了多少。如果不能提升生产效率，那么这个概念就是骗人的。”刘韵洁认为，找到企业的薄弱环节和痛点问题，而且帮助其真正解决，那企业的生产效率肯定会提升。如果做不到这一点，企业最后见不到效益，那工业互联网就与它没有关系。只有对企业生产效率、竞争力、创新水平、盈利水平有实实在在的帮助，才说明做工业互联网是“对症下药”。方向对了，目标清晰了，下一步才是实施。
“只有让企业通过工业互联网赚到大钱，相关的工业互联网公司才能赚到钱。如果都只是做平台的或中间商赚了钱，而没有多少企业真正从中获益，那就是本末倒置。”
刘韵洁强调，工业互联网要以企业为主体。目前比较难，因为很多企业负责人对工业互联网认识不到位，需要政府引导。政府应考虑纳入更多企业，同时调动企业的积极性，给企业一些帮助、一些空间。如果不以企业为主体，企业自身缺乏积极性，外力无论如何推动都是困难的。
“现在出现了一些不好的苗头，就是国家开始提倡工业互联网之后，一些做平台、做项目的企业向政府要资源、要土地，等等。但是否真正解决了企业面临的难点、痛点问题，还要打一个问号。”刘韵洁表示，工业互联网是一片蓝海市场，但却是“水很深”的蓝海。因为在消费互联网阶段，赚钱相对快速、容易，而工业互联网赚钱很困难。“目前这一领域，观望的多、忽悠的多。只有让企业赚到钱，工业互联网领域的公司才能生存。如果想赚快钱，那肯定是要失败的。”刘韵洁表示，做工业互联网的企业定位要清楚，就是通过工业互联网，使其服务的企业看到希望。
刘韵洁表示，通过调研，也发现一些好的苗头。比如，不少企业有能力、有水平，可以找到自身的薄弱环节和痛点问题，也能积极想办法解决相关问题，提升生产效率。但大部分企业还做不到，甚至还不知道自身的问题。工业互联网领域的公司，应该想办法与企业结合起来，去了解企业的生产过程。“这件事情是基础工作，非常重要。每个行业面临的问题都不一样，找到痛点和问题，然后通过数字化手段去解决。”
工业互联网还会带来消费模式的改变。定制化产品和服务是下一步的发展趋势，目前少数企业能做到产品定制化，大多数企业首先还是要通过工业互联网降低成本、提升效率。消费者希望便宜地买到需要的产品，要做到这一点，首先是各环节信息透明。企业生产效率提升之后，价格就会下降，因为产品质量提高了，坏的产品少了，废品率降低了。“反过来说，如果企业不参与工业互联网这场变革，就无法融入新的产业生态圈，就会被新的市场排除在外。”
“企业互联”与“义乌模式”
工业互联网对经济会带来哪些变化？刘韵洁通过“义乌模式”进行了比较。
义乌小商品市场，已经从国内市场走向全球。那么，为什么大家都来义乌？因为信息最灵通，整个产业价值链上下游在一起，成本非常低，从全球范围看，都可以算得上非常成功。那么，工业互联网、制造业能不能借鉴义乌小商品市场的经验呢？
普遍的看法是不可能。因为那么多的工厂和车间，怎么可能全部聚集到一个地方？但刘韵洁认为，通过网络，商品信息都能共享，再加上设计、生产部门，可能购买商品比义乌还要方便、还要快。因此，通过互联网建立类似“义乌模式”的经济模型，是完全可行的，可以做到的。刘韵洁表示，要达成上述目标，要解决两个大的问题：
一是企业之间的互联，通过网络、平台把产业价值链都连接到一起。刘韵洁表示，这个平台的概念，就和阿里的“全球买全球卖”平台一样，中国制造业也要打造一个“全球买全球卖”平台，是可行的。国外专家有一个论断，就是全球企业数量过多。但现实情况却是，那么多企业居然都还能继续生存。为什么呢？刘韵洁认为，就是因为信息不对称。如果互联网足够发达，经济信息实现完全对称以后，一大批企业都要倒闭。比如，某企业要生产某产品，上游供应商和下游需求方都能精准匹配，生产效率就最高。可见，如果信息完全对称，很多企业就没有生存空间。现在，每一家企业都应该转型，都要升级改造，如果不升级改造，将来在市场上就没有立足之地。“发展的大趋势是这样的，当然这个阶段会持续比较长的时间。”在这一进程中，互联网的升级改造也会同步进行，这也是每一家运营商都会面临的问题。在这个过程中，运营商要做的就是改造网络，真正做到帮助企业降低成本，而且随时响应企业提出的网络需求，在保证质量的前提下，最便宜、最方便、最快捷地解决企业的问题。5G建网成本高，主要解决机器互联（物联网）的问题，比4G时延降低、带宽大幅度提升，甚至有企业和机构提出了6G，因为企业有“亚毫秒”级（时延小于1毫秒）的网络需求。要知道，这不仅仅是无线网与无线网之间的连接，需要大的网络环境优化。
二是自动化、智能化发展。从设计，到供料，到制造，到销售，所有环节都实现自动化配置，这就又提升了一步。当然，这里面涉及企业内部组织优化，需要很多数字化技术。比如，大家现在都在说的定制化服务，某个设计好的服装样式，很快就能进行定制化生产。就像买东西，如果需要什么普通的物品，而非那些特殊的或很贵的物品，基本上都可以很便宜地定制化生产出来。在网络和平台建立起连接的基础上，未来更重要的是优化资源配置，完善生产流程。
企业要修炼“内功”
要做到整个经济体的高效运转，就涉及一些基础工作，比如企业内部改造。刘韵洁表示，中国企业在这方面任务艰巨，因为发达国家的很多企业已进入3.0阶段，国内企业发展不平衡，很多企业还处于1.0、2.0阶段。所以，要根据企业不同的状况，采取不同的步骤，解决不同的问题。但数字化、信息化必须先行，将来还要不断提升，到一定程度以后，企业内网才能进一步升级。比如，企业内部管理、工厂和车间控制、地处国内外不同区域的工厂管控与协调，等等。接下来的第二步，就是机器与机器的互联（M2M）及自动化、智能化，机器代替人，实现制造的智能化。
刘韵洁表示，做到人工智能与制造业紧密融合，实现智能化生产，需要三个要素。一是工业生产的大数据，二是有模型和算法，三是计算能力。工业大数据是基础，通过适合各细分行业的算法，分析并找到一些生产环节的问题，才能逐步优化。对企业而言，没有那么多计算资源和能力，要低成本实现，不能很贵，就需要“企业上云”，这是一个必然的趋势。对于接入工业互联网的企业而言，其最核心的数据只能在内部分享，最需要的是私有云，因此需要本地化的边缘计算。另外，由于时延、网络安全方面的问题，边缘计算的优势更加凸显，会替代那些“高高的云”。当然，“大云”也有市场，它和本地化的私有云会有合理的分工，企业可根据实际需求，建立科学的模型进行合理的部署。长远来看，云与云之间的连接和共享难，还需要统一标准，是一个比较复杂的问题。当务之急，是先解决“企业上云”问题，让企业低成本享受数字化解决方案。
时刻不忘网络安全
在建设工业互联网的过程中，不能忽视网络安全问题。刘韵洁强调，不管是网络互连还是企业内部的网络安全，都是需要高度重视、时刻警惕的。委内瑞拉大停电、伊朗核设施停工等涉及关键基础设施的安全事故，都与网络安全相关。如果不解决工业互联网的安全问题，对企业就可能带来灾难性的打击。
“以前的防火墙思路，是有问题的。现在很多攻击手段会绕过防火墙。”刘韵洁表示，原来的思路是构筑护城河、防火墙，把“坏人”挡在外面。现在，“坏人”摇身一变成“好人”甚至“家人”，轻而易举进入护城河、防火墙里面。而且，以单点防护应对庞大的系统性风险，是完全无法招架的。要解决此类安全问题，可以考虑采取人工智能的方式，通过分布式架构，采取无处不在的安全防范措施。
“建网的同时，一定把安全措施部署到位。”刘韵洁表示，每一个地方，都要有安全“哨兵”，一旦出现异常情况，就采取措施。那么，如何判断是否出现异常，到底是“神经过敏”还是真有问题，就要通过人工智能和大数据分析。不能简单地设定一个数值，就认为一定是有人攻击，结果发现却不是。人工智能的方式与硬件或软件触发模式不同，可以第一时间发现异常，第一时间采取措施，而且是全局性的措施而非仅针对某个节点的措施。在这个思路下建立起来的安全防护体系，与传统安全体系有很大区别，也可能是下一步的方向。如果没有解决工业互联网安全问题，企业就会有很多后顾之忧。
未来网络正在到来
信息中心网络加速演进升级，网络结构与交换为中心向数据为核心的结构转化，网络应用由消费型向生产型扩展，网络连接由连接人向连接物渗透，这些都对未来网络的发展提出了新的要求。
传统的局域网在组建企业内网方面有很多缺点，但新一代网络的相关标准还没出来，时延敏感网络（TSN）是一个方向。“5G要解决延迟的问题、安全的问题，这方面5G和工业制造是密不可分的。”刘韵洁表示，5G是面对物联网、工业互联网的，但不是唯一的手段，有一些比较麻烦的生产场景，不适合采用无线网络的方式。未来网络就是要解决传统互联网的问题，比如说僵化、安全、脱节等问题，更好地与实体经济深度融合。
刘韵洁表示，未来网络建设的目标要对准工业互联网。现在的互联网就像普通马路，能满足大部分普通网络需求。有的企业对网络时延要求很高，甚至要求机器之间同步，那就需要走“高速公路”，因此打造安全的、低时延的、质量可控的工业互联网的网络平台显得非常重要。
未来网络不仅仅是“高速公路”，它将来应该是更加智能、更加优化，而且可定制化，客户需要什么网络，就可以通过软件形成，这对于对网络需求千差万别的工业企业无疑非常有帮助。可编程的、可灵活调度的、弹性的网络，通过白盒交换机实现，与现有的网络不同，它有一个“大脑”，就是控制器。工业互联网就需要这样的方式，分众级地配置到位。
“这是一个基础网络，每个行业都可以用，目前是一个不以盈利为目的的试验网络。”刘韵洁表示，未来网络规划涵盖了40个城市，2019年5月计划开通超过10个城市。在扬子江城市群，在成都，在粤港澳大湾区，在长三角、京津冀、山东半岛城市群等多个区域，未来网络正在逐步成型。“我想说明一下，未来网络在工业领域应用的指导思想，是为中国的工业互联网打下比较先进的基础。”
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