工業互聯網為何在全球范圍內受到重視？如何通過工業互聯網提升國內制造業的生產效率？如何建設安全可靠、高效便捷的未來網絡？近日，中國工程院院士、中國聯通科技委主任劉韻潔接受專訪，就上述問題發表了自己的看法，并提出了相關建議。
中國工程院院士、中國聯通科技委主任劉韻潔
圖片來源：兩化融合服務聯盟
談到工業互聯網，離不開互聯網。劉韻潔認為，互聯網的發展可劃分為三個階段，第一代科研型互聯網、第二代消費型互聯網和第三代生產型互聯網。大致可以劃分為“三個20年”：“第一個20年，主要應用在大學、科研機構；第二個20年由消費互聯網主導；第三個20年，我稱之為未來網絡階段，開始與實體經濟融合。”截至目前，中國互聯網在消費領域做得比較好，涌現出BAT等互聯網公司。放眼未來，互聯網下一步的發展空間，就是和實體經濟融合，而最重要的領域就是工業、制造業。所以，工業互聯網、能源互聯網、車聯網都是下一步要發展的領域。從技術上看，全球范圍內，5G主要解決物聯網的問題，即機器之間的互聯。可見，不管是互聯網還是移動通信領域，都瞄準了工業互聯網。
為什么全球主要經濟體都如此重視工業互聯網呢？劉韻潔表示，“我個人認為，與最近的一次全球金融危機有關系。”本次金融危機發生以前，制造業都是向勞動力成本低的地方遷移，這是一條經濟規律，亞洲“四小龍”和我國經濟的迅猛發展都與此有關。如今，中低端制造業向越南、東南亞等勞動力成本更低的國家和地區遷移，我國面臨經濟轉型的問題。但如果僅僅遵循“利益最大化、成本最小化”這一經濟規律，實體經濟不可避免遭受沖擊，會產生“產業空心化”的問題。這一問題又如何解決呢？
歐美發達國家紛紛提出制造業回歸的方案，但要落實也極為不易，面臨勞動力成本、生活成本高企等問題。那么，到底能不能回歸？劉韻潔表示，按照此前的規律，是不可能回歸的。但現在通過互聯網手段來降低成本，就可以回歸。機器代替工人，在哪里生產都一樣。工業互聯網之所以受到重視，與“制造業回歸”這一大的戰略調整密切相關。
我國對工業互聯網高度重視，2018年12月舉行的中央經濟工作會議提出，“加強人工智能、工業互聯網、物聯網等新型基礎設施建設”。工信部在2018年6月發布了《工業互聯網發展行動計劃（2018-2020年）》和《工業互聯網專項工作組2018年工作計劃》，深入實施工業互聯網創新發展戰略，推動實體經濟與數字經濟深度融合。劉韻潔表示，對于工業互聯網的發展，政府引導很重要。企業從生產者個體的角度，從認識方面還有一個由淺入深的過程。
在談到建設工業互聯網的主要目標時，劉韻潔重點談到了“價值”與“效率”。他表示，消費互聯網主要是“眼球經濟”，老百姓看得越多，注意力資源越集中，其價值就越大。但到了未來網絡階段，互聯網主要體現為價值經濟。“創造了價值，才有前景。”所以，企業的要務就是提高生產效率。在我國，工業互聯網最重要的價值，就是提升制造業的生產效率，通過創新產生更大的價值。
我國制造業的生產效率是偏低的。根據此前的數據，我國的制造業生產效率是經合組織（OECD）國家平均生產效率的15%-30%。目前，這一數據有所改觀，但仍有很大的提升空間。那么，怎樣迅速提升生產效率？劉韻潔表示，要用自動化、智能化的技術手段。
“判斷工業互聯網價值的標準和尺度，就是是否提升了生產效率，以及提升了多少。如果不能提升生產效率，那么這個概念就是騙人的。”劉韻潔認為，找到企業的薄弱環節和痛點問題，而且幫助其真正解決，那企業的生產效率肯定會提升。如果做不到這一點，企業最后見不到效益，那工業互聯網就與它沒有關系。只有對企業生產效率、競爭力、創新水平、盈利水平有實實在在的幫助，才說明做工業互聯網是“對癥下藥”。方向對了，目標清晰了，下一步才是實施。“只有讓企業通過工業互聯網賺到大錢，相關的工業互聯網公司才能賺到錢。如果都只是做平臺的或中間商賺了錢，而沒有多少企業真正從中獲益，那就是本末倒置。”
劉韻潔強調，工業互聯網要以企業為主體。目前比較難，因為很多企業負責人對工業互聯網認識不到位，需要政府引導。政府應考慮納入更多企業，同時調動企業的積極性，給企業一些幫助、一些空間。如果不以企業為主體，企業自身缺乏積極性，外力無論如何推動都是困難的。
“現在出現了一些不好的苗頭，就是國家開始提倡工業互聯網之后，一些做平臺、做項目的企業向政府要資源、要土地，等等。但是否真正解決了企業面臨的難點、痛點問題，還要打一個問號。” 劉韻潔表示，工業互聯網是一片藍海市場，但卻是“水很深”的藍海。因為在消費互聯網階段，賺錢相對快速、容易，而工業互聯網賺錢很困難。“目前這一領域，觀望的多、忽悠的多。只有讓企業賺到錢，工業互聯網領域的公司才能生存。如果想賺快錢，那肯定是要失敗的。”劉韻潔表示，做工業互聯網的企業定位要清楚，就是通過工業互聯網，使其服務的企業看到希望。
劉韻潔表示，通過調研，也發現一些好的苗頭。比如，不少企業有能力、有水平，可以找到自身的薄弱環節和痛點問題，也能積極想辦法解決相關問題，提升生產效率。但大部分企業還做不到，甚至還不知道自身的問題。工業互聯網領域的公司，應該想辦法與企業結合起來，去了解企業的生產過程。“這件事情是基礎工作，非常重要。每個行業面臨的問題都不一樣，找到痛點和問題，然后通過數字化手段去解決。”
工業互聯網還會帶來消費模式的改變。定制化產品和服務是下一步的發展趨勢，目前少數企業能做到產品定制化，大多數企業首先還是要通過工業互聯網降低成本、提升效率。消費者希望便宜地買到需要的產品，要做到這一點，首先是各環節信息透明。企業生產效率提升之后，價格就會下降，因為產品質量提高了，壞的產品少了，廢品率降低了。“反過來說，如果企業不參與工業互聯網這場變革，就無法融入新的產業生態圈，就會被新的市場排除在外。”
工業互聯網對經濟會帶來哪些變化？劉韻潔通過“義烏模式”進行了比較。
義烏小商品市場，已經從國內市場走向全球。那么，為什么大家都來義烏？因為信息最靈通，整個產業價值鏈上下游在一起，成本非常低，從全球范圍看，都可以算得上非常成功。那么，工業互聯網、制造業能不能借鑒義烏小商品市場的經驗呢？
普遍的看法是不可能。因為那么多的工廠和車間，怎么可能全部聚集到一個地方？但劉韻潔認為，通過網絡，商品信息都能共享，再加上設計、生產部門，可能購買商品比義烏還要方便、還要快。因此，通過互聯網建立類似“義烏模式”的經濟模型，是完全可行的，可以做到的。劉韻潔表示，要達成上述目標，要解決兩個大的問題：
一是企業之間的互聯，通過網絡、平臺把產業價值鏈都連接到一起。劉韻潔表示，這個平臺的概念，就和阿里的“全球買全球賣”平臺一樣，中國制造業也要打造一個“全球買全球賣”平臺，是可行的。國外專家有一個論斷，就是全球企業數量過多。但現實情況卻是，那么多企業居然都還能繼續生存。為什么呢？劉韻潔認為，就是因為信息不對稱。如果互聯網足夠發達，經濟信息實現完全對稱以后，一大批企業都要倒閉。比如，某企業要生產某產品，上游供應商和下游需求方都能精準匹配，生產效率就最高。可見，如果信息完全對稱，很多企業就沒有生存空間。現在，每一家企業都應該轉型，都要升級改造，如果不升級改造，將來在市場上就沒有立足之地。“發展的大趨勢是這樣的，當然這個階段會持續比較長的時間。”在這一進程中，互聯網的升級改造也會同步進行，這也是每一家運營商都會面臨的問題。在這個過程中，運營商要做的就是改造網絡，真正做到幫助企業降低成本，而且隨時響應企業提出的網絡需求，在保證質量的前提下，最便宜、最方便、最快捷地解決企業的問題。5G建網成本高，主要解決機器互聯（物聯網）的問題，比4G時延降低、帶寬大幅度提升，甚至有企業和機構提出了6G，因為企業有“亞毫秒”級（時延小于1毫秒）的網絡需求。要知道，這不僅僅是無線網與無線網之間的連接，需要大的網絡環境優化。
二是自動化、智能化發展。從設計，到供料，到制造，到銷售，所有環節都實現自動化配置，這就又提升了一步。當然，這里面涉及企業內部組織優化，需要很多數字化技術。比如，大家現在都在說的定制化服務，某個設計好的服裝樣式，很快就能進行定制化生產。就像買東西，如果需要什么普通的物品，而非那些特殊的或很貴的物品，基本上都可以很便宜地定制化生產出來。在網絡和平臺建立起連接的基礎上，未來更重要的是優化資源配置，完善生產流程。
要做到整個經濟體的高效運轉，就涉及一些基礎工作，比如企業內部改造。劉韻潔表示，中國企業在這方面任務艱巨，因為發達國家的很多企業已進入3.0階段，國內企業發展不平衡，很多企業還處于1.0、2.0階段。所以，要根據企業不同的狀況，采取不同的步驟，解決不同的問題。但數字化、信息化必須先行，將來還要不斷提升，到一定程度以后，企業內網才能進一步升級。比如，企業內部管理、工廠和車間控制、地處國內外不同區域的工廠管控與協調，等等。接下來的第二步，就是機器與機器的互聯（M2M）及自動化、智能化，機器代替人，實現制造的智能化。
劉韻潔表示，做到人工智能與制造業緊密融合，實現智能化生產，需要三個要素。一是工業生產的大數據，二是有模型和算法，三是計算能力。工業大數據是基礎，通過適合各細分行業的算法，分析并找到一些生產環節的問題，才能逐步優化。對企業而言，沒有那么多計算資源和能力，要低成本實現，不能很貴，就需要“企業上云”，這是一個必然的趨勢。對于接入工業互聯網的企業而言，其最核心的數據只能在內部分享，最需要的是私有云，因此需要本地化的邊緣計算。另外，由于時延、網絡安全方面的問題，邊緣計算的優勢更加凸顯，會替代那些“高高的云”。當然，“大云”也有市場，它和本地化的私有云會有合理的分工，企業可根據實際需求，建立科學的模型進行合理的部署。長遠來看，云與云之間的連接和共享難，還需要統一標準，是一個比較復雜的問題。當務之急，是先解決“企業上云”問題，讓企業低成本享受數字化解決方案。
在建設工業互聯網的過程中，不能忽視網絡安全問題。劉韻潔強調，不管是網絡互連還是企業內部的網絡安全，都是需要高度重視、時刻警惕的。委內瑞拉大停電、伊朗核設施停工等涉及關鍵基礎設施的安全事故，都與網絡安全相關。如果不解決工業互聯網的安全問題，對企業就可能帶來災難性的打擊。
“以前的防火墻思路，是有問題的。現在很多攻擊手段會繞過防火墻。”劉韻潔表示，原來的思路是構筑護城河、防火墻，把“壞人”擋在外面。現在，“壞人”搖身一變成“好人”甚至“家人”，輕而易舉進入護城河、防火墻里面。而且，以單點防護應對龐大的系統性風險，是完全無法招架的。要解決此類安全問題，可以考慮采取人工智能的方式，通過分布式架構，采取無處不在的安全防范措施。
“建網的同時，一定把安全措施部署到位。”劉韻潔表示，每一個地方，都要有安全“哨兵”，一旦出現異常情況，就采取措施。那么，如何判斷是否出現異常，到底是“神經過敏”還是真有問題，就要通過人工智能和大數據分析。不能簡單地設定一個數值，就認為一定是有人攻擊，結果發現卻不是。人工智能的方式與硬件或軟件觸發模式不同，可以第一時間發現異常，第一時間采取措施，而且是全局性的措施而非僅針對某個節點的措施。在這個思路下建立起來的安全防護體系，與傳統安全體系有很大區別，也可能是下一步的方向。如果沒有解決工業互聯網安全問題，企業就會有很多后顧之憂。
信息中心網絡加速演進升級，網絡結構與交換為中心向數據為核心的結構轉化，網絡應用由消費型向生產型擴展，網絡連接由連接人向連接物滲透，這些都對未來網絡的發展提出了新的要求。
傳統的局域網在組建企業內網方面有很多缺點，但新一代網絡的相關標準還沒出來，時延敏感網絡（TSN）是一個方向。“5G要解決延遲的問題、安全的問題，這方面5G和工業制造是密不可分的。”劉韻潔表示，5G是面對物聯網、工業互聯網的，但不是唯一的手段，有一些比較麻煩的生產場景，不適合采用無線網絡的方式。未來網絡就是要解決傳統互聯網的問題，比如說僵化、安全、脫節等問題，更好地與實體經濟深度融合。
劉韻潔表示，未來網絡建設的目標要對準工業互聯網。現在的互聯網就像普通馬路，能滿足大部分普通網絡需求。有的企業對網絡時延要求很高，甚至要求機器之間同步，那就需要走“高速公路”，因此打造安全的、低時延的、質量可控的工業互聯網的網絡平臺顯得非常重要。
未來網絡不僅僅是“高速公路”，它將來應該是更加智能、更加優化，而且可定制化，客戶需要什么網絡，就可以通過軟件形成，這對于對網絡需求千差萬別的工業企業無疑非常有幫助。可編程的、可靈活調度的、彈性的網絡，通過白盒交換機實現，與現有的網絡不同，它有一個“大腦”，就是控制器。工業互聯網就需要這樣的方式，分眾級地配置到位。
“這是一個基礎網絡，每個行業都可以用，目前是一個不以盈利為目的的試驗網絡。”劉韻潔表示，未來網絡規劃涵蓋了40個城市，2019年5月計劃開通超過10個城市。在揚子江城市群，在成都，在粵港澳大灣區，在長三角、京津冀、山東半島城市群等多個區域，未來網絡正在逐步成型。“我想說明一下，未來網絡在工業領域應用的指導思想，是為中國的工業互聯網打下比較先進的基礎。”
