“31.4萬(wàn)億、30%”，這對于中國制造而言是兩個(gè)有著(zhù)特別意義的數字。從2012年到2021年，10年間中國制造業(yè)增加值增幅達85%，占全球比重提高至近30%，持續保持世界第一制造大國地位。

雖是如此，中國制造業(yè)仍面臨挑戰。產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟領(lǐng)域的“微笑曲線(xiàn)”理論認為，在產(chǎn)業(yè)鏈中，附加值更多體現在兩端，左側為技術(shù)及研發(fā)、右側為品牌及服務(wù)，處于中間環(huán)節的制造附加值最低。顯然，當前中國制造所處的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節仍大量集中在擁擠的微笑曲線(xiàn)的底部。中國工程院的發(fā)布《2021中國制造強國發(fā)展指數報告》顯示，我國仍處于美國、德國、日本等制造業(yè)強國后的全球制造業(yè)第三陣列。所以，制造大國并非意味著(zhù)制造強國。

中國制造要走出一條高質(zhì)量發(fā)展之路，智能制造是必然發(fā)展方向。工信部、國家發(fā)改委等八部門(mén)聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”智能制造發(fā)展規劃》指出，推進(jìn)智能制造，要立足制造本質(zhì)，緊扣智能特征，以工藝、裝備為核心，以數據為基礎，依托制造單元、車(chē)間、工廠(chǎng)、供應鏈等載體，構建虛實(shí)融合、知識驅動(dòng)、動(dòng)態(tài)優(yōu)化、安全高效、綠色低碳的智能制造系統，推動(dòng)制造業(yè)實(shí)現數字化轉型、網(wǎng)絡(luò )化協(xié)同、智能化變革。

無(wú)疑，中國制造業(yè)向全球價(jià)值鏈的中高端攀升，必然要進(jìn)行一場(chǎng)深刻的“智造”變革。在此背景下，無(wú)論是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還是IT與OT融合等概念，已經(jīng)是業(yè)內的流行熱詞，它們?yōu)楣I(yè)制造產(chǎn)業(yè)升級提供了很好的技術(shù)手段。但要說(shuō)發(fā)揮核心價(jià)值，仍需將數字化、智能化等技術(shù)深入到核心業(yè)務(wù)場(chǎng)景，切入工業(yè)制造痛點(diǎn)要害，而不是浮于表面或僅僅在邊緣場(chǎng)景進(jìn)行應用。

深入工業(yè)控制與信息技術(shù)融合

那么，工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)升級的痛點(diǎn)要害是什么？

我們知道，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或者IT/OT融合是一個(gè)廣泛意義上的產(chǎn)業(yè)升級理念，通過(guò)融入數智化等IT領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，貫穿于工業(yè)制造活動(dòng)的設計、生產(chǎn)、管理、銷(xiāo)售、服務(wù)等環(huán)節，為縮短研發(fā)周期、提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量、及時(shí)響應客戶(hù)需求等賦能。其中的核心在于生產(chǎn)作業(yè)和管理控制環(huán)節，所以在IT與OT融合的系統框架中，工業(yè)控制與信息技術(shù)融合無(wú)疑是觸及工業(yè)制造的核心關(guān)鍵。

在中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所特聘研究員王挺看來(lái)，當為工業(yè)制造場(chǎng)景引入IT技術(shù)，首先面對的即是第一層物理設備，包括PLC、DCS、現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統等，它們是OT與IT融合的銜接段，是融合的本質(zhì)，也是最難攻克的一個(gè)領(lǐng)域。

的確，傳統上工業(yè)控制系統與IT的相似性很小，它們運行專(zhuān)有的控制協(xié)議，使用專(zhuān)用的硬件和軟件。面向智能制造發(fā)展，傳統的工業(yè)控制系統是一大限制，正如清華大學(xué)國家CIMS中心工程部主任趙驥在由邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ECC）牽頭組織的“工業(yè)控制與信息技術(shù)融合創(chuàng )新高峰論壇”上所說(shuō)，當前的工業(yè)互聯(lián)系統是建立在傳統的剛性集成的生產(chǎn)系統基礎上，具有體系結構固化、工業(yè)要素緊密聯(lián)接的特征，難以適應在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺調度下的靈活定制、柔性配置、按需生產(chǎn)的需求。如何構建滿(mǎn)足未來(lái)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需求的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)變結構系統，解決工業(yè)全要素按需互聯(lián)和要素數據可靠交換問(wèn)題，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度應用需要解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。

“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在應用實(shí)踐中，終究要落到工業(yè)控制層面上，IT與OT的融合過(guò)程，在控制層面一定需要新的系統和新的能力去承載和支撐?！边吘売嬎惝a(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ECC）需求與總體組主席黃還青道出了工業(yè)控制與信息技術(shù)走向融合的必然所在。

中國制造業(yè)向價(jià)值鏈中高端攀升的機會(huì )

毫無(wú)疑問(wèn)，用技術(shù)紅利取代人口紅利，中國制造的發(fā)展未來(lái)需要推動(dòng)一場(chǎng)產(chǎn)業(yè)科技變局，這是中國制造業(yè)的機會(huì )，也是中國制造業(yè)數字化產(chǎn)業(yè)的機會(huì )。

圍繞工業(yè)控制與信息技術(shù)融合，王挺認為，工業(yè)網(wǎng)絡(luò )、通信協(xié)議、控制系統、開(kāi)發(fā)工具鏈四大方面決定了融合的深入與否。在工業(yè)網(wǎng)絡(luò )和通信協(xié)議方面，基于5G技術(shù)的工業(yè)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )、OPC UA和TSN標準體系的發(fā)展不斷推動(dòng)工業(yè)設備的連接與集成；在控制系統上，開(kāi)發(fā)工業(yè)操作系統或泛在操作系統提供標準化、一體化的泛在資源接入，向下屏蔽管理異構資源、向上凝練沉淀應用共性將標準林立、碎片化的工業(yè)設備、場(chǎng)景統一起來(lái)；在開(kāi)發(fā)工具鏈方面，借鑒IT思維的低代碼開(kāi)發(fā)理念、Devops等驅動(dòng)工業(yè)軟件的高效開(kāi)發(fā)和敏捷性，打通云邊端協(xié)同能力。

這四大方向上的單一技術(shù)孵化放到不同的工業(yè)制造場(chǎng)景中都將發(fā)揮獨特的價(jià)值，也將容易形成突破。

數字化浪潮與新工業(yè)革命正在前所未有地進(jìn)行一場(chǎng)歷史交匯，“IT與OT融合的根本趨勢，導致當下行業(yè)確立好的既有的整套生態(tài)系統，有被局部或全局推翻的可能性，這就給了中國制造產(chǎn)業(yè)彎道超車(chē)的機會(huì )?！蓖跬θ缡钦f(shuō)。

變革即是階梯，除了外部環(huán)境變化創(chuàng )造的機會(huì )，中國制造業(yè)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)變局還有一張“王牌”，如同上文所言，中國制造業(yè)擁有最大規模的工業(yè)制造基礎，“先進(jìn)的需求誕生在中國，圍繞領(lǐng)先的市場(chǎng)需求也就更容易孵化出新的技術(shù)、能力和產(chǎn)業(yè)?！秉S還青指出，技術(shù)跟著(zhù)需求走，加之產(chǎn)業(yè)政策的促進(jìn)、龍頭企業(yè)牽引，國內制造業(yè)躍遷已經(jīng)形成恰當良好的發(fā)展土壤。

“天時(shí)”與“地利”，工業(yè)制造的技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)變局更離不開(kāi)“人和”

產(chǎn)業(yè)變革的時(shí)代進(jìn)程為“天時(shí)”、廣泛的需求驅動(dòng)為“地利”，作為邊緣計算領(lǐng)域最具影響力的聯(lián)盟組織，也是面向工業(yè)領(lǐng)域的專(zhuān)有聯(lián)盟，邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ECC）希望為推動(dòng)工業(yè)控制與信息技術(shù)融合再添“人和”。

今年8月，ECC攜手合作伙伴共同發(fā)起成立工業(yè)控制與信息技術(shù)融合創(chuàng )新專(zhuān)家委員會(huì )的倡議，希望匯聚“產(chǎn)、學(xué)、研、用”等各方資源，探索工業(yè)控制與信息技術(shù)融合創(chuàng )新的新型工業(yè)控制架構，突破關(guān)鍵技術(shù)方向，打造具備未來(lái)產(chǎn)業(yè)競爭力的創(chuàng )新工控系統，支撐智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)縱深發(fā)展，助推中國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

王挺表示，未來(lái)ECC工業(yè)控制與信息技術(shù)融合創(chuàng )新專(zhuān)家委員會(huì )將拉通產(chǎn)學(xué)研用各界，搭建開(kāi)放的產(chǎn)業(yè)合作創(chuàng )新平臺，進(jìn)行機制上的創(chuàng )新、技術(shù)上的創(chuàng )新、合作模式上的創(chuàng )新，推動(dòng)OT與IT、CT深度融合趨勢下的新型工控系統架構的關(guān)鍵技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

孤舉者難起，眾行者易趨。的確，一個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)突破與長(cháng)遠發(fā)展離不開(kāi)產(chǎn)業(yè)協(xié)同推進(jìn)，中國工業(yè)和制造業(yè)正值從規模擴張向質(zhì)量提高的戰略轉變期，無(wú)疑需要各方力量創(chuàng )新協(xié)同、共享共創(chuàng )，才能共贏(yíng)未來(lái)。事實(shí)上，國內一座座“燈塔工廠(chǎng)”的拔地而起已經(jīng)讓我們看到領(lǐng)航者照亮的前行之路，但中國制造的未來(lái)需要更多的“燈塔工廠(chǎng)”示范和引領(lǐng)。

打破工業(yè)系統長(cháng)期以來(lái)形成的壁壘，深入的工業(yè)控制與信息技術(shù)融合創(chuàng )新勢在必行，中國制造劃出一條“微笑曲線(xiàn)”，有賴(lài)于其激發(fā)的深刻的工業(yè)和智造變革。

當然，這個(gè)過(guò)程一定不是一蹴而就，也并非一帆風(fēng)順，需要產(chǎn)業(yè)鏈不斷研究、探索和試錯。

在即將于12月28日召開(kāi)的2022邊緣計算產(chǎn)業(yè)峰會(huì )（ECIS 2022）上，將對此進(jìn)行深入討論，并設置“工業(yè)邊緣計算專(zhuān)題論壇”，探討工業(yè)控制與信息技術(shù)融合創(chuàng )新的行業(yè)趨勢與發(fā)展方向，一個(gè)更開(kāi)放的新型工控系統如何構建，產(chǎn)業(yè)發(fā)展如何協(xié)同，一系列的深入議題討論值得關(guān)注。

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