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工业互联网的发展对航天产业的启示

2019-03-22 | 编辑:机械工业教育网 | 来源:中国机械工业联合会机经 | 浏览量:

工业互联网的发展对航天产业的启示

刘起航

 

一.背景

        2019年1月18日,工信部印发《工业互联网网络建设及推广指南》,提出工业互联网网络是构建工业环境下人、机、物全面互联的关键基础设施,通过工业互联网网络可以实现工业产业全要素的泛在互联。
        在出台《工业互联网网络建设及推广指南》之前我们可以看看国务院出台了哪些相关政策。
        2015年发布《国务院关于积极推进“互联网 +”行动的指导意见》提出推动互联网与制造业融合,提升制造业数字化、网络化、智能化水平,加强产业链协作,发展基于互联网的协同制造新模式。
        2016年出台《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》,提出充分释放“互联网+”的力量,改造提升传统动能,培育新的经济增长点,加快推动“中国制造”提质增效升级,实现从工业大国向工业强国迈进。
        2017年,国务院正式发布 《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,提出增强工业互联网产业供给能力,持续提升我国工业互联网发展水平,深入推进“互联网+”,形成实体经济与网络相互促进、同步提升的良好格局。
        2018年7月,工业和信息化部印发了《工业互联网平台建设及推广指南》和《工业互联网平台评价方法》。指南提出,到2020年,培育10家左右的跨行业跨领域工业互联网平台和一批面向特定行业、特定区域的企业级工业互联网平台。
        从2015年到2018年,国务院每年出台政策推动互联网与制造业的融合,打造以互联网+与实体经济相互促进的经济新增长点,加快中国制造的产业升级。据中国工业互联网产业联盟测算,2017年我国工业互联网直接产业规模约为5700亿元。在2017年到2019年期间,预计产业规模将以18%的年均增速增长,至2020年时将达到万亿元规模。
 
图1 国内工业互联网产业规模(数据来源:公开资料整理)

        按照预期的增速,预计2020年左右国内工业互联网的直接产业规模将达到万亿级,初步建成工业互联网基础设施和技术产业体系。

二.工业互联网在航天产业的应用

2.1  工业互联网的发展

        (一)推动以企业内外网络标杆网络为代表的工业互联网基础建设。工业互联网产业联盟以建设可支持IPv6的企业内外网标杆网络为目标,支持以航空航天行业为代表的企业针对典型行业需求和不同企业规模,建设垂直行业企业内网标杆网络,形成不同网络技术在企业内网部署的参考模板。
        产品数据管理需要一个稳健的信息平台。非结构化的数据,例如航天行业大量飞行试验产生的遥测数据需要的存储容量和计算能力是巨大的。传统的本地数据库管理模式下软件开发以及数据库系统建设和后期维护需要耗费巨大的人力财力,如今在云计算产业的飞速发展下接入云服务是好的解决方案。
 
图2全球云服务市场规模:亿美元(数据来源:公开资料整理)

        (二)推动工业互联网改造创新,初步形成工业互联网网络创新基地。一方面推进航天企业网络化改造,增加企业内网覆盖范围,并开展航天云网与业务的对接,推动企业内外网互联互通,形成企业优化生产流程和生产效率的依托,促进产业升级;另一方面展开基于IPv6、标识解析技术的工业互联网应用创新,将航天云网打造建设成网络创新公共服务平台,打通全产业链。
        (三)初步构建工业互联网标识解析体系,制定并完善标识注册和解析等管理办法。DNS(域名解析系统)是互联网系统连接的核心基础,工业互联网领域的标识解析系统有着类似的功能和架构,起到发现、识别、互联以及协同的作用,架构如下图所示:
 
图3 标识解析系统基本架构
 
        工业互联网标识解析体系包括:国际根节点、国家顶级节点(共5个,分别位于北京、上海、广州、武汉、重庆)、二级标识解析节点、公共递归解析节点以及应用节点。其中航天行业加速构建行业性二级节点为工业互联网在航天领域基础建设的一个契机。
        供应链管理、智能产品全生命周期管理等创新应用;同时推进技术能力的提升,以构建标识解析创新开源社区为基础,围绕标识解析产业链上下游打造完整的产业生态。

2.2    航天产业基于工业互联网的发展

        工业互联网产业链较长,上游通过智能硬件实现工业大数据的收集;中游为平台;下游为航天企业为代表的工业企业。
        典型应用场景的工业企业以汽车、航空航天、石油化工以及机械制造为代表。航天企业在生产过程中产生大量非结构化的数据不易管理及利用,但依托航天云网提供的云服务可以获得大量的算力,节省人力财力,并且通过更优的数据管理模式改进生产流程,提高生产效率,促进产业升级。
三.工业互联网对航天产业的指导意义
        航天产业是一个高度垂直的行业,航天科工集团的三大业务是航天防务、装备制造和信息技术,其营收构成如下图所示:
 
图4 航天科工集团三大主业营收占比(2017年)
 
        根据公开口径的2017年营收数据,以网络技术为代表的信息技术在三大主业中营收占比最低。结合航天科工集团公司的战略,指南提出了未来围绕工业互联网的相关技术探索打通网络与业务的接口,推动装备制造智能化,打造创新公共服务平台的方向。
         (一)军民融合战略。2018年航天科工集团公司提出了军民融合2.0战略。以商业航天为代表的军民融合领域是促进航天云网的技术快速发展,促进航天产业融入工业互联网的一个方向。商业航天产业在研制及设计制造阶段涉及到不同分系统之间的协同。未来可通过航天云网搭建生产线虚拟模型,进行在线规划,形成协同制造的解决方案,优化生产效率。而商业航天产业在卫星运营阶段涉及到数据存储管理,对云服务具有较强的依赖性。通过在航天云网搭建可靠性较高的云计算系统,将卫星运营产生的结构化以及非结构化的数据通过航天云网进行实时处理及存储管理,形成商业航天覆盖各阶段的整体性解决方案,提高对商业航天产业链的覆盖率。
        (二)创新驱动战略。要将航天云网打造成指南提出的航天产业的标杆网络,需要创新。现阶段航天云网提供的功能以营销采购和企业间的协同制造为主,而指南提出要开展应用创新,鼓励企业依托工业互联网环境,改进传统生产流程,推动制造智能化和协同化。航天科工集团公司将来可以以航天云网为基础,打造公共创新服务平台,设计关键产品追溯、供应链管理相关的工业APP接入平台,打通产业链上游,促进产业升级。
四. 总结
        航天企业借助工业互联网的相关指导政策积极推进企业内外网标杆网络的基础建设和IPv6改造升级。在推进硬件基础设施建设的同时,应加强人才队伍建设,在应用层面开展工业互联网网络应用创新,改进生产流程,提高生产效率。
        当前中国已有五大国家顶级节点,对于航天产业,以现有航天云网为依托,基础设施方面积极建设行业性二级节点,应用层面打造公共创新服务平台,开展应用创新,实现装备设计制造的协同化、智能化,改进传统生产流程,打通产业链上游,促进产业升级。 

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