《站在新基建的风口 工业互联网为这个产业带来新机会》

  • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
  • 编译者: husisi
  • 发布时间:2020-04-21
  • “2019年,在全球半导体市场整体下降12个百分点的情况下,中国集成电路产业规模超过7500亿元人民币,同比增长15.80%。”4月11日举行的工业互联网促进集成电路和终端产业创新座谈会上,工信部电子信息司副司长杨旭东表示。

    而作为“新基建”的重要领域,工业互联网的加速发展也给集成电路产业带来新的机会,比如设计制造过程中的精度保障、流程优化,需求端的数量攀升、缩短市场导入过程等,工业互联网产业将成为集成电路的重要需求端和试炼场。

    工业互联网三大需求都基于芯片

    “集成电路产业分为民用及商用类、工业类、军事及航空航天类,其中工业芯片的设计和制造水平,是衡量一个国家整体半导体实力的真正试金石,关系着整体工业体系的水平和安全。”紫光国芯微电子股份有限公司高级业务副总裁苏琳琳表示,但与此同时,工业环境通常是非常恶劣的,芯片需要在低温、高温、强干扰、强震动等极端环境中运行,对于其可靠性和稳定性提出高要求。

    集成电路是现代工业系统的硬件基础。据北京神州龙芯集成电路设计有限公司总裁许彤介绍,工业互联网的三大要求,即传感、通信与计算都是建立在芯片基础上的:工业互联网是互联网在机器设备上的延伸,通过网络实时获取机器设备上所产生的数据,实现工业设备的网络化和智能化,再进一步,工业互联网连接各个生产要素,对工业终端数据进行端侧和边缘侧预处理,将信息通过网络聚集到云端形成海量大数据,对大数据进行智能分析处理,形成信息聚合效应、产生最优方案,是整个工业体系的再造。“工业互联网端边云的体系架构,为集成电路和终端产业带来非常广阔的市场空间。”中国工业互联网研究院院长徐晓兰表示。

    而从工作流程上来看,工业互联网通过三个步骤实现其效能:工业数据的采集、工业数据的传输、工业数据的本地及云分析和处理,分别对应于智能化终端、专网通信、云计算和大数据,这一过程既需要大量的既有芯片,也诞生了新的需求。

    对集成电路提出更高要求

    相比于消费类芯片,工业芯片市场总量大、单品利润高,但和前者相比,也存在导入周期长、单个客户散而量不大、可靠性要求高以及复杂的服务要求等问题,对芯片制造的材料和工业有更加严苛的要求,对芯片设计的实时性和稳定性也有更高标准。

    对此,中国科学院微电子研究所所长叶甜春表示,中国的集成电路过去都是根据客户的定义去做产品,但如果在发展工业互联网的时候,把集成电路和产品应用结合在一起,进而形成自己的解决方案,将极大带动整个行业的发展。

    工业互联网也将带来集成电路增量市场。杨旭东表示,发展工业互联网,能够直接提高计算、网络、存储和智能芯片的出货量。他举例道,如在智能电网、智能城市、智能建筑等的建设过程中,为了提升效率、降低成本,需要增加大量智能传感设备,这会带动传感和通信芯片的增长。

    谈及新冠肺炎疫情对集成电路产业链的影响,徐晓兰表示,中国有最完整的产业链、最完整的配套服务,经过几十年的优化,已经具备较好的健壮性和抗风险能力,“更重要的是,对于信息技术产业来说,不能老跟着别人走,要实现弯道超车,而工业互联网就提供了这样一个新赛道。”徐晓兰说

相关报告
  • 《“新基建”到底能为机器人产业带来什么?》

    • 来源专题:装备制造监测服务
    • 编译者:zhangmin
    • 发布时间:2020-06-12
    • 今年年初,在政策的推动和市场的催生下,“新基建”迎来了风口。   经过连续多年大规模投资,传统基建领域的存量基数虽然高,但能效减弱,以数字型基础设施为代表的新基建迈向了起跑线,准备助力经济腾飞。它一端连接巨大的投资需求,另一端连接着不断升级的消费市场,新基建在不断寻找到新的增长点,来有效应对经济下行压力。   如果说疫情是发力新基建的直接动因,广阔市场空间就是新基建迅速发展的优势条件,那么经济发展的新变化,就成为新基建时代到来的推手。   我们采访了中科新松的相关负责人,了解了他们对新基建以及对今后发展方向的看法。结合相关的政策,去思考“新基建”能够给机器人带来什么什么发展机遇?新基建其他方面的发展又会怎样影响机器人呢?   新基建要建设信息基础设施,主要包括基于新一代信息技术演化生成的基础设施,比如,以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施,以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施,以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施等。这些都与其他产业尤其是高科技产业息息相关。   对于机器人来说,直接带来新机会的就是5G的建设。新基建中反复强调5G技术,它的引入能实现信号传输速度从K级到M现在到G的大增速;而且,在整个数据量上实现了5倍以上的低时延,智能控制得到如此提升,能够使机器人整体连接的能力迅速提升。依靠5G,机器人需要的关键支撑能力,比如数据量、速率和时延等因素,就可以得到全面提升。   除此以外,中科新松提到,他们将大量使用5G模块和云端,以便更高效地完成无线传输,通过5G模块可以将传统的机器人控制柜、示教器与机器人之间进行无线连接,就可以远程操控机器人,实时获取机器人运行数据,分析模块将自动对机器人使用情况进行分析,对可能出现的问题进行预判,缩短物理空间距离,人机耦合,从而大幅提升协同效率,优化资源配给能力,提升协同效率,打造人员、机器人、产品之间的信息互联。   新基建要建设融合基础设施,主要是指深度应用互联网、大数据、人工智能等技术,支撑传统基础设施转型升级,进而形成的融合基础设施,比如,智能交通基础设施、智慧能源基础设施等。这些又能给机器人带来什么新机遇呢?   近几年,随着用工资源的紧张和智能技术的成熟,许多服务行业场景开始调整人员结构,使用机器人提升生产效率。以协作机器人为例,结合混合现实技术(AR)的协作机器人将开创全新的机器人应用场景,操作人员可以在AR眼镜上得到机器人的运行状态数据,并对机器人进行操控,增加了机器人的使用友好度,降低了机器人操作门槛,更容易进入一些对机器人并不熟悉的服务行业,用机器人来标准化服务行业的质量。   由新松机器人与中国乒乓球学院联合推出的庞伯特乒乓球机器人系列是一个典型的AI与机器人结合的案例,发球机器人通过人工智能算法和高度类人的机械机构,让机器人模拟教练完成乒乓球训练中的喂球动作,并实时反馈回球数据和质量,实时分析给出训练得分,帮助训练者更直观地了解自己的水平,同时减轻教练的体能消耗。而对打机器人则可以通过海量乒乓球飞行轨迹数据自主学习充满技巧性的乒乓球策略与技巧。   随着新基建的提出,机器人将不再仅仅只是替代劳动力的工具,更多的是协助人提高效率的新物种,具备自主思考和自主决策的能力。创造这样的机器人需要更多人的介入,更多新的就业岗位将会被创造。在人才上,也会针对未来的就业需求培养更多对口专业人才,这是对就业岗位的一轮重新分配而非洗牌筛选。   新基建要建设创新基础设施。主要建设支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的基础设施,比如,重大科技基础设施、科教基础设施、产业技术创新基础设施等。   对于智能制造领域来说,面对新基建窗口期,也能看到巨大的机会。   后疫情时代,对于自动化生产,对于工业互联网的需求会越来越高。工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,不断创新知识沉淀和技术扩散的方式,正在打破原有的工业封闭技术体系和利益格局,重构工业全要素联接、资源优化配置、产业融合创新协作的网状价值生态。   作为数字化工厂的解决方案供应商,新松在智能制造系统解决方案领域拥有几十年的工程经验积累。结合5G、工业互联网、Big Data等新技术,新松面向国家重大需求构建了从软件系统、工业控制芯片到配套硬件的全体系自主可控的工业软件&控制平台,不仅能够为企业提供自动化系统解决方案,解决客观生产需求,还能为工厂开辟更高效的生产模式,提供现代化智能生产思路,弥补在制造强国这个领域缺"芯"少脑的现状,为其他的制造业、行业赋能。   此外,工业互联网的推出有助于打通产业生态跨行业供应链。随着技术不断进步,现代产业生态涉及行业越来越多,行业间信息孤岛问题愈发突出。工业互联网平台是供给生产信息和需求信息的高效对接平台,能够有效打破各行业信息孤岛,实现资源高效配置,解决工厂智能仓储物流“最后一公里”的难题。新松智能物流系统能够打通与供应商之间的数据联结,供应链上下游信息透明化,各环节人员在手机、电脑等终端能够实时查看物料信息与状态,实现高效物联和协同工作。   总之,伴随着技术革命和产业变革,新型基础设施的内涵、外延也不是一成不变的。党的十八大以来,我国新型基础设施建设取得了明显成效,对高质量发展的支撑作用正在加快释放。从信息基础设施看,取得跨越式发展和进步,高速光纤已覆盖全国所有城市、乡镇以及99%以上的行政村。从融合基础设施看,助推转型升级的作用日益凸显,智慧城市建设路径更加清晰,信息技术积极赋能城市精细化管理。从创新基础设施看,有力支撑了科学技术研究,国家发展改革委已布局建设55个国家重大科技基础设施,在科技创新和经济发展中发挥了引领作用。   作为一项系统性工程,新基建绝非一蹴而就,也非政府一己之力可以完成,需要汇聚各方智慧和力量,持续推进,中科新松也在付出自己的努力。通过科学规划,不断探索监管方式,深化体制机制改革,充分激活市场内生动力和创新活力,进而带动新型基础设施和传统基础设施融合升级发展,就一定能从更大范围、更深层次增强综合国力,为新一轮国际竞争积蓄新能量。
  • 《工业互联网 你知道多少》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-03-29
    • 工业互联网是未来制造业竞争的制高点,正在推动创新模式、生产方式、组织形式和商业范式的深刻变革,推动工业链、产业链、价值链的重塑再造。可以肯定地说,工业互联网必将对未来工业发展产生全方位、深层次、革命性的变革,对社会生产力、人类历史发展产生深远影响。当今世界,新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起,工业互联网作为制造业与互联网深度融合的产物,已经成为新工业革命的关键支撑和智能制造的重要基石。 对工业互联网的意义怎么估计都不过分。但是,工业互联网到底是什么?工业互联网如何改变我们的制造业?中国在世界工业互联网格局中位列何处?针对这些重大问题,本报记者深入采访了业内专家,一起探寻其中的答案。 在刚刚闭幕的两会上,“工业互联网”一词高频率地出现在各种讨论中,今年的《政府工作报告》更是特别强调要“发展工业互联网平台”。“工业互联网”已成为继物联网和智能制造之后“火”起来的又一个热词。那些耳熟能详的大型制造企业更是早早布局,谋求借助工业互联网重塑核心竞争力。 到底什么是工业互联网?“通俗地说,工业互联网是实现人、机、物全面互联的新型网络基础设施,形成智能化发展的新兴业态和应用模式。”工信部信息通信管理局副局长刘杰如此解释。 智能制造的基础 谈起物联网和工业互联网的区别,或许容易理解。因为,从字面上看,物联网更强调物与物的“连接”,而工业互联网则要实现人、机、物全面互联。 事实上,物联网、大数据、云计算、人工智能等新技术给制造业带来的红利都离不开工业互联网这个载体。在数据专家、算法专家等专业人才的努力下,许多成熟的互联网公司已经能够将这些新技术移植到工业企业。“工业互联网自身就是信息技术和工业技术深度融合的产物,背后蕴含着强大的推动跨界创新的力量。”刘杰说。 广东万和新电气股份有限公司应用了工业互联网平台后,用人工智能技术在不同制造基地间进行任务协调和过程管控,用大数据技术对每月150万条数据进行采集、归档、分析。借助这个平台,万和新电气整体效率提升30%以上,产品交付周期缩短20%,市场竞争力明显提升。年销售收入由30亿元增长到40亿元,同比增长33%,原材料库存由6700万减少到5200万,同比下降22.3%,取得了明显的经济效益,这就是工业互联网创下的“业绩”。 “大数据、物联网、人工智能等新技术都是工业互联网的支撑手段,如果没有近几年这些新技术的飞跃发展,也就没有全球范围内工业互联网的布局热潮。”工信部赛迪研究院软件所所长潘文说。 那么,工业互联网和智能制造之间是一种什么样的关系呢?事实上,智能制造的实现主要依托两个基础能力,一个是工业制造技术,另一个就是工业互联网。 前者包括先进装备、先进材料和先进工艺等,是决定制造边界与制造能力的根本;后者包括智能传感控制软硬件、新型工业网络、工业互联网平台等,是充分发挥工业装备、工艺和材料潜能,提高生产效率、优化资源配置效率、创造差异化产品和实现服务增值的关键。 因此,工业互联网被视为智能制造的基础。“我们可以这样理解,智能制造是包括工业互联网、材料、设计、工艺等在内的智能工业生态系统。此前我国智能制造的蓬勃发展,为工业互联网发展打好了网络基础,提供了良好的发展环境。”潘文说。 实现高质量制造 中国第一汽车集团公司在服务化转型过程中曾面临一系列突出问题:一是旧系统无法满足高并发、高频率的接入需求,已经出现严重的性能瓶颈。二是运行10年的系统老旧,难以叠加新的业务,扩展困难。三是不同车型接入不同的业务平台,维护复杂,管理成本高。在应用了工业互联网平台后,不仅实现了对千万级车辆的有效管理,还得到了实时分析大数据处理能力的支撑,以及车队管理、共享租车等多种业务的支持。 显然,工业互联网能够解决中国制造发展中的问题,并推动其高质量发展。工业互联网从生产端入手,能提高供给体系质量和效率,扩大有效和中高端供给,增强供给侧结构对需求变化的适应性,推动我国经济朝着更高质量、更有效率、更加公平、更可持续的方向发展。 “工业互联网的主要作用是,在制造业企业数字化转型中发挥核心支撑作用,有效帮助企业提高生产效率、降低成本。”潘文分析说,一方面,工业互联网能推动传统工业转型升级,让各种资源更加优化配置,提升工业经济效益;另一方面,能加快新兴产业培育,催生智能化生产、网络化协同、服务化延伸、个性化定制的诸多新产业。 工业互联网的概念是美国通用电气公司(GE)于2012年提出的。而GE也认为,即使工业互联网只能让中国的特定行业生产率和能源效率提高1%,它也有潜力让中国的航空、电力、铁路、医疗、石油行业在未来15年节省约240亿美元的成本,到2030年将有潜力为中国经济带来3万亿美元的增长机遇。这将有力推动中国工业生产方式由粗放低效走向绿色精益、产业生态由低端初级走向高端完善,推动全产业链整体跃升。