“31.4萬億、30%”，這對(duì)于中國(guó)制造而言是兩個(gè)有著特別意義的數(shù)字。從2012年到2021年，10年間中國(guó)制造業(yè)增加值增幅達(dá)85%，占全球比重提高至近30%，持續(xù)保持世界第一制造大國(guó)地位。

雖是如此，中國(guó)制造業(yè)仍面臨挑戰(zhàn)。產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的“微笑曲線”理論認(rèn)為，在產(chǎn)業(yè)鏈中，附加值更多體現(xiàn)在兩端，左側(cè)為技術(shù)及研發(fā)、右側(cè)為品牌及服務(wù)，處于中間環(huán)節(jié)的制造附加值最低。顯然，當(dāng)前中國(guó)制造所處的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)仍大量集中在擁擠的微笑曲線的底部。中國(guó)工程院的發(fā)布《2021中國(guó)制造強(qiáng)國(guó)發(fā)展指數(shù)報(bào)告》顯示，我國(guó)仍處于美國(guó)、德國(guó)、日本等制造業(yè)強(qiáng)國(guó)后的全球制造業(yè)第三陣列。所以，制造大國(guó)并非意味著制造強(qiáng)國(guó)。

中國(guó)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(guó)家發(fā)改委等八部門聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)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(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，依托制造單元、車間、工廠、供應(yīng)鏈等載體，構(gòu)建虛實(shí)融合、知識(shí)驅(qū)動(dòng)、動(dòng)態(tài)優(yōu)化、安全高效、綠色低碳的智能制造系統(tǒng)，推動(dòng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化變革。

無疑，中國(guó)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(nèi)的流行熱詞，它們?yōu)楣I(yè)制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供了很好的技術(shù)手段。但要說發(fā)揮核心價(jià)值，仍需將數(shù)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(yīng)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(jí)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(jí)理念，通過融入數(shù)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(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、銷售、服務(wù)等環(huán)節(jié)，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(yīng)客戶需求等賦能。其中的核心在于生產(chǎn)作業(yè)和管理控制環(huán)節(jié)，所以在IT與OT融合的系統(tǒng)框架中，工業(yè)控制與信息技術(shù)融合無疑是觸及工業(yè)制造的核心關(guān)鍵。

在中國(guó)科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所特聘研究員王挺看來，當(dāng)為工業(yè)制造場(chǎng)景引入IT技術(shù)，首先面對(duì)的即是第一層物理設(shè)備，包括PLC、DCS、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)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(tǒng)上工業(yè)控制系統(tǒng)與IT的相似性很小，它們運(yùn)行專有的控制協(xié)議，使用專用的硬件和軟件。面向智能制造發(fā)展，傳統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)是一大限制，正如清華大學(xué)國(guó)家CIMS中心工程部主任趙驥在由邊緣計(jì)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，當(dāng)前的工業(yè)互聯(lián)系統(tǒng)是建立在傳統(tǒng)的剛性集成的生產(chǎn)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，具有體系結(jié)構(gòu)固化、工業(yè)要素緊密聯(lián)接的特征，難以適應(yīng)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)調(diào)度下的靈活定制、柔性配置、按需生產(chǎn)的需求。如何構(gòu)建滿足未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需求的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，解決工業(yè)全要素按需互聯(lián)和要素?cái)?shù)據(jù)可靠交換問題，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度應(yīng)用需要解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。

“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用實(shí)踐中，終究要落到工業(yè)控制層面上，IT與OT的融合過程，在控制層面一定需要新的系統(tǒng)和新的能力去承載和支撐?！边吘売?jì)算產(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(guó)制造業(yè)向價(jià)值鏈中高端攀升的機(jī)會(huì)

毫無疑問，用技術(shù)紅利取代人口紅利，中國(guó)制造的發(fā)展未來需要推動(dòng)一場(chǎng)產(chǎn)業(yè)科技變局，這是中國(guó)制造業(yè)的機(jī)會(huì)，也是中國(guó)制造業(yè)數(shù)字化產(chǎn)業(yè)的機(jī)會(huì)。

圍繞工業(yè)控制與信息技術(shù)融合，王挺認(rèn)為，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、通信協(xié)議、控制系統(tǒng)、開發(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)無線通信網(wǎng)絡(luò)、OPC UA和TSN標(biāo)準(zhǔn)體系的發(fā)展不斷推動(dòng)工業(yè)設(shè)備的連接與集成；在控制系統(tǒng)上，開發(fā)工業(yè)操作系統(tǒng)或泛在操作系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)化、一體化的泛在資源接入，向下屏蔽管理異構(gòu)資源、向上凝練沉淀應(yīng)用共性將標(biāo)準(zhǔn)林立、碎片化的工業(yè)設(shè)備、場(chǎng)景統(tǒng)一起來；在開發(fā)工具鏈方面，借鑒IT思維的低代碼開發(fā)理念、Devops等驅(qū)動(dòng)工業(yè)軟件的高效開發(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(dú)特的價(jià)值，也將容易形成突破。

數(shù)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(shì)，導(dǎo)致當(dāng)下行業(yè)確立好的既有的整套生態(tài)系統(tǒng)，有被局部或全局推翻的可能性，這就給了中國(guó)制造產(chǎn)業(yè)彎道超車的機(jī)會(huì)?！蓖跬θ缡钦f。

變革即是階梯，除了外部環(huán)境變化創(chuàng)造的機(jī)會(huì)，中國(guó)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(guó)制造業(yè)擁有最大規(guī)模的工業(yè)制造基礎(chǔ)，“先進(jìn)的需求誕生在中國(guó)，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)跟著需求走，加之產(chǎn)業(yè)政策的促進(jìn)、龍頭企業(yè)牽引，國(guó)內(nèi)制造業(yè)躍遷已經(jīng)形成恰當(dāng)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“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(qū)動(dòng)為“地利”，作為邊緣計(jì)算領(lǐng)域最具影響力的聯(lián)盟組織，也是面向工業(yè)領(lǐng)域的專有聯(lián)盟，邊緣計(jì)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(gòu)，突破關(guān)鍵技術(shù)方向，打造具備未來產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新工控系統(tǒng)，支撐智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)縱深發(fā)展，助推中國(guó)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

王挺表示，未來ECC工業(yè)控制與信息技術(shù)融合創(chuàng)新專家委員會(huì)將拉通產(chǎn)學(xué)研用各界，搭建開放的產(chǎn)業(yè)合作創(chuàng)新平臺(tái)，進(jìn)行機(jī)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(shì)下的新型工控系統(tǒng)架構(gòu)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(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展離不開產(chǎn)業(yè)協(xié)同推進(jìn)，中國(guó)工業(yè)和制造業(yè)正值從規(guī)模擴(kuò)張向質(zhì)量提高的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變期，無疑需要各方力量創(chuàng)新協(xié)同、共享共創(chuàng)，才能共贏未來。事實(shí)上，國(guó)內(nèi)一座座“燈塔工廠”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(guó)制造的未來需要更多的“燈塔工廠”示范和引領(lǐng)。

打破工業(yè)系統(tǒng)長(zhǎng)期以來形成的壁壘，深入的工業(yè)控制與信息技術(shù)融合創(chuàng)新勢(shì)在必行，中國(guó)制造劃出一條“微笑曲線”，有賴于其激發(fā)的深刻的工業(yè)和智造變革。

當(dāng)然，這個(gè)過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(cuò)。

在即將于12月22日召開的2022邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)峰會(huì)（ECIS 2022）上，將對(duì)此進(jìn)行深入討論，并設(shè)置“工業(yè)邊緣計(jì)算專題論壇”，探討工業(yè)控制與信息技術(shù)融合創(chuàng)新的行業(yè)趨勢(shì)與發(fā)展方向，一個(gè)更開放的新型工控系統(tǒng)如何構(gòu)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。