【典型案例】基于智慧工业互联网的区域云
2021-09-14 来源：智造苑
面向区域公共管理、社会保障和社会组织、制造业、金融业、科学研究和技术服务业等行业，为区域工业经济发展提供网络化协同解决方案。随着改革开放的深入和全国工业经济格局的转变，各地区工业经济发展差距不断加大，在地区工业发展上主要存在规模以上工业增速放缓、传统优势产业竞争力减弱、产业组织结构不合理、中小企业研发能力弱、政府信息服务能力不强等方面问题。
区域级工业云平台主要针对区域公司、园区、政府的工业云建设需求，依托智慧工业互联网平台，提供区域工业云平台公共服务板块、行业及特色专区的建设服务，主要功能板块包括能力协同、工业品共享、工业资源、设备接入、工业APP、金融服务、行业专区、政府服务专区等，针对省市用户不同需求，可进行功能的选择性配置，形成不同的功能组合。
「 1. 区域云平台功能框架（图1） 」
图1 区域云平台功能框架
制造能力云端协同：支撑制造能力和需求对接交易全过程，解决区域企业生产能力配置不合理及协同效率低等问题。
工业软件云端应用：通过提供从管理、设计研发到生产制造等各环节云端应用，满足不同发展阶段企业的信息化和数字化需求。
工业资源在线共享：汇聚专利、标准、专家、设备等工业资源，帮助企业快速弥补发展短板。
工业品供需对接：帮助企业实现工业产品的快速供需对接，提高采购、销售效率。
工业设备接入：支持企业快速接入工业产品和设备，实现对设备数据的采集、存储和监控，孵化各类工业应用。
行业或特色产业资源汇聚：针对区域优势产业、重点扶持行业和特色产业，进行定制功能建设，汇聚产业资源，促进产业链协作。
辅助政府服务：建立政府服务专区，帮助政府对区域工业经济发展状况和工业互联网数据的进行监控，协助开展区域“企业上云”工作。
线下服务：通过线上线下服务结合，开展质量评价、智能化诊断、智能化改造、用户培训等服务。
「 2. 区域云平台应用场景 」
智慧工业互联网平台是制造业数字化、网络化、智能化的重要载体，也是全球新一轮产业竞争的制高点[1]，是区域工业资源重构配置的核心。它在应用过程中汇聚了大量的工业数据、模型算法、研发设计等各类资源及能力，通过云接入及云处理技术分散这些积累的资源，对制造企业的资源管理、业务流程、生产过程、供应链管理等环节进行优化，可实现制造企业与外部用户需求、创新资源以及生产能力的对接，能够有效促进产能优化以及区域协同，同时也能支持C2M定制等新型业务，满足市场多元化需求，为供给侧改革提供助力。区域云平台主要应用于以下场景：
（1）面向传统产业集聚地中具备一定规模的制造业基础，产业结构较为合理，技术、资金力量一般，政府或者企业需求不多的省份和直辖市，基于工业互联网平台技术，集成平台资源，支撑企业上云和智能化改造，帮助政府培育区域级智慧工业互联网平台。
（2）面向工业、制造业基础处于全国平均或落后水平，产业结构有待改善，技术、资金等方面基础较薄弱，经济发展较为缓慢，各类补贴不完善的省份和直辖市，快速、高效的集成工业互联网平台的资源，降低平台开发成本。依据区域产业发展的基本需求，能够快速复制云平台运营模式，并通过基础服务，实现企业批量、快速上云，推动产品服务规模化效应。
（3）面向传统产业集聚地中具备一定规模的制造业基础，产业结构较为合理，技术、资金力量雄厚，政府或者企业需求较多，各类补贴政策较为完善的省份和直辖市，基于工业互联网平台核心技术，集成平台资源，打造政府和行业特色专区，满足个性化定制需求，支撑企业上云和智能化改造，为政府提供管控及各类数据分析等服务，同时结合地方特色产业，帮助政府培育行业级工业互联网平台。
（4）面向区域重点工业企业，基于工业互联网平台核心技术，推动制造设备、生产车间和工厂的数字化、自动化、智能化改造，发展个性化定制、网络化协同和服务化转型等制造业新模式，全面提升区域企业研发设计、生产制造、企业管理和销售服务的数字化水平。
「 3. 区域云平台应用案例 」
【案例1】贵州工业云
1）区域痛点分析
贵州省工业发展过程中，存在以下几方面的问题：
（1）区域经济产业关联性和配套关系较弱。贵州省10大产业均已具备相当规模，龙头企业优势地位明显，但对于中小微企业，除自身人财物资源限制之外，缺少为龙头企业配套的商业机会已经成为该类企业发展的瓶颈问题。以酒业为例，贵州本省的地理资源与原材料品质优势催生了大量酿酒原料供应商及生产工坊，然而由于区域和信息等渠道的限制，上述小型供应商及工坊难以获得为省内及全国龙头酒业集团供应的商机，导致产能过剩，供求难以衔接。
（2）产业价值链整合与业务协作效率低、成本高。贵州10大产业均已形成相对完整的产业链条，然而缺少公共、开放的产业链整合与协作平台，大中小企业之间没有形成充分的专业化与分工协作关系。电力、化工产业等优势传统产业以及装备制造等先进制造业都具备自主研发能力，但关键零部件技术研发无法实现跨企业的分工协作，企业间协作研发消耗的沟通、会签等技术协调成本过高；电力、煤炭、建材、铝业以及烟酒行业等龙头企业在全省乃至全国建立了庞大的采购网络，一般龙头企业都有至少50家以上的配套供应商，存在由于地区限制和手段等原因，导致采购过程繁琐、询比价周期长、效率较低等问题。
（3）企业智能化、信息化基础薄弱。随着两化深度融合，数字化、网络化、智能化制造模式的发展，智能化、信息化对企业能力的提升效应日渐显著，广大贵州工业企业，尤其是中小企业，对服务于设计、生产、试验、售后和管理等全生命周期业务的信息化软硬件资源，如高性能计算/存储、工业软件、企业管理系统以及智能设备等企业信息化资源服务的需求日益迫切。通过调研，我们发现，贵州有30%的企业完全没有任何信息化建设；接近50%的企业只部署了不超过3款信息化系统；绝大部分企业已有的信息系统都未能互通互联，处于信息孤岛的状态。智能化、信息化手段和工具的缺失，直接制约了企业的管理和发展。
2）解决方案
针对贵州省区域、产业和工业企业的实际需求和问题，航天云网构建了以区域服务云平台、产业服务云平台和企业服务云平台为核心的贵州工业云，帮助贵州产业和企业实现转型升级。（图2）
图2 贵州工业云架构
（1）区域服务云平台。区域服务云平台由“贵州配套网”和“产业市场监测平台”组成。“贵州配套网”部署在互联网，将结合大数据及人工智能技术，为企业提供智能化的区域性配套与供求撮合服务；“产业市场监测平台”实现贵州省工业经济运行的监测，包括对贵州省10大产业、工业园区和规划投资、重点企业发展等监测，通过物联网技术进行工业运行数据采集，实现区域性工业经济管理和决策辅助等功能。
（2）产业服务云平台。产业服务云平台为企业用户提供各类研发链、供应链、生产链、营销链及售后服务链上的跨企业协作服务，提升产业链上企业间协同的效率，补充相关产业链条环节，并基于“工业云”采集的各类大数据为企业提供产业级大数据增值服务，以及面向产业的金融、物流等配套服务。
（3）企业服务云平台。企业服务云平台主要提供包括高性能计算/存储资源、工业软件资源、企业信息化系统资源、工业设备以及智能制造资源等各类资源服务在内的企业应用服务，以提升企业的信息化和智能化管理水平。
通过以上3大平台，贵州工业云为政府、行业组织和广大制造企业主要提供了以下5大核心功能：云制造、创新创业、工业品商城、产业服务和综合服务。
云制造：为企业提供工业云的制造资源、能力，提供从研发设计、采购供应、仿真试制、生产加工、营销渠道到售后服务的云制造全产业链服务。
创新创业：为企业和创业团队共享工业云丰富的资源云池，建设线上线下结合的众创空间，构建低成本、便利化、全要素的线上线下结合的创业服务社区，营造浓厚的创新创业氛围。
工业品商城：基于电子商务为中小制造企业提供产品采购、销售、易物、租赁等B2B、B2C服务；为集团企业提供集中采购大客户服务。
产业服务：对10大产业的经济态势进行监测和调度，实现省经信委对各产业的网络化管理与服务。
综合服务：通过平台实现全省的行业调度、经济分析、项目报批、数据上报、投资规划等监管与服务。
3）应用效果
贵州工业云上线以来，平台企业用户达38722家，仅云制造资源池模块就提供了近260个云应用，基于工业云服务，2015年实现重点行业数字化研发设计工具普及率达40.5%，比2014年提高4.8个百分点；传统企业电商覆盖率达35.3%，比2014年提高5个百分点。预计2016年重点行业数字化研发设计工具普及率将达45%以上，传统工业企业电商化覆盖率将达40%以上。
在区域服务方面，平台已初步实现了全省工业经济运行的监测。在这个平台上，可以看到全省和各市州重点产业发展，固定投资、园区建设、省管重点企业等有关数据。
中航力源液压公司依托贵州工业云平台开展协同采购业务，带动上游200家供应商登云，实现透明化、阳光化采购，提升效率，降低成本；工业云平台为中航天义电梯物联网系统提供云服务器，用户可以通过该平台实时了解电梯运行、维保状态；乌当区工业企业依托工业云平台众创空间开展企业内外部创新，把企业技术攻关、研发设计通过平台开展内创、外创和众包，加速区域协同创新。
【案例2】龙哈工业云
1）痛点分析
作为东三省老工业基地黑龙江省的省会城市，哈尔滨市工业涵盖装备制造、食品、石化、医药4大主导产业，以及新能源、新材料、新型环保、生物、信息、现代装备制造6大新兴产业。主要在装备制造、食品和政府服务方面存在问题：
哈尔滨装备制造行业主要存在3个方面问题：（1）产品方面。中小企业多为中低端产品；产品协同不足，本地配套率低；自主创新能力弱，经营模式落后，发展后劲不足。（2）研制过程方面。部分企业生产过程数字化程度低，手工排产，生产效率和产品质量偏低；企业运营管理粗放，成本居高不下，盈利水平低；部分传统行业产能过剩，订单不足。（3）服务方面。产品售后服务模式传统，服务型制造业转型存在很大空间。
哈尔滨食品行业主要存在以下4个方面问题：（1）产品方面。产品处于价值链低端，粗加工占比高。（2）研制过程方面。中小企业食品安全检验监测能力不足；企业供应链、营销链、企业运营管理粗放。（3）产业链方面。产业链短，同质化竞争多 ，附加价值待发掘。（4）食品安全保障能力不足，大部分企业尚未实现食品生产、销售、流通环节的追溯管理。
哈尔滨政务管理方面主要存在以下3个方面问题：数据：数据源在企业、政府各部门形成孤岛，数据整合共享不足；数据智能化分析水平有待提高。服务手段方法：利用现代信息技术手段服务于工业企业发展有待提高；政策服务信息和企业需求不对称，服务效果受限。科技成果转化：产学研用金对接不畅，科技成果转化率低。
其他方面存在的问题主要3个：一是信息化工作两级分化。一部分企业系信息化工作亮点突出，但是大部分中小企业对工业云了解不深，热情不高，需求不明确；二是大部分中小企业，尤其食品企业，比较关注销售平台，对产品本身、研制过程、服务方面关注较少；三是企业对于工业互联网和智能化车间了解程度不高，与长三角、珠三角等区域同行企业差距明显。
2）解决方案
哈尔滨工业云和航天云网都是基于INDICS平台搭建，航天云网是工业云的总平台，是一个全国性的工业互联网平台，主要提供通用的基础功能和版块。哈尔滨、贵州等工业云是航天云网的子平台，是区域性的平台，一方面，继承了总平台的通用功能和版块，另外一方面，根据当地产业特色，延伸扩展出区别于总平台的特色功能和版块。哈尔滨工业云与航天云网平台采用同一架构，平台之间实现了数据互通、资源共享。（图3）
图3 哈尔滨工业云架构
哈尔滨工业云建设实施内容可以总结概括归纳为 “2+3+4+2+4”，即2个服务门户：企业服务门户、政府管控门户；3个特色专区：装备行业专区、食品行业专区、政务专区；4类线上公共服务：智造协作中心、工业品共享中心、工业资源中心、金融服务中心；2种语言：中文版和俄语版；4种线下服务：智能化诊断服务、质量认证服务、用户培训服务、线下体验服务。
（1）4类线上公共服务
智造协作中心。智造协作中心提供面向制造过程全生命周期的制造能力、服务和需求的在线发布、搜索、选比、评价等对接交易全过程支撑功能一方面帮助企业实现生产性资源、能力开放共享；另一方面帮助企业深度协同，弥补自身短板。
工业品共享中心。为工业企业提供工业产品交易环境，在线上拓展产品的销售、采购渠道，实现产品的智能推送，提高交易的精准度和效率，缩短产品的采购周期、降低成本。同时通过俄语版平台，实现产品向俄语地区的推广。
工业资源中心。向工业企业提供工业软件、专利、标准、专家、设备、服务等工业资源，企业可根据实际需求进行在线租用、购买使用，帮助企业开展创新研发、生产过程改进。
金融服务。为企业提供征信、信贷、供应链金融和融资租赁服务市场，以征信服务功能为基础，撮合融资、租赁需求用户快速对接银行、非银行贷款机构，取得融资、租赁服务。
（2）3个特色专区
装备制造专区。提供协同研发、协同生产、VR体验式营销、虚拟工厂、装备资产管理等APP。能够支持企业开展跨企业、跨地域的关键技术协同攻关、众包设计业务、网络化协同研制与生产、产能精细化管理、资产智能管控等业务，通过新的业务模式提升研发能力，加速产品升级换代，释放多余产能，提升产品质量，降低运营成本，重塑企业核心竞争力。
食品行业专区。提供食品协作配套、防伪溯源、检验检测、云供应链、云营销链、企业KPI监控预警等APP。为食品行业企业提供食品防伪溯源、质量检验检测公共服务，提升企业供应链、营销链精细化管控水平，准确把握企业运营状态和市场走向，通过提升产品质量，赢得消费者信赖，通过数据驱动的企业运营管控实现核心竞争力提升。
政务专区。通过大数据技术实现对哈尔滨地区产业布局、企业经济运行情况、企业能源消耗情况的全面、及时、准确的智能化监控，帮助各级掌握各类企业工业经济运行状态，在错综复杂、瞬息万变的工业经济环境，依托客观数据，科学预测工业经济发展趋势，作出智慧化管理决策。通过产业联盟板块建设应用，加快产业联盟建设，加强产业联盟在区域产业发展中的作用发挥
（3）4种线下服务
智能化诊断服务。通过调研企业生产要素、制造资源、业务系统情况，分析技术成熟等级、识别智能化水平差距，结合行业最佳实践和企业特点，制定本企业智能制造演进路径、确立阶段化升级目标，形成智能产线、智能车间、智能工厂顶层设计，形成整体解决方案，加快推进企业智能化改造。
质量认证服务。依托航天质量管理经验，建立平台质量认证标准，通过客观数据和现场评估等方式，对线上企业进行质量认证，增强企业可信度。通过3级及以上认证的企业有机会成为航天科工供应商，能力、产品、企业信息在平台将获得专有标识、搜索加权，更易获取商机，并享受专属客服、专家咨询培训、供需撮合等差异化服务。
用户培训服务。结合企业转型升级、两化融合、企业上云工作，针对哈尔滨市工业企业特点，面向企业高管、中层管理人员及企业信息化的技术人员、基层人员，提供充分差异化、定制化、多形式的培训课程，分行业、多层次的开展平台用户培训服务，帮助企业用好哈尔滨工业云，重塑企业核心竞争力。
线下体验服务。建设哈尔滨工业云线下体验中心，通过对先进的技术、方案和产品的展示、演示、互动体验，促进各级领导、企业家及其他参观者可更加全面的了解工业云建设的意义，掌握工业云应用方法。
3）应用效果
龙哈工业云平台已于2019年7月建设完成并通过专家验收并展开运营工作。截止2020年6月，航天云网公司已经垫付175万元进行龙哈工业云平台运营。
哈尔滨市政府建设工业互联网创新体验中心，展示工业互联网驱动下达成的云制造新模式，体验中心由平房区政府垫资300万元先行垫资建设，后续由哈尔滨市政府拨付款项。
在平台建设期间，本着“边建设，边推广”的宗旨，开展了平台推广和哈市汽车协会企业、哈市平房区核心企业等多场企业上云培训活动。上线后，哈尔滨市工信局组织带领航天云网运营团队对9区9县进行了“地毯式”上云培训，同时在齐齐哈尔等其他地市同步开展企业上云推广活动。
截止目前平台已注册企业1081家，发布产品能力1300余条，完成设备接入855台。
2019年9月注册成立黑龙江分公司，以工业互联网平台为载体，推进企业智能化提升，形成面向黑龙江省、辐射东三省地区的企业协同发展和供销衔接体系，为强化工业基础能力与工业核心竞争力提供重要支撑和保障，分公司未来将升级为航天云网的子公司。
参考文献
[1]《国务院关于强化实施创新驱动发展战略进一步推进大众创业万众创新深入发展的意见》.国务院，国发〔2017〕37号.
引自：《智慧工业互联网》（作者：李伯虎 柴旭东 侯宝存）
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