众院士热议工业互联网关键要素

为促进实体经济的发展，工业互联网如同纽带一般，将制造业与互联网紧密融合在一起。9月15日，2018世界物联网博览会在无锡开幕。工业和信息化部部长苗圩在开幕式上指出，近年来，我国大力推动工业互联网的发展，探索物联网应用，并取得了初步的成效。

苗圩指出，在制造业领域，我国正在搭建为若干中小企业服务的工业互联网平台，也正在推动百万工业App上平台。目前，工业互联网发展正在网络侧、平台侧、安全侧三个方面全面推进，发展前景广阔。

据麦肯锡咨询公司预测，2030年中国对工业生产率的提升可以使经济规模比2016年增加5.6万亿美元。为探索制造业转型升级中的工业互联网发展契机，在9月16日召开的工业互联网发展高峰论坛上，多位院士就打造工业互联网平台的关键要素展开热议。

中国工程院院士、浙江大学机械工程学院院长谭建荣：

搞清深度融合的技术内涵

谭建荣院士

互联网与制造业不仅要融合，更需要深度融合，然而这两者融合的效果却不尽如人意。在谭建荣看来，深度融合需要工业互联网技术与整个制造业环境的融合，包括跟企业客户的融合、产品的融合、技术的融合、资源的融合和设备的融合等等，最终目的是能够构成一个协同设计制造的支撑平台。

谭建荣认为，制造业与互联网内涵的深度融合应包括语义深度融合、时效深度融合、异构深度融合和多域深度融合。为此，他提出诸多未来工业互联网发展的关键技术。

“中国企业最缺乏产品的前瞻设计能力，因此，工业互联网首先要解决客户需求与概念设计的深度融合。”谭建荣说，另外是几何模型跟物理性能的深度融合，“当前，各个地区都在建设工业设计产业园区，而工业设计主要解决的就是几何问题的物理性能，包括产品的可靠性、可用性、可行性如何深度融合”。

在关键技术方面，谭建荣强调要将数字样机与计算实验深度融合，同时需要制造资源与制造知识深度融合的技术。在生产工艺方面，需要精准生产与现场管理的深度融合，既要做到精炼，也要做到准时，并且要跟车间的管理系统融合起来。

不仅如此，创新设计还需要与智能制造深度融合。“智能制造不能生产老产品，而是要生产附加值更高的产品，如果我们还是生产常规的产品，你用不用智能制造、用不用机器人，差别不是很大。”谭建荣说。

中国工程院院士、北京邮电大学信息与通信工程学院院长刘韵洁：

网络技术应与产业需求相结合

刘韵洁院士

“互联网与实体经济深度融合是发展的必然趋势，也是工业互联网的新需求。”刘韵洁指出，工业互联网将充分释放互联网与实体经济融合中的潜力，打通传统产业中的众多中间环节，形成全球产业价值链的新格局。

刘韵洁表示，利用工业互联网可以实现企业内部纵向集成，即提升信息化、自动化、智能化水平；也可以实现企业间横向整合，即价值链互联互通、提供精准适配。

“消费领域互联网追求的是眼球经济，因为中国网民比较多，所以这个眼球经济的效果非常好。而工业互联网追求的是效率、质量和核心竞争力，它除了要解决企业内部问题，还要解决整个行业上下游以及跟全球互联互通的问题。”刘韵洁说，工业互联网在网络界、IT界都是一个很大的蓝海，但发展却比消费领域互联网要困难上万倍。

刘韵洁表示，工业互联网需要网络具有带宽可控、安全可信等能力。未来工业互联网的网络基础设施也应提供智能选路、带宽随需调整、即时开通、全球网络接入等能力。

“新的工业互联网需要有一个大脑，即要有一个大的网络操作系统，若没有控制便是一个傻瓜网络。”刘韵洁表示，这套网络操作系统不仅仅是一套软件，更是一个网络统一调度和管理平台、一套整合设备系统和应用服务的生态体系。

“它可以经过不断的自我学习，利用机器学习的方法来不断提高自己的智能。它是一个开放、融合的系统。”在刘韵洁看来，制定基于人工智能的思路也是发展工业互联网的有效渠道。

中国工程院院士、中国科学院计算技术研究所研究员倪光南：

工控系统要打破国外垄断

倪光南院士

工业互联网包含工业物联网和智能制造，智能制造包含智能工厂、智能装备，其中工控系统是主要成分。在倪光南看来，工控系统的安全对工业互联网有着重大意义。

然而，中国工控系统防御体系建设仍处于滞后状态，这就需要在国家网络安全战略指导下进行发展和增强。“我们要掌握核心技术来加强安全，核心技术在网信领域要取得成功，必须要有替代能力，能够打破垄断，否则再好的技术也没法使用。”倪光南强调说。

对此，倪光南表示，首先我国桌面计算机需要打破Wintel（指由微软的Windows操作系统和英特尔的CPU所构成的计算机技术体系）的垄断。为了改进国产体系的生态，国产Linux操作系统将具备“安卓运行沙箱”功能，率先实现移动和桌面生态的融合。

另外，实现高端服务器和数据库对IOE（即由IBM的主机、Oracle数据库和EMC存储设备所构成的系统）的替代，航天超级服务器（含航天昆仑数据库）的性价比已全面超越英特尔主流服务器，为这一替代创造了条件。

其次是国产工控实时操作系统翼辉SylixOS对外国VxWorks的替代。对此，倪光南表示，当前SylixOS替代VxWorks的条件已经基本成熟，但仍有不少非技术障碍需要克服，如有一些“穿马甲”的非自主可控操作系统的干扰；有些单位对网络安全认识不足，缺乏风险意识；部分行业的门槛不适应网络安全的要求，等等。

中国工程院院士、北京工业大学计算机学院院长沈昌祥：

构建工业大数据“免疫系统”

沈昌祥院士

进入新时代，以互联网、大数据为代表的数字革命正深刻改变着经济形态和生活方式，建设数字中国，发展大数据产业已经成为战略发展重点。沈昌祥指出，工业互联网也是数字经济的一种工业模式，随着海量数据的进一步集中和信息技术的进一步发展，安全将会成为大数据快速发展的瓶颈。

“安全的瓶颈实质不是有漏洞，也不是黑客厉害，而是因为我们设计的IT系统逻辑组合有缺陷，攻击者就利用这个逻辑缺陷，挖掘漏洞进行攻击，这是网络安全永远的主题。”沈昌祥直言，“我们不可能构建一个铜墙铁壁、刀枪不入的防御体系。为确保完成计算任务的逻辑组合不被篡改、破坏，能够实现正确的计算就可以了，这是我们主动免疫的安全目标。”

“以密码为基因，实施身份识别、状态度量、保密存储等功能，及时识别‘自己’与‘非己’成分，从而破坏并排斥进入机体的有害物质，相当于为网络系统提供免疫能力。”为此，沈昌祥表示应该抓紧构建工业大数据“免疫系统”，在运算的同时进行安全防护，尽快在核心技术上取得突破，加快安全可信的产品推广应用，开发网络安全技术及相关产品，建立网络安全技术保障体系。

来源：中国科学报