隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的成熟,中外各方巨頭在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的競逐早已拉開帷幕。工信部信軟司副司長安筱鵬表示,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的演進將經(jīng)歷成本驅(qū)動導(dǎo)向、集成應(yīng)用導(dǎo)向、能力交易導(dǎo)向、創(chuàng)新引領(lǐng)導(dǎo)向和生態(tài)構(gòu)建導(dǎo)向五個階段。
國務(wù)院常務(wù)會議日前通過的《深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域提出了一系列振奮人心的目標。
在11月4日中國信息化百人會舉辦的第四屆信息戰(zhàn)略論壇上,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也成為各界熱議的一個焦點。
工信部信軟司副司長安筱鵬在論壇上表示,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的演進將經(jīng)歷成本驅(qū)動導(dǎo)向、集成應(yīng)用導(dǎo)向、能力交易導(dǎo)向、創(chuàng)新引領(lǐng)導(dǎo)向和生態(tài)構(gòu)建導(dǎo)向五個階段。與此對應(yīng)的是,研發(fā)工具、核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)、設(shè)備和產(chǎn)品、工業(yè)微服務(wù)和定制化工業(yè)APP、第三方主導(dǎo)的通用工業(yè)APP將依次向云端遷移。
“每一個階段都是在上一階段功能上的疊加,而非簡單的替代,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展有可能是并行的。”安筱鵬說。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的成熟,中外各方巨頭在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的競逐早已拉開帷幕。
從成本驅(qū)動到系統(tǒng)集成
安筱鵬認為,降低成本是工業(yè)云平臺起步階段考慮的重要因素。在這一階段,云計算通過資源池化、彈性供給、按需付費大幅度降低了企業(yè)成本,提高了研發(fā)效率。
云平臺通過IT硬件資源租用取代直接購買或自建,從購買軟件授權(quán)轉(zhuǎn)變?yōu)楦鶕?jù)時間、人、次數(shù)來訂閱云服務(wù),可以大幅降低軟硬件成本,工業(yè)云平臺還能大大降低部署成本與運營成本。
當前全球領(lǐng)先的研發(fā)軟件廠商紛紛基于云端構(gòu)建新一代的工具軟件,這些云平臺將進一步降低研發(fā)成本。在研發(fā)設(shè)計類工具上云的同時,不少企業(yè)正在推動核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)上云,這使得企業(yè)的云端遷移從成本驅(qū)動導(dǎo)向邁入集成應(yīng)用導(dǎo)向的第二階段。
中石油信息管理部副總經(jīng)理劉順春在論壇上介紹,該公司已搭建了涵蓋投資、財務(wù)、人力資源、物資供應(yīng)鏈等9條主線的統(tǒng)一集成平臺,還建成應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺,累計實現(xiàn)10萬多口油氣水井、4700余座場站、180萬臺套設(shè)備的數(shù)字化管理。
通過上述集成,中石油旗下長慶油田油氣當量從2000萬噸/年增加到5000萬噸/年,其用工總量仍保持7萬人不變;新疆油田、青海油田累計減少一線員工2117人,采油工人均管井數(shù)由1.9口增加到3.1口。
安筱鵬表示,對企業(yè)信息化建設(shè)來說,從單項應(yīng)用到綜合集成面臨著一個集成應(yīng)用的困境。企業(yè)在信息化上的投入和收益并非線性的對應(yīng)關(guān)系,只有在跨越過某一集成階段之后,其收益才會呈現(xiàn)指數(shù)化的增長,而在此之前企業(yè)收益是低于投入的。
關(guān)于實現(xiàn)集成的路徑,安筱鵬認為有兩條:其一是漸進的路徑,即不改變現(xiàn)有的技術(shù)架構(gòu),不斷地通過API接口實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通;其二則是工業(yè)云這一激進路徑,即企業(yè)將業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移到云端,從而解決系統(tǒng)內(nèi)部的互聯(lián)互通問題。
硬件上云催生能力交易
一大批領(lǐng)軍企業(yè)已開始打造設(shè)備和產(chǎn)品數(shù)據(jù)采集及云端遷移的解決方案。其中,國外巨頭GE正在建設(shè)Predix Machine、西門子在構(gòu)建Mind Connect Nano;國內(nèi)航天云網(wǎng)的Smart IOT與樹根互聯(lián)的“根-云盒”也在快速建設(shè)中,這為工業(yè)數(shù)據(jù)的采集以及向云端的遷移提供了工具。
安筱鵬指出,隨著設(shè)備和產(chǎn)品向云端的遷移,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的演進將進入第三個階段。
“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺首先要考慮的是,如何同工業(yè)的物理世界、具體的產(chǎn)品設(shè)備、具體的工業(yè)流程連接起來。”在三一集團高級副總裁、樹根互聯(lián)CEO賀東東看來,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺最首要的能力即連接。
根據(jù)樹根互聯(lián)向21世紀經(jīng)濟報道提供的數(shù)據(jù),其所建設(shè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺根云已接入工程機械、特種車輛、紡織機械、發(fā)電機組、農(nóng)業(yè)機械、新能源裝備、數(shù)控機床、烘干機、暖通裝備、3D打印機、建材裝備、港口機械、鑄造生產(chǎn)、醫(yī)療器械及物流裝備等各類高價值設(shè)備30萬臺以上,采集近萬個參數(shù),連接數(shù)千億元資產(chǎn)。
安筱鵬指出,未來并不是所有的數(shù)據(jù)都要傳到云端,邊緣計算與云計算相互作用將構(gòu)建企業(yè)新的技術(shù)架構(gòu)體系。
賀東東也表示,很多場景中不可能把所有設(shè)備上傳到云端,這既不經(jīng)濟又難以滿足時延等要求,而是需要在邊緣側(cè)預(yù)留處理一定能力。然而,目前的工業(yè)設(shè)備在端側(cè)的處理能力預(yù)留不夠,大部分設(shè)備只有10k左右的空間,亟待大幅度提升。
硬件設(shè)備的上云開始催生出制造能力的交易,并為工業(yè)帶來一系列商業(yè)模式的變革。安筱鵬表示,互聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)歷信息交流與產(chǎn)品交易之后,正在進入能力交易的階段。未來在互聯(lián)網(wǎng)上不再僅是手機、衣服等產(chǎn)品的交易,還將出現(xiàn)研發(fā)設(shè)計、測試實驗、生產(chǎn)制造等能力的交易。
不過,生產(chǎn)能力的交易主要面臨三大問題。其一是制造資源配置不均衡,例如國內(nèi)機床的利用率只有40%,有大訂單時設(shè)備又滿足不了需要;其二是供需信息不充分,需要數(shù)控機床加工能力時不知道能力在哪里;其三是制造能力、加工能力不可計量,能力交易成本較高。
數(shù)字化設(shè)備、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、研發(fā)工具上云后,制造能力能夠?qū)崿F(xiàn)在線發(fā)布,制造資源可以彈性供給,供需信息能夠?qū)崟r對接,能力交易也可以精準計費,這為解決上述問題提供了可能。
隨著技術(shù)的突破,共享經(jīng)濟、服務(wù)型制造等新的商業(yè)模式在工業(yè)領(lǐng)域也應(yīng)運而生。一大批企業(yè)已在探索這些新的商業(yè)模式,例如iSESOL平臺將上萬臺i5機床接入云端,采用租賃方式,按使用時間、價值或按工件數(shù)量計費,一臺機床開機一小時只需要收10元錢。這大大降低了企業(yè)的一次性成本,也提高了機床的使用效率。
工業(yè)APP等重塑創(chuàng)新生態(tài)
工業(yè)PaaS、工業(yè)微服務(wù)與定制化開發(fā)工業(yè)APP也將進入云端,這將重構(gòu)工業(yè)知識新體系,并使工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進入以創(chuàng)新引領(lǐng)為導(dǎo)向的第四階段。
安筱鵬表示,在這一階段,制造業(yè)架構(gòu)體系將發(fā)生革命性變革,形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的四層架構(gòu):數(shù)據(jù)信息采集、IaaS層、工業(yè)PaaS和工業(yè)APP層。
在工業(yè)PaaS層,微服務(wù)將把大量的工業(yè)技術(shù)原理、行業(yè)知識、基礎(chǔ)工藝、模型工具規(guī)則化、軟件化、模型化,并封裝成為可重復(fù)使用的組件。而在工業(yè)APP層,面對特定的工業(yè)場景,通過調(diào)動底層的微服務(wù),將推動工業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗、知識和最佳實踐的模型化、軟件化與再封裝。
在安筱鵬看來,工業(yè)PaaS平臺相當于一個可擴展的工業(yè)云操作系統(tǒng),其功能類似微軟的Windows系統(tǒng)、谷歌的安卓系統(tǒng)或者蘋果的iOS系統(tǒng),向下可實現(xiàn)各種軟硬件資源的接入、控制和管理,向上則提供開發(fā)接口、存儲計算和工業(yè)資源等支持。
這樣的架構(gòu)會帶來工業(yè)知識的沉淀、復(fù)用和重構(gòu)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺將通過提高工業(yè)知識的復(fù)用水平,構(gòu)造一個工業(yè)知識創(chuàng)造和傳播的新體系。這將大大降低創(chuàng)新的成本和風險,提高研發(fā)效率,并將扭轉(zhuǎn)以往的“二八規(guī)律”(即80%的精力用在重復(fù)勞動,20%用在創(chuàng)造),使80%的精力從事于創(chuàng)造,20%用在重復(fù)性勞動上。
當前,GE、西門子等領(lǐng)軍企業(yè)都在圍繞“智能機器+云平臺+工業(yè)APP”的功能架構(gòu),整合平臺提供商、應(yīng)用開發(fā)者、海量用戶等生態(tài)資源,搶占工業(yè)大數(shù)據(jù)入口主導(dǎo)權(quán)、培育海量開發(fā)者、構(gòu)建基于平臺的制造業(yè)生態(tài),不斷鞏固和強化制造業(yè)競爭優(yōu)勢。
隨著海量第三方開發(fā)者與通用工業(yè)APP的出現(xiàn),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將進入到一個以生態(tài)構(gòu)建為導(dǎo)向的新階段。
在此階段,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的架構(gòu)更加清晰:最底層為通用IaaS平臺,其上為工業(yè)PaaS平臺,再上層是工業(yè)APP層,各類裝備企業(yè)、自動化企業(yè)、軟件企業(yè)、通信企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、服務(wù)企業(yè)在這一平臺上高度融合交互。
安筱鵬表示,在這一階段,開發(fā)主體將從平臺運營者、平臺客戶轉(zhuǎn)變?yōu)榈谌綉?yīng)用開發(fā)者,開發(fā)內(nèi)容也從原來有限、封閉、定制化的工業(yè)APP轉(zhuǎn)變?yōu)楹A?、開放、通用性的工業(yè)APP。“隨著工業(yè)APP與使用企業(yè)的不斷集聚,這一階段的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺將形成一個工業(yè)APP應(yīng)用與工業(yè)用戶之間相互促進、雙向迭代的生態(tài)體系。”
(原標題:中外巨頭搶灘工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 五大階段演進將帶來哪些變革?)