工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺演進將如何改變制造業(yè)的技術(shù)發(fā)展？

　　從印發(fā)《關(guān)于深化“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》(以下簡稱《指導(dǎo)意見》)，到設(shè)立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項小組，為什么國家如此重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)呢?

　　因為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是領(lǐng)軍企業(yè)競爭的新賽道，從全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的階段來看，當(dāng)前正處于格局未定的關(guān)鍵期、規(guī)?；瘮U張的窗口期、搶占主導(dǎo)權(quán)的機遇期。機遇非常難得，同時窗口期也非常短，所以我國制造業(yè)需要緊緊抓住這個契機，加快發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺究竟是什么?

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺究竟是什么呢?《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書》給出如下體系架構(gòu)：

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)可以概括成以下四點：

　　1、數(shù)據(jù)采集(邊緣層)是基礎(chǔ)，即要構(gòu)建一個精準(zhǔn)、實時、高效的數(shù)據(jù)采集體系，把數(shù)據(jù)采集上來，通過協(xié)議轉(zhuǎn)換和邊緣計算，一部分在邊緣側(cè)進行處理并直接返回到機器設(shè)備，一部分傳到云端進行綜合利用分析，進一步優(yōu)化形成決策。

　　2、工業(yè)PaaS(平臺層)是核心。即要構(gòu)建一個可擴展的操作系統(tǒng)，為工業(yè)APP應(yīng)用開發(fā)提供一個基礎(chǔ)平臺。

　　3、工業(yè)APP(應(yīng)用層)是關(guān)鍵。即要形成滿足不同行業(yè)、不同場景的應(yīng)用服務(wù)，并以工業(yè)APP的形式呈現(xiàn)出來。

　　4、IaaS是支撐。即通過虛擬化技術(shù)將計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源池化，向用戶提供可計量、彈性化的資源服務(wù)。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展四種模式

　　2013年以來，全球各類產(chǎn)業(yè)主體積極布局，目前全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)量超過150個。2017年以來平臺發(fā)展步入快車道，僅我國就有數(shù)十個平臺產(chǎn)品發(fā)布。綜合國內(nèi)外平臺企業(yè)布局策略來看，目前主要有四種路徑。

　　1.裝備和自動化企業(yè)憑借工業(yè)設(shè)備與經(jīng)驗積累，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)新服務(wù)模式。比如GE基于開源PaaS架構(gòu)Cloud Foundry構(gòu)建Predix平臺，并通過集成微服務(wù)架構(gòu)等方式為應(yīng)用開發(fā)者提供豐富支持，實現(xiàn)智能應(yīng)用的快速構(gòu)建、測試和部署。三一重工依托其設(shè)備管理經(jīng)驗孵化專注工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)的樹根互聯(lián)，基于開源Docker技術(shù)構(gòu)建PaaS平臺，具備靈活的應(yīng)用開發(fā)及部署能力，提供資產(chǎn)管理、預(yù)測性維護、產(chǎn)品全生命周期管理、產(chǎn)業(yè)鏈金融和模式創(chuàng)新等工業(yè)應(yīng)用服務(wù)。

　　2.領(lǐng)先制造企業(yè)將數(shù)字化轉(zhuǎn)型經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為服務(wù)能力，構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。比如海爾的COSMOPlat平臺，將顧客需求、產(chǎn)品訂單、合作生產(chǎn)、原料供應(yīng)、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)組裝和智能分析等環(huán)節(jié)互聯(lián)起來并進行實時通信和分析，以滿足規(guī)?；ㄖ菩枨?。航天云網(wǎng)INDICS平臺匯聚超過100萬家企業(yè)，并在此基礎(chǔ)上提供供需對接、智能工廠改造、云制造和資源共享等服務(wù)。

　　3.軟件企業(yè)圍繞自身業(yè)務(wù)升級需求，借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)能力拓展。比如精智用友工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，在客戶端通過營銷云與互聯(lián)網(wǎng)營銷及客戶打通，在供應(yīng)端通過采購云與供應(yīng)商打通，在工廠內(nèi)部繼承原有ERP的功能通過上云進行優(yōu)化，在車間設(shè)備端通過物聯(lián)平臺可以快速接入不同類型設(shè)備進行監(jiān)控，從而協(xié)助客戶快速連接設(shè)備快速實現(xiàn)多端實時服務(wù)。PTC Thingworx平臺基于大量的設(shè)計模塊，實現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計，大幅節(jié)約設(shè)計研發(fā)周期。同時，平臺基于CAD產(chǎn)品數(shù)字模型和Vuforia技術(shù)集成的ThingWorx Studio增強現(xiàn)實開發(fā)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)體驗服務(wù)以及數(shù)字孿生服務(wù)(Digital Twin)實現(xiàn)對產(chǎn)品生產(chǎn)的全生命周期管理。

　　4.信息技術(shù)企業(yè)發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，將已有平臺向制造領(lǐng)域延伸。例如IBM Bluemix平臺與博世合作，在平臺部署博世物聯(lián)網(wǎng)套件服務(wù)，進而幫助IBM提升底層設(shè)備物聯(lián)及數(shù)據(jù)采集能力，并基于數(shù)據(jù)實現(xiàn)高級設(shè)備管理服務(wù)和云計算軟件更新。微軟Azure IoT平臺則重點打造遠程設(shè)備監(jiān)控、預(yù)測性維護、工廠聯(lián)網(wǎng)與可視化等服務(wù)能力，提升對制造場景的支持能力。華為OceanConnect平臺借助網(wǎng)關(guān)設(shè)備、軟件Agent和物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)各類底層數(shù)據(jù)采集和集成，并通過提供API接口、開發(fā)套件與數(shù)據(jù)分析服務(wù)，提供許多高價值行業(yè)應(yīng)用，比如智慧家庭、車聯(lián)網(wǎng)、智能抄表、智能停車、平安城市等。

　　正如原工信部副部長楊學(xué)山所說：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是多元的，存在不同層次、不同類型的平臺，滿足不同需求、實現(xiàn)不同價值。為什么說它必然是多元化?因為制造業(yè)本身就是多元的，不同行業(yè)，不同規(guī)模有不同的物理系統(tǒng)，所以姓工不姓互聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也一定是多元的。

　　解析工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的四大應(yīng)用場景

　　1.面向工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)過程優(yōu)化

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺能夠有效采集和匯聚設(shè)備運行數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)、質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)、物料配送數(shù)據(jù)和進度管理數(shù)據(jù)等生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析和反饋在制造工藝、生產(chǎn)流程、質(zhì)量管理、設(shè)備維護和能耗管理等具體場景中實現(xiàn)優(yōu)化應(yīng)用。

　　2.面向企業(yè)運營的管理決策優(yōu)化

　　借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可打通生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)、企業(yè)管理數(shù)據(jù)和供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)，提升決策效率，實現(xiàn)更加精準(zhǔn)與透明的企業(yè)管理，其具體場景包括供應(yīng)鏈管理優(yōu)化、生產(chǎn)管控一體化、企業(yè)決策管理等。

　　3.面向社會化生產(chǎn)的資源優(yōu)化配置與協(xié)同

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可實現(xiàn)制造企業(yè)與外部用戶需求、創(chuàng)新資源、生產(chǎn)能力的全面對接，推動設(shè)計、制造、供應(yīng)和服務(wù)環(huán)節(jié)的并行組織和協(xié)同優(yōu)化。其具體場景包括協(xié)同制造、制造能力交易與個性定制等。

　　4.面向產(chǎn)品全生命周期的管理與服務(wù)優(yōu)化

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以將產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、運行和服務(wù)數(shù)據(jù)進行全面集成，以全生命周期可追溯為基礎(chǔ)，在設(shè)計環(huán)節(jié)實現(xiàn)可制造性預(yù)測，在使用環(huán)節(jié)實現(xiàn)健康管理，并通過生產(chǎn)與使用數(shù)據(jù)的反饋改進產(chǎn)品設(shè)計。當(dāng)前其具體場景主要有產(chǎn)品溯源、產(chǎn)品/裝備遠程預(yù)測性維護、產(chǎn)品設(shè)計反饋優(yōu)化等。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺給制造業(yè)帶來哪些新技術(shù)?

　　1.工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺賦能萬物連接未來

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的核心是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺可以快速打通機器、設(shè)備的互聯(lián)互通。PC互聯(lián)網(wǎng)時代，實現(xiàn)了十億級電腦的連接，帶來信息和交易方式的革命;移動互聯(lián)網(wǎng)時代，實現(xiàn)了數(shù)十億手機的連接，帶來了社交和生活方式的革命;隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，將實現(xiàn)百億甚至千億萬億級別的萬物互聯(lián)，必將為生產(chǎn)和分配方式帶來一場革命。

　　對于廣大制造企業(yè)來說，通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，可以快速實現(xiàn)更多機器和設(shè)備的互聯(lián)，可以源源不斷地采集到各類設(shè)備和機器的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的集成。但是我國制造企業(yè)新老設(shè)備并存，智能化升級改造也必將是老舊設(shè)備的智能化改造(也叫啞設(shè)備改造)和新設(shè)備新應(yīng)用的搭建同時進行。

　　2.云計算與邊緣計算互補共存

　　傳統(tǒng)IT架構(gòu)解決方案中數(shù)據(jù)都匯集到本地各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，這些系統(tǒng)大多是煙囪式、孤立的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。與此不同的是，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)下，越來越多的數(shù)據(jù)匯聚到了云端，在云端進行數(shù)據(jù)的集中存儲、管理和計算。數(shù)據(jù)上云后，企業(yè)可以減少IT運營費用，打通了傳統(tǒng)煙囪式業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的連接，還可以隨時隨地實時監(jiān)控企業(yè)的運營狀態(tài)。

　　但是有些工業(yè)場景，對于處理延時要求在毫秒級，這時物理世界與云的連接就變得不可靠。邊緣計算就在靠近數(shù)據(jù)源附近提供網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲等服務(wù)，滿足企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型在聯(lián)接、智能、實時、數(shù)據(jù)優(yōu)化和安全方面的訴求。邊緣計算作為聯(lián)接物理世界和數(shù)字世界的橋梁，使智能資產(chǎn)、智能網(wǎng)關(guān)、智能系統(tǒng)和智能服務(wù)變得實時、智慧、可靠。

　　3.人工智能為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供智慧大腦

　　通過物聯(lián)數(shù)據(jù)的上云，企業(yè)獲取了大量產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)(大數(shù)據(jù))，這為基于大數(shù)據(jù)+云計算的人工智能奠定了較好的基礎(chǔ)。但是，總體來說，人工智能在工業(yè)中的應(yīng)用還非常有限，未來有較大的發(fā)展空間。目前應(yīng)用較多的有智能調(diào)度、智能檢測、設(shè)備故障預(yù)測等。

　　傳統(tǒng)生產(chǎn)排程及調(diào)度系統(tǒng)是基于規(guī)則、約束的排程優(yōu)化算法。但是由于生產(chǎn)要素情況很復(fù)雜，故障、病假等突發(fā)狀況時有發(fā)生，所以應(yīng)用推廣不是很理想。隨著人工智能算法突破，基于平臺對資源能力匹配的監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行深度學(xué)習(xí)，可以對制造資源調(diào)度給出有效預(yù)案。采用視頻圖像識別方法在外觀檢測方面的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟?；谠O(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，預(yù)測設(shè)備故障，優(yōu)化設(shè)備運行狀態(tài)等應(yīng)用也比較成熟。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是將大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)，提高企業(yè)的核心競爭能力，推進我國制造業(yè)有大變強，爭取早日邁向制造強國。

　　2017年8月，用友正式發(fā)布精智丨用友工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，提供基于數(shù)據(jù)的場景化智能云服務(wù)，支撐智能制造創(chuàng)新，驅(qū)動企業(yè)商業(yè)模式與管理方式變革。

　　首先，基于工業(yè)PaaS云平臺(iuap)，開發(fā)了具有廣泛適配性的用友工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺。該平臺由設(shè)備模型、規(guī)則引擎、可視化監(jiān)控、知識庫等模塊構(gòu)成?？梢赃m配工業(yè)領(lǐng)域常見的通訊協(xié)議、多種品牌的數(shù)控系統(tǒng)及PLC控制器，實時采集各類設(shè)備、各類數(shù)據(jù)并完成數(shù)據(jù)清洗、標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換和存儲，方便ERP、MES等業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用。

　　其次，基于工業(yè)PaaS云平臺(IUAP)，開發(fā)了眾多應(yīng)用，包括：直接連接客戶及各大電商的銷售云;直接連接供應(yīng)商的采購云;支持協(xié)同設(shè)計的設(shè)計云;支持內(nèi)部工廠計劃及執(zhí)行管控的制造云等一系列應(yīng)用服務(wù)。截止到目前基于IUAP的開發(fā)者已經(jīng)達到6.5萬人，提供了1000多個應(yīng)用APP，接入設(shè)備數(shù)量超過390萬臺(個)！！