工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在中國的發(fā)展

公眾號工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì)是人、機、物互聯(lián),是依靠對制造業(yè)不同環(huán)節(jié)植入不同傳感器,進而不斷進行實時感知和數(shù)據(jù)收集,然后借助于數(shù)據(jù)陸續(xù)對工業(yè)環(huán)節(jié)進行準確化、有效地控制,最終實現(xiàn)效率提高的目的。

“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”由GE(美國通用電氣公司)研發(fā)部門在2012年提出,GE前CEO伊梅爾特堅信它是工業(yè)的未來。然而,誰又能說1968年Dick Morley的一場宿醉不是扇動現(xiàn)代工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命的蝴蝶翅膀?就是50年前宿醉的那一天,他起草了《備忘錄》,直接導致了PLC(可編程邏輯控制器)的發(fā)明。此后,M2M(機器間通信)、以太網(wǎng)標準化、萬維網(wǎng)(WWW)、用于PLC的TCP/IP協(xié)議發(fā)展起來,到凱文·阿什頓提出物聯(lián)網(wǎng)概念,以太網(wǎng)在工業(yè)環(huán)境中已經(jīng)無所不在了。而伴隨著IT標準進入工業(yè)自動化領域,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的未來漸露雛形。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì)是人、機、物互聯(lián),是依靠對制造業(yè)不同環(huán)節(jié)植入不同傳感器,進而不斷進行實時感知和數(shù)據(jù)收集,然后借助于數(shù)據(jù)陸續(xù)對工業(yè)環(huán)節(jié)進行準確化、有效地控制,最終實現(xiàn)效率提高的目的。時至今日,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎已經(jīng)逐步落實,包括工業(yè)連接、高級分析、基于條件的監(jiān)控、預測維護、機器學習和增強現(xiàn)實等,世界上許多國家和企業(yè)都在大力投資工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。毫無疑問,在改革開放、全球一體化的大環(huán)境中,中國的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境也發(fā)生了巨大變化,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展迅猛,前景可期。

1、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺類型

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是在傳統(tǒng)云平臺的基礎上疊加物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù),實現(xiàn)海量異構(gòu)數(shù)據(jù)匯聚與建模分析、工業(yè)經(jīng)驗知識軟件化與模塊化、工業(yè)創(chuàng)新應用開發(fā)與運行,從而支撐生產(chǎn)智能決策、業(yè)務模式創(chuàng)新、資源優(yōu)化配置和產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育的載體。目前我國市場上有以下幾類工業(yè)云平臺:

一是利用平臺對接企業(yè)與用戶,形成個性化定制服務能力,例如海爾COSMOPlat云平臺打通需求、設計、生產(chǎn)等環(huán)節(jié),實現(xiàn)個性化定制應用模式。

二是借助平臺打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游,進而優(yōu)化資源配置,例如航天云網(wǎng)INDICS和樹根互聯(lián)等平臺,通過匯聚需求與供給雙方而實現(xiàn)供需對接、資源共享的功能。

三是管理軟件企業(yè),依托平臺實現(xiàn)從企業(yè)管理層到生產(chǎn)層的縱向數(shù)據(jù)集成,進而提升軟件的智能精準分析能力,典型案例如SAP HANA平臺。

四是設計軟件企業(yè)借助平臺強化基于全生命周期的數(shù)據(jù)集成能力,形成基于數(shù)字孿生的創(chuàng)新應用,進而縮短研發(fā)周期,加快產(chǎn)品迭代升級,如索為系統(tǒng)的SYSWARE平臺。

2、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺產(chǎn)業(yè)演進

與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相比,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺重點在硬件網(wǎng)絡,即物與物之間的互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)與組織平臺、信息管理以及軟件應用等相結(jié)合,成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的重要組成部分。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個時期:

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)萌芽期(2010年以前):2009年,阿里公司率先開展云平臺的研究,并逐步與制造、交通、能源等眾多領域的領軍企業(yè)合作,成為一些工業(yè)企業(yè)搭建云平臺的重要推手。

發(fā)展初期(2010年—2014年):2010年,騰訊開放平臺接入首批應用,騰訊云正式對外提供云服務。2011年,華為公司依托其資本和云計算研發(fā)實力,發(fā)布華為云平臺,面向互聯(lián)網(wǎng)增值服務運營商、大中小型企業(yè)、政府、科研院所等廣大企事業(yè)用戶提供包括云主機、云托管、云存儲等基礎云服務、超算、內(nèi)容分發(fā)與加速、視頻托管與發(fā)布、企業(yè)IT、應用托管等服務和解決方案。

快速發(fā)展期(2015年—至今):2015年以后,國內(nèi)企業(yè)積極開展布局,航天云網(wǎng)、三一重工、海爾、富士康等企業(yè)依托自身制造能力和規(guī)模優(yōu)勢,推出工業(yè)平臺服務,并逐步實現(xiàn)由企業(yè)內(nèi)應用向企業(yè)外服務的拓展;和利時、用友、沈陽機床、徐工集團等企業(yè)則基于自身在自動化系統(tǒng)、工業(yè)軟件與制造裝備領域的積累,進一步向平臺延伸,嘗試構(gòu)建新時期的工業(yè)智能化解決方案。當然,客觀地說,目前中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍處于初級階段。

3、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺結(jié)構(gòu)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)包括工業(yè)軟件、工業(yè)通信、工業(yè)云平臺、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎設施、工業(yè)安全等,這里工業(yè)云平臺主要包括數(shù)據(jù)采集層、IaaS層、PaaS層、SaaS層,其中:

數(shù)據(jù)采集層包括協(xié)議解析、數(shù)據(jù)集成、邊緣數(shù)據(jù)處理等。數(shù)據(jù)采集層是基礎,負責精準、實時、高效地數(shù)據(jù)采集。考慮數(shù)據(jù)的安全性與協(xié)議的復雜性,要構(gòu)建一個精準、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。

IaaS層是支撐,對所有計算基礎設施的利用,包括處理CPU、內(nèi)存、存儲、網(wǎng)絡和其它基本的計算資源,用戶能夠部署和運行任意軟件,包括操作系統(tǒng)和應用程序。IaaS服務提供商為企業(yè)提供硬件設施的基礎服務。云端的服務器與存儲設備集中在IaaS服務提供商的大型機房內(nèi)統(tǒng)一管理,節(jié)約了企業(yè)服務器的占地資源與維護成本。

PaaS層是核心,構(gòu)建一個擴展的操作系統(tǒng),為應用軟件開發(fā)提供一個基礎平臺。系統(tǒng)軟件開發(fā)測試需要在本地配置開發(fā)環(huán)境和服務器等設備,而PaaS平臺提供了軟件開發(fā)的基礎架構(gòu),軟件開發(fā)者可以在這個基礎架構(gòu)之上建設新的應用,或者為已有的應用擴展新的功能。

SaaS層是關鍵,主要是以工業(yè)APP的形式體現(xiàn),用于面向特定的工業(yè)場景提供特定的服務。SaaS產(chǎn)品種類包括設計、生產(chǎn)、設備管理、能耗優(yōu)化等。

目前中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為成熟、利潤較高的是IaaS層。隨著產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展成熟,市場對于服務的需求將越來越強烈,數(shù)據(jù)采集層、PaaS層和SaaS層的利潤將逐漸上升,并將成為產(chǎn)業(yè)利潤的主要來源。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺產(chǎn)業(yè)鏈的參與者主要包括:設備制造商、系統(tǒng)集成商、網(wǎng)絡運營商和平臺供應商等,而處在不同產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的企業(yè)則借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺,專注于自身優(yōu)勢業(yè)務發(fā)展,蓄勢待發(fā)。

4、IT巨頭爭相布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺的價值在于“互聯(lián)”和“優(yōu)化”,根本上是為了實現(xiàn)信息對稱和生產(chǎn)效率的提升。以阿里、騰訊、華為為代表的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),利用數(shù)據(jù)上的優(yōu)勢,著力打造工業(yè)云平臺的建設,以數(shù)據(jù)驅(qū)動生產(chǎn),以互聯(lián)構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)產(chǎn)業(yè)鏈。

阿里云創(chuàng)立于2009年,是領先的云計算及人工智能科技公司,為200多個國家和地區(qū)的企業(yè)、開發(fā)者和政府機構(gòu)提供服務。2017年8月阿里巴巴財報數(shù)據(jù)顯示,阿里云付費云計算用戶超過100萬,其服務客戶超過230萬。

騰訊云是基于QQ、微信、騰訊游戲等海量業(yè)務的技術(shù)錘煉,從基礎架構(gòu)到精細化運營,從平臺實力到生態(tài)能力建設,騰訊云將之整合并面向市場,使之能夠為企業(yè)和創(chuàng)業(yè)者提供集云計算、云數(shù)據(jù)、云運營于一體的云端服務體驗。

華為云在數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮中,為了更好地支持云服務業(yè)務的發(fā)展,2017年3月專門成立了Cloud BU。這是一個基于公有云業(yè)務把產(chǎn)品及其運維和運營端到端打通的組織。同時,華為還與業(yè)界頂尖的科研院校積極展開合作,不斷增強在公有云、AI、大數(shù)據(jù)、算法等領域的創(chuàng)新能力和核心競爭力。

5、設備制造商蓄力建設工業(yè)云

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的完整解決方案有四個環(huán)節(jié):設備接入、設備通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、軟件應用于服務。設備接入,則是把數(shù)以億計的終端工業(yè)設備連入互聯(lián)網(wǎng),通過數(shù)據(jù)交流共享工業(yè)云平臺的最終價值。

以設備制造商為主的企業(yè),如徐工集團、沈陽機床等,利用信息化理念,構(gòu)建工業(yè)云平臺生態(tài)系統(tǒng),實現(xiàn)全價值鏈的信息化服務。

徐工集團旨在打造中國的“Predix”。在2009年,徐工就啟動了信息化整體提升工程,形成了完整的研產(chǎn)供銷服、全價值鏈的信息化體系,積累了150T的工業(yè)大數(shù)據(jù)。在2016年11月11日,徐工攜手阿里巴巴、華為等,正式面向全球啟動了“徐工工業(yè)云”。目前,平臺已接入了超過67萬臺設備,包括工程機械設備、汽車、農(nóng)業(yè)機械、環(huán)衛(wèi)機械以及竣工機械,積累了大量的數(shù)據(jù)。

沈陽機床則著力打造iSESOL工業(yè)云。沈陽機床集團聯(lián)合神州數(shù)碼控股、光大金控于2015年共同投資成立智能云科信息科技有限公司。智能云科打造了iSESOL云制造服務平臺。iSESOL工業(yè)云是以工業(yè)數(shù)據(jù)服務驅(qū)動供需新生態(tài),旨在助力企業(yè)實現(xiàn)從智能裝備到智能車間,再到智能工廠的逐步演進,涵蓋了制造數(shù)據(jù)、交易智選、區(qū)域協(xié)同、金融合作、人才匯聚和個性定制等服務。而iSESOL網(wǎng)致力于滿足機械加工領域的交易需求,提供快捷、安全的交易環(huán)境,構(gòu)建生產(chǎn)能力共享經(jīng)濟生態(tài)。“iSESOL俱樂部”會員服務計劃同步推出,秉承“讓制造更簡單”的理念,為合作企業(yè)提供各類線上線下增值服務。

6、生產(chǎn)制造商從制造走向“智造”

高速運轉(zhuǎn)的生產(chǎn)線產(chǎn)生的數(shù)據(jù)具有實時性,因此工業(yè)大數(shù)據(jù)的處理相比商業(yè)大數(shù)據(jù)更加困難。完整的工業(yè)生產(chǎn)流程,設計從原材料采購、供應鏈管理、生產(chǎn)制造管理到產(chǎn)品銷售的所有環(huán)節(jié),使得工業(yè)云平臺建設顯得尤為重要。富士康、海爾等各大生產(chǎn)制造商,以從“制造”走向“智造”為核心理念,全面實施工業(yè)云平臺建設。

BEACON平臺。富士康集團于2017年開發(fā)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺BEACON,探索將數(shù)字技術(shù)與其3C設備、零件、通路等領域的專業(yè)優(yōu)勢結(jié)合,向行業(yè)領先的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公司轉(zhuǎn)型。BEACON平臺通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等軟件及工業(yè)機器人、傳感器、交換機等硬件的相互整合,從而建立了端到端的可控可管的智慧云平臺,將設備數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)專業(yè)理論進行集成、處理、分析,形成開放、共享的工業(yè)級APP。目前,富士康借助BEACON平臺實現(xiàn)生產(chǎn)過程全記錄、無線智慧定位、SMT數(shù)據(jù)整體呈現(xiàn)(產(chǎn)能/良率/物料損耗等)、數(shù)據(jù)智能實現(xiàn)集中管理數(shù)據(jù)、基于大數(shù)據(jù)的智能能源管控等。

COSMOPlat平臺。海爾集團基于家電制造業(yè)的多年實踐經(jīng)驗,推出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺COSMOPlat,形成以用戶為中心的大規(guī)模定制化生產(chǎn)模式,實現(xiàn)需求實時響應、全程實時可視和資源無縫對接。COSMOPlat平臺共分為四層:第一層是資源層,開放聚合全球資源,實現(xiàn)各類資源的分布式調(diào)度和最優(yōu)匹配。第二層是平臺層,支持工業(yè)應用的快速開發(fā)、部署、運行、集成,實現(xiàn)工業(yè)技術(shù)軟件化。第三層是應用層,為企業(yè)提供具體互聯(lián)工廠應用服務,形成全流程的應用解決方案。第四層是模式層,依托互聯(lián)工廠應用服務實現(xiàn)模式創(chuàng)新和資源共享。目前,COSMOPlat平臺已打通交互定制、開放研發(fā)、數(shù)字營銷、模塊采購、智能生產(chǎn)、智慧物流、智慧服務等業(yè)務環(huán)節(jié),通過智能化系統(tǒng)使用戶持續(xù)、深度參與到產(chǎn)品設計研發(fā)、生產(chǎn)制造、物流配送、迭代升級等環(huán)節(jié),滿足用戶個性化定制需求。

7、支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)政策力度空前

發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)中國制造強國建設戰(zhàn)略的關鍵基礎,為智能制造的變革提供了必需的共性基礎設施和能力。自2015年以來,我國陸續(xù)出臺了針對中國制造強國建設戰(zhàn)略、“互聯(lián)網(wǎng)+”等領域的多項產(chǎn)業(yè)政策,推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設。尤其是十九大報告提出要“推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合”后,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關政策更是持續(xù)加碼:2017年11月國務院發(fā)布《關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》;2018年2月工信部開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“323”行動,計劃實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)三年行動計劃,緊接著國家制造強國建設領導小組下設立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項工作組,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展工作。政策頻出的背后,是國家希望以推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線,結(jié)合實施建設制造強國戰(zhàn)略和“互聯(lián)網(wǎng)+”,依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),促進新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合,從而推動實體經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型升級。

2018年5月,工信部印發(fā)了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP培育工程實施方案(2018—2020年)》,提出未來三年(2018—2020),在國家制造強國建設領導小組的領導下,鼓勵地方政府出臺政策,并整合行業(yè)協(xié)會、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、科研院各方力量,形成協(xié)同推進工業(yè)APP的格局。同時,充分發(fā)揮財政資金導向作用,鼓勵地方政府設立專項資金并引導社會資本,多元化渠道加強對工業(yè)APP的資金投入,到2019年12月,力爭將工業(yè)APP規(guī)模擴大至10萬個,工業(yè)APP創(chuàng)新應用企業(yè)的工業(yè)技術(shù)軟件化率達30%;到2020年12月,工業(yè)APP規(guī)模達30萬個,工業(yè)APP創(chuàng)新應用企業(yè)的工業(yè)技術(shù)軟件化率達50%。

2018年6月,工信部印發(fā)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動計劃(2018—2020)》和《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項工作組2018年工作計劃》,提出到2020年底初步建成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎設施和產(chǎn)業(yè)體系的行動目標,并推動30萬工業(yè)企業(yè)上云,培育30萬個工業(yè)應用APP,重點領域形成150個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)集成創(chuàng)新應用試點等具體目標。三年內(nèi),中國將初步建成適用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高可靠、廣覆蓋、大帶寬、可定制的企業(yè)外網(wǎng)絡基礎設施,支持工業(yè)企業(yè)建設改造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)。還將初步構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析體系,建成5個左右標識解析國家頂級節(jié)點,標識注冊量超過20億個。到2020年底,中國要初步形成各有側(cè)重、協(xié)同集聚發(fā)展的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺體系,遴選10個左右跨行業(yè)跨領域平臺,培育一批獨立經(jīng)營的企業(yè)級平臺。

工信部還發(fā)布了《2018年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展工程擬支持項目名單》,入選項目從各省份申報項目中篩選而出,體現(xiàn)出其在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的領先優(yōu)勢以及國家對其產(chǎn)品能力的認可。對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺來說,未來基于平臺的開發(fā)生態(tài)是關鍵,現(xiàn)階段領先企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢。

國家政策推動的同時,地方政府也在力推落地工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)扶持政策。

比如,浙江推出“1+N”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺體系和行業(yè)聯(lián)盟,“1”是指由阿里云、中控、之江實驗室共建的supET工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,它將作為底層平臺和基礎設施服務于工業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級。“N”指的是以“1”為地基,培育出一批領先的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。“1+N”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺首批將建設5~10家領先的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)子平臺。

廣東、上海、湖南、重慶先前已有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行動計劃落地。廣東是全國首個出臺工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)地方政策的省份,目標是到2020年,將在全國率先建成完善的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡基礎設施和產(chǎn)業(yè)體系,推動1萬家工業(yè)企業(yè)運用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)、新模式實施數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化升級,帶動20萬家企業(yè)“上云上平臺”。

湖南的目標是到2018年,“上云”企業(yè)達到5萬家,典型標桿應用案例達1000個;到2020年,湖南省50%的企業(yè)將實現(xiàn)“上云”。上海計劃到2018年完成2萬家企業(yè)用戶的上云計劃。

重慶也發(fā)布相關政策,計劃到2020年,建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)示范基地,形成3~5個具備國內(nèi)競爭力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,培育10家龍頭引領企業(yè),2萬家企業(yè)“上云上平臺”,實施100個試點示范項目,建成20個智能工廠和200個數(shù)字化車間,基本形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺已然成為巨頭企業(yè)必爭之地。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的需要,政策的大力支持,中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的發(fā)展已經(jīng)迎來新的歷史機遇。

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