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一文讀懂工業互聯網平臺在中國的發展歷程

2019-04-09  來源:人民郵電報  作者:讀而思

時至今日,工業互聯網的應用基礎已經逐步實現,在改革開放、全球一體化的大環境中,中國的工業生產環境發生了巨大變化,工業互聯網平臺發展迅猛,前景可期。

工業互聯網的實質是人、機、物互聯,是依靠對制造業不同環節植入不同傳感器,進而不斷進行實時感知和數據收集,然后借助于數據陸續對工業環節進行準確化、有效地控制,最終實現效率提高的目的。時至今日,工業互聯網的基礎已經逐步落實,包括工業連接、高級分析、基于條件的監控、預測維護、機器學習和增強現實等,世界上許多國家和企業都在大力投資工業互聯網。毫無疑問,在改革開放、全球一體化的大環境中,中國的工業生產環境也發生了巨大變化,工業互聯網平臺發展迅猛,前景可期。

工業互聯網云平臺類型

工業互聯網平臺是在傳統云平臺的基礎上疊加物聯網、大數據、人工智能等新興技術,實現海量異構數據匯聚與建模分析、工業經驗知識軟件化與模塊化、工業創新應用開發與運行,從而支撐生產智能決策、業務模式創新、資源優化配置和產業生態培育的載體。目前我國市場上有以下幾類工業云平臺。

一是利用平臺對接企業與用戶,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、生產等環節,實現個性化定制應用模式。

二是借助平臺打通產業鏈上下游,進而優化資源配置,例如航天云網INDICS和樹根互聯等平臺,通過匯聚需求與供給雙方而實現供需對接、資源共享的功能。

三是管理軟件企業,依托平臺實現從企業管理層到生產層的縱向數據集成,進而提升軟件的智能精準分析能力,典型案例如SAP HANA平臺。

四是設計軟件企業借助平臺強化基于全生命周期的數據集成能力,形成基于數字孿生的創新應用,進而縮短研發周期,加快產品迭代升級,如索為系統的SYSWARE平臺。

工業互聯網平臺產業演進

與工業互聯網相比,工業物聯網平臺重點在硬件網絡,即物與物之間的互聯。物聯網與組織平臺、信息管理以及軟件應用等相結合,成為工業互聯網平臺的重要組成部分。工業互聯網平臺發展經歷了以下幾個時期。

工業互聯網萌芽期(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合作,成為一些工業企業搭建云平臺的重要推手。

發展初期(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實力,發布華為云平臺,面向互聯網增值服務運營商、大中小型企業、政府、科研院所等廣大企事業用戶提供包括云主機、云托管、云存儲等基礎云服務、超算、內容分發與加速、視頻托管與發布、企業IT、應用托管等服務和解決方案。

快速發展期(2015年—至今):2015年以后,國內企業積極開展布局,航天云網、三一重工、海爾、富士康等企業依托自身制造能力和規模優勢,推出工業平臺服務,并逐步實現由企業內應用向企業外服務的拓展;和利時、用友、沈陽機床、徐工集團等企業則基于自身在自動化系統、工業軟件與制造裝備領域的積累,進一步向平臺延伸,嘗試構建新時期的工業智能化解決方案。當然,客觀地說,目前中國工業互聯網云平臺產業的發展仍處于初級階段。

工業互聯網云平臺結構

工業互聯網包括工業軟件、工業通信、工業云平臺、工業互聯網基礎設施、工業安全等,這里工業云平臺主要包括數據采集層、IaaS層、PaaS層、SaaS層。

數據采集層包括協議解析、數據集成、邊緣數據處理等。數據采集層是基礎,負責精準、實時、高效地數據采集。考慮數據的安全性與協議的復雜性,要構建一個精準、實時、高效的數據采集體系,把數據采集上來,通過協議轉換和邊緣計算,一部分在邊緣側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、內存、存儲、網絡和其他基本的計算資源,用戶能夠部署和運行任意軟件,包括操作系統和應用程序。IaaS服務提供商為企業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統一管理,節約了企業服務器的占地資源與維護成本。

PaaS層是核心,構建一個擴展的操作系統,為應用軟件開發提供一個基礎平臺。系統軟件開發測試需要在本地配置開發環境和服務器等設備,而PaaS平臺提供了軟件開發的基礎架構,軟件開發者可以在這個基礎架構之上建設新的應用,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App的形式體現,用于面向特定的工業場景提供特定的服務。SaaS產品種類包括設計、生產、設備管理、能耗優化等。

目前中國工業互聯網云平臺產業發展較為成熟、利潤較高的是IaaS層。隨著產業不斷發展成熟,市場對于服務的需求將越來越強烈,數據采集層、PaaS層和SaaS層的利潤將逐漸上升,并將成為產業利潤的主要來源。

工業互聯網云平臺產業鏈的參與者主要包括:設備制造商、系統集成商、網絡運營商和平臺供應商等,而處在不同產業鏈環節的企業則借助工業互聯網云平臺,專注于自身優勢業務發展,蓄勢待發。

IT巨頭爭相布局工業互聯網

工業互聯網云平臺的價值在于“互聯”和“優化”,根本上是為了實現信息對稱和生產效率的提升。以阿里、騰訊、華為為代表的互聯網企業,利用數據上的優勢,著力打造工業云平臺的建設,以數據驅動生產,以互聯構建工業互聯產業鏈。

阿里云創立于2009年,是領先的云計算及人工智能科技公司,為200多個國家和地區的企業、開發者和政府機構提供服務。2017年8月阿里巴巴財報數據顯示,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、騰訊游戲等海量業務的技術錘煉,從基礎架構到精細化運營,從平臺實力到生態能力建設,騰訊云將之整合并面向市場,使之能夠為企業和創業者提供集云計算、云數據、云運營于一體的云端服務體驗。

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

設備制造商蓄力建設工業云

工業互聯網的完整解決方案有四個環節:設備接入、設備通信、工業互聯網平臺、軟件應用于服務。設備接入,則是把數以億計的終端工業設備連入互聯網,通過數據交流共享工業云平臺的最終價值。

以設備制造商為主的企業,如徐工集團、沈陽機床等,利用信息化理念,構建工業云平臺生態系統,實現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,形成了完整的研產供銷服、全價值鏈的信息化體系,積累了150T的工業大數據。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、農業機械、環衛機械以及竣工機械,積累了大量的數據。

沈陽機床則著力打造iSESOL工業云。沈陽機床集團聯合神州數碼控股、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工業云是以工業數據服務驅動供需新生態,旨在助力企業實現從智能裝備到智能車間,再到智能工廠的逐步演進,涵蓋了制造數據、交易智選、區域協同、金融合作、人才匯聚和個性定制等服務。而iSESOL網致力于滿足機械加工領域的交易需求,提供快捷、安全的交易環境,構建生產能力共享經濟生態。“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,為合作企業提供各類線上線下增值服務。

生產制造商從制造走向“智造”

高速運轉的生產線產生的數據具有實時性,因此工業大數據的處理相比商業大數據更加困難。完整的工業生產流程,設計從原材料采購、供應鏈管理、生產制造管理到產品銷售的所有環節,使得工業云平臺建設顯得尤為重要。富士康、海爾等各大生產制造商,以從“制造”走向“智造”為核心理念,全面實施工業云平臺建設。

BEACON平臺。富士康集團于2017年開發了工業互聯網平臺BEACON,探索將數字技術與其3C設備、零件、通路等領域的專業優勢結合,向行業領先的工業互聯網公司轉型。BEACON平臺通過工業互聯網、大數據、云計算等軟件及工業機器人、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,將設備數據、生產數據、產業專業理論進行集成、處理、分析,形成開放、共享的工業級App。目前,富士康借助BEACON平臺實現生產過程全記錄、無線智慧定位、SMT數據整體呈現(產能/良率/物料損耗等)、數據智能實現集中管理數據、基于大數據的智能能源管控等。

COSMOPlat平臺。海爾集團基于家電制造業的多年實踐經驗,推出工業互聯網平臺COSMOPlat,形成以用戶為中心的大規模定制化生產模式,實現需求實時響應、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,實現各類資源的分布式調度和最優匹配。第二層是平臺層,支持工業應用的快速開發、部署、運行、集成,實現工業技術軟件化。第三層是應用層,為企業提供具體互聯工廠應用服務,形成全流程的應用解決方案。第四層是模式層,依托互聯工廠應用服務實現模式創新和資源共享。目前,COSMOPlat平臺已打通交互定制、開放研發、數字營銷、模塊采購、智能生產、智慧物流、智慧服務等業務環節,通過智能化系統使用戶持續、深度參與到產品設計研發、生產制造、物流配送、迭代升級等環節,滿足用戶個性化定制需求。

關鍵詞:工業通信 智慧服務 SYSWARE INDICS 中國的發展

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