3月28日周三晚20点,走向智能研究院实行院长、中国发明协会发明方法研究分会会长赵敏为大家分享了“工业互联网平台与智能制造”。
以下为宣讲实录,敬请阅读。

工业互联网平台与智能制造 _互联网_工业 智能写作

韶光:2018年3月28日晚20点

主讲专家:

赵敏:走向智能研究院实行院长、中国发明协会发明方法研究分会会长

主持人:

苏明灯:走向智能研究院实行秘书长

主持人开场白

各位群友,晚上好。
92个科技产经微信群图文直播工业互联网平台宣讲团活动第二季第一讲,现在正式开始。
我是本次宣讲活动主持人苏明灯,是活动主理方之一的走向智能研究院实行秘书长。
作为海内首个智能化综合创新类研究智库,走向智能研究院在智能制造、工业互联网、人工智能等领域做了一些根本性事情,欢迎大家持续关注和支持我们的各项活动。

当前,我国工业互联网平台的发展势头非常迅猛。
在刚刚结束的两会上,政府事情报告中明确提出加快制造强国培植,发展工业互联网平台。
为了推动工业互联网平台发展,贯彻落实***《关于深化“互联网+前辈制造业”发展工业互联网的辅导见地》,宣贯《工业互联网平台白皮书》,在工信部信软司的大力支持下,由中国信息通信研究院、工业互联网家当同盟与走向智能研究院联合约请海内著名专家、学者、企业家组成工业互联网平台宣讲团,通过组织线上、线下宣讲活动,就平台培植与推广、理念与技能体系等开展宣讲活动。

我国工业、IT领域多少主要的行业协会、管理部门、家当同盟、研究机构、有名企业对今晚的活动给予大力支持。
他们是:

工业互联网平台宣讲团支持单位(排名不分先后,更新中):

中国机电一体化技能运用协会、中国工业技能软件化家当同盟、中国工业做事同盟、宁夏宁东能源化工基地管委会、沈阳市大数据管理局、苏州工业园区科技和信息化局、杭州市余杭区科学技能局、东北大数据家当同盟、浙江省工业互联网家当同盟、中国精算研究院大数据中央、成都汽车家当研究院、苏州市智能制造公共做事平台、北京中关村落科技园丰台园3D打印数字维创中央、杭州市打算机学会、杭州市物联网行业协会、无锡市信息化协会、绍兴市家当互联网促进会、深圳市大数据研究与运用协会、工业互联网家当同盟上海分同盟、华东理工大学信息科学与工程学院、北京信息科技大学自动化学院、中国人工智能学会聪慧能源系统专业委员会、航天云网、徐工信息、海尔工业智能研究院、树根互联、中国移动、中船信息、西门子、ABB、PTC、金蝶软件、东方国信、日海物联、索为系统、《航空动力》编辑部、e-works数字化企业网、工业4.0俱乐部、中国科技自动化同盟、工业4.0创新平台、工业4.0商业共同体、智能制造百人会、工控兄弟连、工业做事同盟、信息技能做事与外包家当同盟、寄云科技、北京兮易、兰光创新、英诺维盛、合众联恒、北京格分维、大驰工业设计、昱辰泰克、青岛天河制造业转型升级研究院、中之杰、互联智佑、宝信信息、中安鼎辉、安星联供应链、联讯动力、造奇智能、制学网、廊庭科技、2045加速器、翔正国际、智汇工业、国脉物联网、工程师同盟、慧造智能研究院、渤海方略、前辈制造业全媒体等。

据最新统计,今晚同步直播《工业互联网平台白皮书》专家宣讲团活动的微信群有92个, 同步直播转播微信群是(系列微信群只列举主群):

工业互联网家当同盟群、走向智能-工业互联精英群、走向智能-工业互联产融群、工业互联网平台宣讲团直播系列群、CPS信息物理系统专家宣讲团、国家智能制造互换群、宁东管委会系列群、中国工业技能软件化家当同盟群、中国信息自动化互换群、《三体智能革命》雅读汇、工业4.0俱乐部系列微信群、工业4.0商业联合体系列微信群、2018智能制造百人会群、中欧智能制造、中国智能制造Imchina、工业互联网安全谈论小组、中国建造3.0&建筑数字领导力论坛、人工智能创新高峰论坛、智能科技创新互换群、IC咖啡讲堂001|物联网群、工业4.0研讨会主群、中欧校友制造业群、西南精益制造同盟、走向智能论坛读书汇、中国智能制造IMchina、国脉物联网与智能制造论坛微信群、工业物联网互助互换群、工业做事同盟群、中国聪慧能源+国际化高端智库群、杭州智能制造研究会、创新设计群、兮易强企互换群、【未来智+】微直播教室系列群、国家纺织商会工业4.0中央、沈阳大数据家当互换群、山西装备制造之家、工业互联网上海分同盟群、江苏大数据同盟系列群、江苏省工业软件家当发展同盟群、弗戈学堂互换群、绍兴市家当互联网促进会系列群、潍坊工业互联网学习群、前辈制造业3群、工业智能制造群、智汇工业群等微信社群。

作为宣讲活动主持人,对上述支持单位、社群组织表示衷心的感谢。

今晚是宣讲团第二季首场宣讲,我们荣幸的约请到本期宣讲专家——走向智能研究院实行院长、中国发明协会发明方法研究分会会长赵敏,他是我国著名的智能制造和创新方法专家,同时也是工信部“双创同盟”专家委员会专家、工信部工业信息安全专家委员会专家,今晚他演讲的题目是《工业互联网平台与智能制造——工业软件的构造与重构》,接下来,有请赵院上进入宣讲韶光。

以下为赵敏院长宣讲图文:

各位群友晚上好!
我们又在“百群万人”的宣讲活动中见面了!

在第一季的工业互联网平台宣讲中,中国信通院余晓晖总工、中国信通院两化所朱敏副所长和中航工业信息技能中央宁振波首席顾问已经对《工业互联网平台白皮书》做了很深入的解读和宣讲,工信部信软司副司长、中国信息化百人会执委安筱鹏博士也多次撰文引领业内的研究与谈论,让业界同行和各个微信群中成千上万的群友包括我本人都受益匪浅,收成良多。
大家的反响都非常积极和热烈,对工业互联网平台的认识也在逐渐加深。

在三月中旬刚刚结束的两会上,不少来自业界的与会代表热议工业互联网。
在仲春初的工业互联网峰会上,工信部部长苗圩表示,工信部将统筹推进工业互联网发展的“323”行动,即打造网络、平台、安全三大体系。
显然,工业互联网平台已经是热点中的重点。
最近一两个月,关于工业互联网平台的先容与谈论的文章,在媒体和坊间越来越多,非常积极、正面地促进着工业互联网平台向着推广运用的方向良性发展。

与传统的操作系统、工业软件等软件产品不一样,工业互联网平台是一个以前从未涌现的新生事物,有着丰富的组成、新颖的架构和看得见、看不见的属性。
因此,对它的理解和认识也该当是多角度、多层次和多不雅观点的。

更故意思的是,工业互联网平台不是凭空出身的。
只管它很新颖,但是它是由既有的技能根本、新颖的组合理念和创新的系统架构所构成的。
经由前一段韶光的学习和剖析,我总结了一下它的关键组成部分,认为可以由六大块已知要向来表示。
这也算是我以一个与此前不同的视角来不雅观察和解读工业互联网平台。
请大家看以下这张示意图。

图的中央部分是工业互联网平台,周边环绕的是工业互联网/工业物联网/物联网、CPS(赛博物理系统)、工控通信协议/工业大数据、消费互联网/商业互联网、工业云/中小企业信息化、工业技能或知识软件化/工业APP这六大基本要素。

我将逐个简要讲解每一块基本要素的内容,重点讲解CPS、工业技能或工业知识软件化/工业APP的内容。
首先从工业互联网/工业物联网/物联网提及。

首先说物联网,是由于物联网是工业互联网的根本。
物联网的观点是由凯文·艾什顿(Kevin Ashton)在1999年互联网的高峰期最早提出的。

Ashton与Sanjay Sarma和David Brock在麻省理工学院自动识别中央做了一件当时还不知道是多么故意义的事情,即用RFID标签将某个物件联接到互联网上。
随后,他在给宝洁高管做演讲时,把通过RFID标签将物件联接到互联网的技能称之为“Internet of Things(IoT)”,于是,“物联网(IoT)”的观点由此而出身。

而物联网在工业领域的运用,便是“工业物联网或工业互联网”了。
2014年,天下经济论坛(WEF)与工业互联网同盟(IIC)和埃森哲互助,做了一个工业互联网研究项目,给出了他们对工业互联网的理解与定义。

该研究项目命名为:“工业互联网:开释互联产品和做事的潜力”;英文原文是:Industrial Internet of Things: Unleashing the Potential of Connected Products and Services,大家可以很随意马虎在WEF的官网上检索到这个报告。

在该报告中,对工业互联网术语做出了如下定义:

英文:“Industrial Internet: A short-hand for the industrial applications of IoT, also known as the Industrial Internet of Things, or IIoT”;

中文:“工业互联网:IoT工业运用的简称,也称为工业物联网或IIoT”。

大家从上面的术语定义可以看到,在WEF的工业互联网定义中,工业互联网便是工业物联网,二者没有什么不同,只是一个简称,一个是全称。
当然,这只是一家之见。
不同的专家对工业互联网的理解和定义并不完备相同。

工业互联网同盟(IIC)架构组联合主席林诗万师长西席认为,工业互联网比工业物联网所覆盖的联接范围要更宽泛一些。
工业物联网侧重联接物,而工业互联网还会联接物以外的要素,同时林师长西席也指出,在北美和欧洲,不少人不再区分工业互联网和工业物联网,而是将其统称为“工联网”。

我从去年就一贯考虑一个问题,为什么会产生工业互联网平台?促进工业互联网平台发展的驱动力在哪里?

看了WEF的报告,我找到了个中一个主要的驱动力——答案在于“结果经济”。
“结果经济”对我们大多数人来说,是一个相对陌生的词汇。

但是,在多行业相互跨界的本日,哪个行业溘然进入了其余一个行业,不是什么新鲜的事情。
“结果经济”不经意间,就成为了工业界的一个主要的驱动要素。

按照埃森哲的定义,工业互联网的高速发展,常日要经历四个阶段。
四个阶段各自有不同的主题和发展重点。
如图所示。

该图显示,从近期来看,工业互联网首先要达成的目标是通过降本增效来提高运行效率,这是第一阶段的目标;第二阶段则要由工业互联网来发展出新模式、新产品、新做事,由此而改进企业的投入产出比。

从长期来看,在第三阶段,“结果经济”的观点被提了出来,在永久追求确定性结果的工业基因驱动下,在网络泛在化发展与市场竞争的综合浸染下,客户不再安于只是购买产品,而是希望能够按照结果来付费,即哀求生产企业不仅供应产品和做事,而且供应能够产生确切结果的、可以量化的做事,如确切的节能数量、确切的谷物产量或较为准确的机器正常运行韶光等。

以一个普通的例子来比喻“结果经济”,便是客户要的是“直径20毫米的孔”,而不是去买一个20毫米的钻头,也不是买回钻头来自己打孔。
因此,当客户需求从“购买钻头”转变成为须要“20毫米的孔”这样一个确切结果之后,生产企业就必须要考虑以新模式、新技能、新生态来供应新型的“结果经济”做事。

因此,企业必须要改变原有的商业模式了!
这就不难明得为什么现在不少生产企业开始免费供应产品,按照用户开机利用的有效结果韶光或利用效果来收费,用了产品才收费,不用不收费,彻底改变了原有的卖产品的商业模型。

结果经济的需求牵引哀求各种设备必须时候在网,泛在联接,准确感知,实时剖析,精确打算,随时做事。
于是,一批与这类做事有关的企业就找到了生存与发展空间,就能与设备生产厂商建立上风互补的关系,生态系统自然建成,工业互联网平台一定涌现,人们须要构建在云上的操作系统(从单机操作系统、工业局域网操作系统到基于云的操作系统)来采集边缘层的设备数据,监测客户利用情形,预测设备寿命和客户需求,实现弹性供给、资源优化、高效配置。

而到了第四阶段,会涌现大规模的“劳动力转型”,即人体、人脑离开系统回路,基于“人智”的数字化劳动力(智能机器)大规模登场,真正实现机器换人,以泛在联接、自主自治的智能机器来拉动经济的彻底转型。
这便是智能制造发展到第三代范式的美好前景(参阅中国工程院院刊中“走向新一代智能制造”文章)。

生产企业须要把稳的是,为客户(买方)供应量化结果,意味着厂家(卖方)须要承担更大的风险,而管理这些风险,须要自动量化的能力,而自动量化的能力,只有高度数字化、网络化、并具备一定智能化的工业互联网平台可以供应这种能力。

从以上先容不丢脸出,工业互联网及工业互联网平台产生与运用的时期背景和客户需求。
环球的工业体系在转变,客户的需求在转变,工业互联网平台面世,既是“互联网与制造业深度领悟”的结果,也是由“结果经济”的拉动与牵引的结果。

安筱鹏博士前不久在中国信通院与智研院联合举办的“工业互联网平台高端研讨沙龙”中,专门讲了工业互联网平台所带来的“两个不变”和“六个变革”。
讲得普通易懂,非常精彩,大家可以看一下有关宣布。
http://mp.weixin.***.com/s/O0K1QZysatpwG4qgndoOmQ

我们再来看组成工业互联网平台的第二大要素CPS(赛博物理系统)。

德国的工业4.0,在技能上是通过建立CPS来构织一张基于物联网的超级大网,由此而建立“智巧工厂(Smart Factory)”——请把稳“智巧工厂”是我在2017年提出的对“Smart Factory”的一种翻译办法,并且在今年一月份揭橥的中国工程院的“中国智能制造发展计策研究报告”解读文章中也专门讲了这个术语。

美国NIST提出了由产品、生产、业务三个维度构成的三维模型,每一个维度都在装置、机器、工厂和企业信息化系统的垂直集成中发挥着浸染,被称之为“制造金字塔”。

***则在学习领会工业4.0的根本上,提出了“社会5.0”视野下的“互联工业”,面向各种各样的家当,通过企业、人、数据、机器相互连接,而创造出新代价,新产品和新做事。
SMU(智能制造单元)是工业代价链中的基本组件。
***实在追求的是一种“工4+工互”的、符合自己国情的工业发展模式。

不管是中国的智能制造、德国的工业4.0、美国的工业互联网、工业物联网或智能制造生态系统、日本的“互联工业”或工业代价链,智研院认为,其最大公约数是“CPS”。
如图所示。

走向智能研究院认为,CPS是根本中的根本,关键中的关键。
必须充分重视CPS与工业互联网平台的关系的研究。
我稍感遗憾的是,在今年仲春初的工业互联网峰会上,我听了那么多的报告,没有几个讲演者提到CPS,只有IIC的林诗万师长西席在讲演中明确提到了CPS与工业互联网平台的关系,认为CPS是工业互联网平台的基本使能技能,在工业互联网下沉到制造业以及工业软件的架构演进中起着根本性、关键性的支撑浸染。

在德国ZVEI提出的“平台工业4.0”标准中,给出了“工业4.0参考架构模型(RAMI 4.0)”,个中的资产层,是指企业的所有“物件(Thing)”,而通信层、信息层、功能层,则共同构成了“管理壳”,形成一种供应做事架构的管理软件。
两者之间的集成层,成为了物理系统与赛博系统的领悟层。
由此,当常规的“物”,按照RAMI 4.0的规定与步骤加上管理壳之后,就形成了多各类级别的CPS。
一个智能工厂与外界智能工厂的互联,将形成“互联天下”。
由此,从工业物联网的视角,有效地管理、配置与优化企业的各种资产。

我们再来看工业互联网的参考架构。
如图所示。

在工业互联网参考架构(IIRA)中, IIC给出了对跨行业IIoT的独到理解,强调跨行业的通用性和互操作性(如图中所示的“跨域功能”),即通过安全、可靠的工业互联网系统来实现诸如制造业、医疗保健、交通运输、能源、公共领域根本举动步伐的互联、互通和互操作。

德国平台工业4.0自主开拓了工业互联网参考架构模型(RAMI 4.0),美国工业互联网同盟独立开拓了工业互联网参考架构(IIRA),看似各不相同,实际上二者是有对应关系的。
IIC联合平台工业4.0的专家,在去年2月专门写了一个白皮书——《架构对齐和互操作性白皮书》,将两个参考体系架构进行映射和对齐,揭示了两个参考体系架构的相互补充、相互支撑的要素,以此共同应对和解决来自不同角度和跨不同工业领域的IIoT寻衅。

《架构对齐和互操作性白皮书》指出:IIRA和RAMI4.0的创建都是为了实现物理和数字天下的领悟,特殊是信息技能(IT)和业务技能(OT)的领悟。
而差异在于,工业4.0是关注奥妙地制造事物,而工业互联网则是让事情奥妙地事情。
二者之间可以相互合营,相得益彰,即IIRA所强调的工业剖析将有利于构建智能工业4.0系统,工业4.0组件将有助于在制造环境和其他领域为工业4.0和IIoT系统供应广泛的互操作性。

根据我对RAMI 4.0和IIRA的跟踪研究与比拟,我认为二者的“落脚点”都聚焦在“物理和数字天下的领悟”,都须要赛博物理系统CPS作为技能使能系统。
如图所示。

CPS在RAMI 4.0中讲得很清楚,但是在IIRA中关于CPS的先容不是很多。
根据IIC给出的参考架构图,实际上其藉由“感知-掌握-实行-物理效应”智能闭环所形成的CPS过程已经展示出来(蓝色图的下方)。
如果一定要做一个比拟的话,那么,可以参照管理壳的表现办法抽取出IIRA中的CPS构造,立即可以看出它与RAMI 4.0中的CPS组件构造非常类似。
二者大道相通,机理相同。

根据RAMI 4.0的先容,当浩瀚的CPS组件联接到一起的时候,就形成了工业物联网(也即工业互联网),当形成工业互联网的CPS中的通信层、信息层、功能层逐渐云化之后(即各种要素上云,后面连续先容),工业互联网平台从技能层面就逐渐现身了。

工业互联网平台与工业互联网、CPS的关系如下图所示。

该图是我在2017年12月24日“工业互联网平台研讨沙龙”上首次提出的,是对工业互联网平台与智能制造及CPS之间关系的首次独创视角的图示化解读。

电标院孙文龙副院长也描述了工业互联网平台与CPS的关系:CPS通过感知和自动掌握、工业网络等“一硬”和“一网”技能,可将制造末端的数据接入,在虚拟的信息空间布局一个新的制造体系,有效支撑了平台数据的汇聚和流动;通过工业软件等“一软”技能,可构建数据流动的规则体系,实现资源的有效配置;通过大数据和数字孪生等“一平台”技能,可将物理天下的隐性数据显性化、知识化,并能反向掌握物理天下,为工业App的创新运用供应实现手段。

下面先容工控协议和数据采集。

工业互联网最大特点便是联接各种工业设备,保持良好人机交互,办理“数据从哪里来” 、“数据到哪里去”的问题。

理论和技能上常见设备都能联接,但是实践中阻力非常大。
企业自己缺少动力,不愿意去联接。
我在调研中汇总了几条常见的企业不愿意联接的缘故原由:

1、因网络协议太多而不愿意联,技能开拓有困难;

2、因机床数量太少而不愿意联,单独开拓效益上不合算;

3、因安全和保密哀求而不愿意联,担心黑客攻击、震网病毒等问题;

4、忌讳让别人或竞争对手看到自己的数据而不愿意联。

以上这些缘故原由,是在推广工业互联网和工业互联网平台过程中须要特殊把稳的事变。

设备联接了,数据采集了,数据量特殊大了,就须要有足够的数据立足之地。
而数据湖便是为此而生的办理方案。

数据湖联通了人、机、物,大量的数据都可以在湖中聚拢起来。
如果比较普通地说的话,数据湖的技能特点是:

随意流入,可以存储任何来源于不同地方的各种类型的数据;

随取随用,任何容许的用户可以进入湖中提取所须要的数据;

过程动态,随时发生。

数据湖的定义和益处如下图所示。
由图中可以看出,“数据从哪里来”、“数据到哪里去”都一览无余。

数据采集,常日发生在广泛联接物理设备的边缘层。

工业设备的特点是网络相对封闭,数据输入和输入必须屈服形形色色的工控通信协议。
常见工业掌握通信协议有CANBUS、MODBUS、LAN、ProfiBus等。
当然,工业大数据的采集还须要办理压缩、打算、洗濯等数据处理问题。

在工业互联网的代价链上,智研院认为,谁能节制并贯通工业大数据的“采、管、用”三大环节,谁就能更准、更快地抢得市场先机,创造高附加价。

在“采”的方面,如果能将多种工控协议“吃透”,自主研发出自己的数采设备,就可以做到“一盒采百机”——华龙迅达研制的“机器宝”在数据采集与边缘打算方面做得不错。

在“管”的方面,海量汇聚的大数据,为工业互联网平台供应了源源不断的数据,PaaS层如何管理好这些数据磨练着一个平台水平。
数据的权利归属,也是一个敏感的话题,如何将区块链技能与大数据技能结合起来,让数据的利用有据可查,是一个非常故意义的事情。
树根互联通过区块链+根云平台+边缘打算,实现了边缘侧到云端可信数据采集、传输和剖析,以及基于边缘测所捕捉的可信事宜驱动来驱动区块链智能合约,由此而对数据有了更可靠的把握。
这样将提高数据在全体管理过程中的可信度。

在“用”的方面,华龙迅达的龙总给出了自己的见地:“在云平台开拓API接口,通过授权,对须要数据的制造企业、软件公司、行业大数据剖析企业、做事商、供应商、营销商开放运用,使制造数据与供应链、发卖链和做事链领悟。
” 即大家都用起来的数据,才是真的好用,才是真的用好了!

由此,我要更加突出强调一个新认识:工业互联网不仅“姓工”,而且还要“姓公”,即具有某些***、公用、公正的属性。

谈工业互联网平台最常用的一个术语是“互联网”。
大家都说“互联网”,背后含义不一样。
“此互联网”与“彼互联网”之间的异同必须梳理清楚。

从具有互联的属性上来说,天下上的“互联网”实在有很多种。
物质、能量、信息、知识、人际关系、意识等,都可能组成某种“互联网”,大家在评论辩论互联网时,最好明确自己在说哪张网。

工信部原副部长杨学山教授对此有精辟见地,他在信通院与智研院联合举办的“工业互联网平台高端研讨沙龙”(http://mp.weixin.***.com/s/F4l7TZPdDVM00r1Sqy4Peg)上指出:

工业互联网“姓工”,是机器设备之间的联接,难点在工控协议;

消费互联网“姓网”,是电脑及利用者的联接,成熟且分布广泛。

二者常有交集,但是又互有明显差异。

我认为,工业互联网与消费互联网的不同之处在于:

1、根本不同:

消费互联网联接的是“数字化原住民(电脑、手机、平板、做事器等)”;

工业互联网联接的是 “数字化移民” ,即可以迁移到工业互联网而成为网络终真个人、机、物。

2、相应不同:

消费互联网无需毫秒级的实时相应,适度延迟不影相应用结果;

工业互联网须要毫秒或百纳秒级的实时相应,须要韶光敏感网络TSN。

3、联接量级不同:

消费互联网联接几十亿消费人群和电脑设备;

工业互联网联接几百亿设备——PTC预测2020年IoT设备接入量为500亿;Gartner估量2020年IoT设备联网量为260亿;DHL和思科预测2020年IoT设备联接数为500亿。

4、属性不同:

绝大多数电脑、手机等,只具备个人属性,而绝大多数的机器具备单位的属性,是国有、公有、集体的;

消费互联网是统一标准协议,开放网络;工业互联网是不兼容协议、封闭网络。

5、场景不同:

试图以一种领域场景去直接套用另一种领域履历,是难以见效的。

6、用户心态不同:

在消费互联网用户群体,人们乐意考试测验新事物,拥抱变革;

在工业互联网用户群体,人们趋于守旧,容身不雅观望,想变又担心变革。

两个领域两回事,认识上不可混同,但是可以相互跨界,可以相互借鉴履历。

消费互联网/消费互联网以及干系的ICT技能,正在快速融入制造业产品研发与生产领域。
其浸染是:联接两头,赞助中间。

所谓 “联接两头”:上游衔接消费互联网对产品的需求,作为研发输入,下贱衔接产品发卖及做事信息,肃清“产品孤儿”。

所谓“赞助中间”:异地的生产设备之间,或者异地物理设备与数字孪生设备之间,每每用现有的电信网络(如宽带、4G、专线等)来传输数据。

云打算从打算领域发展运用到工业领域,已经成为工信部定义的“新四基”中的“一平台”——“工业云和智能做事平台”。

工业云为中小企业供应了一种全新的基于互联网的运行环境。
其特点是:

不限时空,弹性做事,按需获取工具和资源;

ž以租代买,按用付款,大幅降落企业信息化运用的门槛和本钱;

众筹众创,网络分享,支持海量设计结果;

支持多客户端互操作,实现企业内、外部相互联接。

工业云天生具有工业互联网的基因。
从工业云到工业互联网平台是一个不断演化的进化过程,安筱鹏博士指出这个过程可分为“本钱驱动导向、集成运用导向、能力交易导向、创新引领导向、生态构建导向”五个发展阶段。
如图所示。

前三个阶段相对容实现(例如杭州新迪公司已经让CAD软件工具上云,金蝶公司已经开始让企业做到核心业务系统上云,树根互联和徐工信息可以让设备和产品上云等,现有成果恕不一一列出),而从第四个阶段开始,就到了攻坚阶段,“工业PaaS、工业微做事+定制化工业APP”是工业互联网平台的难点,业内少数公司诸如索为系统等已有所建树,正在努力扩大和挖掘工业APP的数量。
关于微做事架构和工业APP,我会不才面专门讲到。

下面先容工业技能(知识)软件化以及软件定义。
这是工业互联网平台中最主要的内容,没有之一。

软件是运行在芯片中的数字化指令和数据的凑集。
以人类措辞的代码格式,仿照表达一系列源自人脑的逻辑规则和知识,终极以“0/1”的机器代码格式,驱动芯片(硬件)底层功能,驱动工业设备。

工业软件封装了工业知识、履历和模型,建立了数据自动流动的规则体系。

工业软件大体有两类: 嵌入式软件和非嵌入式软件。
因此,相对应的数字化事情有两大类。

产品本身数字化:嵌入式软件是嵌入在掌握器、通信、传感装置之中的采集、掌握、通信等软件;

研发手段数字化:非嵌入式软件是装在通用打算机或者工业掌握打算机之中的设计、 编程、工艺、监控、管理等软件。
——当然,研发手段类的软件还可以细分,例如分为工具类和集成框架类两大类软件。

我将工业软件细分为8类:1、研发工具类;2、生产掌握类;3、运营管理类;4、嵌入产品类;5、工业互联网类;6、环境安全类;7、人工智能类;8、标准体系架构类。

工业技能软件化,是当前“工业互联网家当同盟”、“工业技能软件化同盟”按照工信部信软司的支配正在抓的一项主要事情。
工业技能软件化是工业技能、工艺履历、制造知识和方法的显性化、数字化和系统化的过程。

工业技能软件化的成熟度,直接代表了一个国家工业化能力和水平。
这是一种范例的人类利用知识和机器利用知识的技能泛在化过程。

中国科协党组布告怀进鹏院士曾指出:“工业技能的软件化,是中国制造业走向强国的必由之路,而实现工业互联网和工业云,是我们搭建平台,实现环球共融和推动家当发展的主要根本。

我必须强调:工业软件首先是一个工业产品,而且是高端工业品!
工业软件是一门集工业知识与“Know-how” 大成于一身的专业学问。
只学过打算机软件的工程师,是设计不出前辈的工业软件的。

这是中国制造2025紧张的难点,而工业界(特殊是高层领导)对这一点的认识,还极不充分。
如果说还有什么高端工业品中国不能制造的话,工业软件就首当其冲。
中国可以设计生产512种细分门类的工业品,但是却生产不了多少门类的工业软件。
这个形势非常严厉。
但是现在看不到高层有什么国家计策方案来振兴中国的工业软件。
我和南山书院林雪萍院长,专门就此事写过文章呼吁,希望有关部门特殊是高层能够加深认识,拿出办法,切实支持。
(文章:工业软件黎明悄悄静 http://mp.weixin.***.com/s/F4l7TZPdDVM00r1Sqy4Peg)

请大家记住我的话——工业软件是工业装备中的软装备,是装备的神经脉络和灵魂,没有软装备的支撑,就不可能有“数字化、网络化、智能化”。
如果抽掉软件,改革开放40年以来信息化的统统成果都将不复存在!

经由前面对工业互联网平台的六大组成要素诸方面的先容,我相信大家对工业互联网平台可能会有了一个不同的不雅观察角度。
在信通院发布的《工业互联网平台白皮书》中,安筱鹏博士在序言中清晰简明地指出了工业互联网平台的实质和定位——“工业互联网平台,实质上是一个面向云运用的软件平台”“工业互联网平台是新工业体系的‘操作系统’”。

作为一个实质上属于软件(云或“操作系统”)的新生事物,工业互联网平台必定哀求与之相适应的、全新的工业软件架构。

现有德、美的工业发展(智能制造)架构模型,从工业4.0到工业互联网,都属于“功能导向”。
由于不管用什么维度来展现、用什么尺度来衡量,看似模式不同、花样翻新的智能制造的架构模型,实在都是在供应“以功能为核心的做事”。

但是,大家平时频繁利用的常规工业软件,功能都分散、深嵌在各种不同的模块中。
如果须要不同的功能,则须要单独购买不同的工业软件。
乃至同类工业软件之间的功能也无法相互替代。
这是传统制造业信息化软件的先天弊病。

由于没有任何一个工业软件厂商能够供应覆盖所有专业领域的工业软件,因此这就不难明得制造业信息化搞了30多年,两化领悟推动了十多年,企业里开拓运行的信息化系统,每每是呈千岛湖状态,孤岛遍布,烟囱林立,产品孤儿比比皆是。
一家或几家厂商独大,既不合乎市场情理与规律,也没有“通吃”的希望。

只有天生既“姓工”又“姓公”的工业互联网平台有可能办理这个问题,基于微做事的面向角色和场景的工业APP是发展方向。
于是,我们就有了《工业互联网平台白皮书》中所描述的工业互联网平台功能架构。
如图所示。

第一层是边缘层(下面深蓝色部分),紧张是刚才讲的数据采集和工控协议。
第二层(中间深蓝色部分)是平台层,处理大数据,创建工业微做事;第三层是运用层(上面深蓝色部分),调用下层微做事,形成各种场景的工业APP,知足企业所须要的各种“以功能为核心的做事”。

这张图是我根据软件开拓架构中的微做事架构定义、《工业互联网平台白皮书》和安筱鹏博士讲解的“工业互联网平台的四个基本问题”讲稿中的内容,所理解的在工业互联网平台发展的第4阶段(攻坚阶段)所该当做的一些事情。
如图所示。

在图中右下角的“迷宫”中,不同形状的符号,代表了散落在企业内部门歧部门、不同流程、不同位置、不同形式的“工业知识”,这些知识分散、暗藏、难找、难用,随时流失落。
过去的”知识管理“与自用软件开拓,每每只是把这些知识网络到一个相对集中的地方(如企业知识中央),或者将其嵌入某些软件中,或导入到某种数据库中。

那么,这便是《工业互联网平台白皮书》中讲到的“三是知识积累,能够供应基于工业知识机理的数据剖析能力,并实现知识的固化、积累和复用。
”道理很大略,没有工业知识,就没有工业软件,也就没有工业微做事,当然也就没有工业APP。

因此,我认为开拓APP的事情可以两条路径齐头并进:一个是让现有的工业软件逐渐解构,变身成为工业微做事;一个是工业技能软件化,直接将工业技能和知识转变成为工业微做事。
让所有来自企业实践一线的工业技能、履历、知识和最佳实践都沉淀下来,经由模型化、软件化、再封装,成为互不干系、高度适应外部需求变革的微做事,然后再根据详细的工业场景,为组建工业APP供应做事。

这便是该图所强调的主题,也是创建工业APP的详细路径:传统软件构造-微做事池-调用-工业APP-面向详细场景、不限时空的工业做事。
这种新型的工业做事,将为“结果经济”供应强大而坚实的平台根本。

在企业的详细工业APP开拓实践中,已经有了一些早期的考试测验和喜人的结果。
下面,我举例给出开拓工业APP的一些详细的办法和做法。
如图所示,这是一个开拓工业APP的界面。

从该图中最下方的流程中可以清晰看出,在给出的GUI界面中,可以封装一个工业APP,而通用工具软件,隐身在APP后面,不直接参与交互。

一旦确定了APP的详细算法和功能,就可以把与此干系的公式、模型等封装到个中。

例如,索为公司在他们自己开拓的工业互联网平台上,给出了大约5700个工业APP。

由此而形成了基于工业互联网平台的工业技能体系。
大量的工业知识被标准化、模型化和封装化,形成了基于工业知识的交互界面,即客户在研发时,第一进入的界面已经不因此前的通用CAX软件,而是基于知识的自用研发软件。
研发职员的统统精力聚焦在问题场景导向上,而不是软件利用导向上。
如图所示。

下面做一下本次宣讲的小结:

工业互联网平台是智能制造的关键根本举动步伐和落地抓手;

工业互联网平台由六类基本要素组成(当然也可以有其它视角的不同分类结果);

基于CPS、汇聚海量数据、工业APP前置、通用软件隐身、微做事兴起、基于问题场景研发,成为了工业互联网平台的基本特色;

传统架构的工业软件将通过解构而实现重构;

工业APP逐渐增多,形成生态;传统架构的工业软件将不断向APP迁移;

未来对工业软件的利用、购置、管理等都将面临重大改变。

感激本次约92个群的上万群友的热心关注和耐心聆听!

主持人总结

感谢赵院长带来精彩的分享。
据我理解,春节放假期间,赵院长就开始了本次演讲的准备事情,翻译了多篇干系领域英文文章,与干系平台企业进行了多次调研互换,理解最新的技能资料和平台发展案例,因此本日的演讲内容非常丰富,信息量很大,不雅观点很新颖,非常成功!

赵院长的报告为我们详细阐发了工业互联网平台的六个基本内容,提出基于CPS、海量数据、工业APP、通用软件、微做事、问题场景这六大基本要素,就构成了工业互联网平台的基本特色,深入阐释了工业互联网平台与智能制造的关系,报告强调工业互联网平台是智能制造的关键根本举动步伐和落地抓手。

听了赵院长的宣讲报告,我个人有两点比较突出的感想熏染,第一点是,要充分理解工业互联网平台体系架构实质,就必须重视CPS。
现在有一句盛行词,“工业互联网是个筐,什么都往里面装”,这不是一个好征象。
实在,无论中国的智能制造、德国工业4.0、美国工业互联网、日本工业代价链,还是我们现在谈的工业互联网,其最大公约数便是CPS,这也是工业互联网平台架构根本中的根本,关键中的关键!

第二点感想熏染是,在基于工业互联网平台的工业技能体系中,我们要重新认识工业软件。
工业软件是工业装备中的软装备,是高端工业品。
据宣布,我国高端工业软件市场80%被国外垄断,发展工业互联网平台,就要充分重视工业技能软件化,从重视平台培植到重视平台推广运用,工业APP是关键。
通过赵院长的讲解,这两点感想熏染尤其深刻。

下面,是互换互动环节,请各群事情职员通报一下群友的问题。

网友互动环节

【群友提问】:叨教能不能大略描述一下CPS与工业互联网平台的关系,以便我们更直不雅观的理解工业互联网平台。

【赵敏】:工业互联网的关键使能技能是CPS,各种级别CPS的广泛联接构成了工业互联网。
而CPS的赛博系统中软件的云化和微做事化,形成了工业互联网平台。

【群友提问】:您在报告中提到工业互联网与消费互联网的交集与差异,叨教我们如何借鉴在消费互联网方面的成功履历,实现在工业互联网平台领域的打破?

【赵敏】:我在前面讲到,两种网络确有较大差异,观点不可混同。
但是可相互跨界借鉴成功履历。
例如,在消费互联网上已经非常成功的“滴滴”模式,把消费者、司机、运载工具联接在了一起,产生了很好的功能和效益。
同理,航天云网开拓出了“工业滴滴”,把具有设备维修能力的人、各种设备、设备主人联接在了一起,因此当某种设备涌现问题而本单位又没有维修职员时,“工业滴滴”就派上了大用场,及时呼唤到具有维修能力的技能职员。
这便是超过企业边界来整合与优化资源。

反过来,工业互联网对安全的严格哀求和对标准的遵照,也可以作为消费互联网上某些运用的转型升级的标杆。

【群友提问】:您觉得工业互联网平台培植过程中有哪些难点,又有哪些风险要把稳戒备的?

【赵敏】:工业互联网平台培植中有很多难点。
实际上前面我也零零散散地提到了。
我再系统地说一下我认为的几大难点:面对各种协议的机器仪器,设备联网难;面对CPS的理解与发展不到位,系统集成难;面对不成熟的工业体系,知识沉淀难;面对弘大的工业产品门类,APP分类难;面对缺少认知与政策扶持的软件市场,工业软件难;面对暗藏的病毒与黑客,工控安全难,等等。
难点很多,逐步占领。

【群友提问】:哪些装备现阶段最适宜接入工业互联网?能为装备制造企业带来哪些近期和中远期收益?

【赵敏】:“数字化原住民”、“数字化移民”类的设备,最随意马虎接入工业互联网。
“数字化原住民”本身就在网。
“数字化移民”是指设备上已经有了各种形式的传感器和嵌入式系统,本身具有将设备的物理信息转化成数据的能力,如PLC、SCADA等,只要能够知晓其协议,就很随意马虎联通(有些工业互联网平台还供应了一些常见的联接设备的接口)。
比较难的是那些“哑设备”、“聋设备”,本身没有任何传感器和嵌入式系统,联接这些设备首先须要对这些设备治聋、治哑。

设备一旦联接,就可以见到效益,如原来获取不到的数据就可以获取到了,原来不理解的设备信息就可以理解了,那么,与此有关的办理方案也就可以开拓运用了。

【主持人】:感谢赵院长言简意赅的精彩解答。
下面作一个活动预报。
第二季工业互联网平台专家宣讲活动第二讲定于一周后的4月4日晚20点。
主讲专家是中国西电集团中心研究院总经理康鹏举博士,康博士是一位重量级高朋,曾在通用电气公司,联合技能,康明斯三家国际有名公司从事新产品技能研发及研发团队管理事情,在智能电网、工业互联网、智能装备、数字化等领域共有30年干系研究履历,他主讲的题目是“工业互联网平台的技能内涵和创新运用”,敬请期待。
宣讲活动为***性知识分享活动,欢迎大家持续关注、踊跃参与。

工业互联网平台宣讲团简介

活动背景

2018年的中心政府事情报告明确提出,加快制造强国培植,发展工业互联网平台。
早在2017年11月27日,***印发了《关于深化“互联网+前辈制造业”发展工业互联网的辅导见地》,明确提出了构建工业互联网网络、平台、安全三大功能体系以及发展目标。
2017年11月21日,由工信部信软司辅导中国信息通信研究院,工业互联网家当同盟联合海内干系单位编撰的《工业互联网平台白皮书》正式发布,对工业互联网平台体系架构与关键要素、技能体系、家当体系、运用处景及案例、发展建议等进行了全面的阐释。

为做好《工业互联网平台白皮书》宣扬贯彻事情,推动工业互联网平台的培植和运用,在工信部信软司大力支持下,由中国信息通信研究院、工业互联网家当同盟、走向智能研究院共同发起成立“工业互联网平台宣讲团”,环绕宣扬推广白皮书这一核心任务,充分整合政产学研多方力量,积极调动线上、线下各种资源,发动广大企业、行业协会、专家学者、各地主管领导,共同做好工业互联网平台白皮书宣贯事情。

工业互联网平台宣讲团在2017年分别约请中国信息通信研究院总工程师、工业互联网家当同盟秘书长余晓晖,中国信息通信研究院信息化与工业化领悟研究所副所长朱敏,中航工业集团信息技能中央首席顾问、走向智能研究院特约研究员宁振波对工业互联网平台白皮书干系领域开展了网络宣讲活动。
宣讲团组织召开了以“工业互联网平台培植与运用”为主题的线下研讨会,约请来自于政府部门以及工业互联网平台干系企业约30余名专家、学者、企业卖力人出席了研讨会并举得积极成果。

2018年,宣讲团将连续约请工业互联网平台干系领域专家开展线上、线下宣讲活动,助力工业互联网平台发展。

宣讲主题

工业互联网平台培植与推广

主理单位

中国信息通信研究院、工业互联网家当同盟、走向智能研究院

第二季网络宣讲安排

未来,工业互联网平台宣讲团将连续环绕工业互联网平台白皮书,重点聚焦海内范例工业互联网平台企业,组织专家走向重点省市,线上线下结合开展白皮书宣贯推广事情。

声 明

工业互联网平台宣讲团网络宣贯活动,在工信部信软司大力支持下,由中国信息通信研究院、工业互联网家当同盟、走向智能研究院主理,整合政产学研各方力量集中开展白皮书网络宣讲活动。