• 應用

    技術

    物聯網世界 >> 物聯網新聞 >> 物聯網熱點新聞
    企業注冊個人注冊登錄

    落地為王,工業互聯網誰主沉???(下)

    2019-04-29 09:14 中科院沈自所

    導讀:工業互聯網自2017年起已成為國內科技界最為火爆的詞匯之一。學者、供應商、投資商、企業家、媒體、政府官員、人大代表、政協委員等紛紛給出了自己的解讀。

    工業互聯網,GE工業互聯網,IIC工業互聯網,中國工業互聯網


    自2017年起,在工業4.0熱度消退、智能制造日漸式微之后,國內工業互聯網的熱度高漲。但此“工業互聯網”,絕非完全是指GE工業互聯網,也絕非完全是指IIC工業互聯網,為了敘述方便,避免引起混調,個人稱之為中國工業互聯網,以示區別。即使是中國工業互聯網,也是百花齊放,百家爭鳴。

    GE工業互聯網與IIC工業互聯網的內涵及作用,前面已經提到過,不再贅述。說過它們是天使,也是惡魔。說它是惡魔,主要在于它們披上了互聯網的馬甲,按其字面意義,很容易將人們引入歧途,即忽略了GE工業互聯網與IIC工業互聯網的內涵,而只盯上了工業互聯網這一稱謂中的互聯網這一馬甲。

    個人的看法是,用什么術語或打什么旗幟并不重要,但要給出概念的明確內涵,要給出與前人工作的區別,至少不要造成實際使用時的迷茫與混亂。

    總體上看,中國工業互聯網,按其內涵,大體上可以分為三種。

    第一中,與了GE工業互聯網的原意相一致;

    第二種,與IIC工業互聯網相一致;

    第三種,互聯網+工業,或互聯網在工業中的應用擴展,或互聯網體系與工業體系的融合;

    第四種,比GE工業互聯網、IIC工業互聯網的內涵都大,或者說是兩化融合的翻版。

    當然還有若干變種。以下是國內工業互聯網的若干表述。

    AII的工業互聯網

    AII,英文縮寫,英文全稱是Alliance of Industrial Internet,中文就是工業互聯網產業聯盟。其官方主頁上是這樣描述的:為加快我國工業互聯網發展,推進工業互聯網產學研用協同發展,在工業和信息化部的指導下,2016年2月1日由工業、信息通信業、互聯網等領域百余家單位共同發起成立工業互聯網產業聯盟?,F在應該超千家了。

    在AII 2019年2月發布的工業互聯網術語與定義中,是這樣定義工業物聯網的:工業互聯網是新一代信息通訊技術與工業經濟深度融合下的關鍵基礎設施、新型應用模式和全新工業生態。工業互聯網通過人、機、物的全面互聯,實現全要素、全產業鏈、全價值鏈的全面連接,將推動形成全新的工業生產制造和服務體系。

    這個定義是在AII發布的文檔中,直接描述工業互聯網是什么的為數不多的一個。與GE工業互聯網相比,給出了解決問題的途徑——融合,給出了解決問題的手段——全面互聯,但沒有直接給出要解決的問題,反過來,可以理解為要解決任何問題。

    在AII工業互聯網平臺白皮書(2019討論稿)中,給出了其中國工業互聯網應用的統計。

    似乎明白了AII工業互聯網要解決哪些問題了!應該是包含之前我們所說的企業信息化要解決的全部問題及內容。那么我們大致上可以認為,國內原有的分工明確的企業信息化廠商、電信運營商、互聯網廠商現在都是工業互聯網廠商了。這大概是工業互聯網峰會如此火爆的重要原因之一。

    與之前的企業信息化的區別呢?與傳統的企業信息化相比較,大概最大區別是,系統建在一張網上(大概率最終是要采用互聯網)、一個平臺上或幾個平臺,十幾個平臺或幾十個平臺也行,而且這些平臺之間要互聯互通。由于是基于如此龐大、如此統一的基礎設施,加之平臺的開放性,自然會像互聯網那樣,形成新的應用模式與新的生態。

    IIC將工業互聯網的內涵,擴展為工業物聯網。AII將工業互聯網的內涵擴展的更大,無所不包。

    按此邏輯,需要研發工業互聯網平臺來支撐企業的各項業務。那么需要多少個平臺呢?至少,要支持SCADA/HIM,CAD,CAM,CAE,PDM/PLM,SCM、SRM、ERP、MES,……,等傳統的工業軟件覆蓋的業務。如果考慮到每一個行業都有其特點,每一個行業再細分十個乃至百個子行業,需要的平臺數相當可觀。但能不能將這些平臺進行整合,減少平臺的數量呢?這個問題恐怕只有市場實踐能夠回答。將這些平臺進行互聯互通,恐怕更是一個艱巨的挑戰。

    將傳統的工業軟件云化,形成現階段所倡導的工業互聯網平臺,可以降低工業軟件的實施成本,但解決不了不同廠家開發出的工業軟件可以支撐各具特色的企業業務模式這一事實,雖然各種工業軟件行業中,存在著大魚吃小魚、不斷的兼并重組的狀況,但野火燒不盡,春風吹又生,在工業領域,短期內很難出現象互聯網行業那樣最終僅存幾個寡頭壟斷的局面。一種工業軟件長期存在數十個廠家的事實,說明了工業領域要解決問題的多樣性及復雜性,是否也間接說明了,平臺的多樣化是一種必然現象。

    即使出現了適合某個特定子行業的云化后的工業軟件,或者說某行業工業互聯網平臺,也會面臨著推廣應用時,競爭對手出于商業秘密的考慮,而不會將自身的業務,放在競爭對手的平臺上,或者與競爭對手共處于同一個平臺上。你能想象出羅爾斯·羅伊斯將自己的發動機狀態診斷工作放在GE的Predix平臺上嗎?這恐怕是工業互聯網與消費互聯網之間的一個重大區別吧。原因在與,工業產品為了銷售,必然要向消費者公開其產品規格數據,不存在所謂的商業秘密,這一點是互聯網行業能夠爆發式增長的基石。但工業產品的制造過程數據,大多數情況下都是商業秘密,這一現實就不是工業軟件所能解決的了!

    工業互聯網研究院的解讀的中國工業互聯網

    中國工業互聯網研究院在工業互聯網創新發展20問中給出解讀。

    第一問,什么是工業互聯網?

    “工業互聯網是新一代網絡信息技術與制造業深度融合的產物,是實現產業數字化、網絡化、智能化發展的重要基礎設施,通過人、機、物的全面互聯,全要素、全產業鏈、全價值鏈的全面鏈接,推動形成全新的工業生產制造和服務體系,成為工業經濟轉型升級的關鍵依托、重要途徑、全新生態?!?/p>

    與GE工業互聯網完全沒有了關系,或者說賦予了“工業互聯網”全新的含義。

    第二問,工業互聯網和通常所說的互聯網有什么區別?

    工業互聯網是互聯網發展的新領域,是在互聯網基礎之上、面向實體經濟應用的演進升級。通常所說的互聯網一般是指消費互聯網,與之相比,工業互聯網有三個明顯特點。

    • 一是連接對象不同。消費互聯網主要連接人,應用場景相對簡單,工業互聯網實現人、機、物等工業經濟生產要素和上下游業務流程更大范圍的連接,連接種類、數量更多,場景復雜。

    • 二是技術要求不同。消費互聯網網絡技術特點突出體現為“盡力而為”的服務方式,對網絡時延、可靠性等要求相對不是特別嚴格。但工業互聯網既要支撐對網絡服務質量要求很高的工業生產制造,也要支撐高覆蓋高靈活要求的網絡化服務與管理,因此在網絡性能上要求時延更低、可靠性更強,同時由于直接涉及工業生產,工業互聯網安全性要求更高。

    • 三是發展模式不同。消費互聯網應用門檻較低,發展模式可復制性強,完全由谷歌、臉書、亞馬遜、阿里、騰訊等互聯網企業主導驅動發展。工業互聯網涉及應用行業標準雜、專業化要求高,難以找到普適性的發展模式,通用電氣、西門子、航天科工等制造企業發揮至關重要作用。同時,互聯網產業多屬于輕資產,投資回收期短,對社會資本吸引大。而工業互聯網相對重資產,資產專用性強,投資回報周期長,且還存在一些認知壁壘。

    雖然認識到了互聯網與其定義工業互聯網之間的巨大鴻溝,但還是將工業互聯網視為互聯網發展的新領域,是在互聯網基礎之上、面向實體經濟應用的演進升級。是不是有點自相矛盾?頗有點“明知山有虎,偏向虎山行”的感覺!

    看看院士是怎么說的:“工業互聯網面向的企業都是個性化的,標準化難度大,消費互聯網共性強,易于標準化;工業互聯網涉及設備多種多樣,業務鏈條長、模型復雜,消費互聯網終端簡單,易于普及、升級。此外,工業互聯網對響應速度、可靠性、安全性、資本的要求都更加苛刻”。院士表示:“商業模式上,消費互聯網往往是比燒錢、聚人氣、圈用戶、賺流量,以廣告和會員費為收入來源,這種模式無法復制到工業互聯網;生態模式上,消費互聯網依靠手機操作系統構建應用商店平臺,開放第三方應用,而工業互聯網缺乏類似的平臺和應用,所以多數企業感覺到,工業互聯網看不清、摸不著、叫得響、熱得慢”。

    院士說得更深刻,從互聯網的角度,從標準化、商業模式、生態模式上進行了對比。如果從要解決問題的不同進行比對,就更為完美了。

    第五問:工業互聯網具有怎樣的功能架構?

    工業互聯網由網絡、平臺、安全三個部分構成。其中,網絡是基礎、平臺是核心、安全是保障。

    在沒有明確要解決的問題或具體應用的前提下,提出功能架構,確實需要勇氣。多年的企業信息化實踐告訴我們,我們還沒有能找到一個能支持所有企業信息化應用類型的功能架構及平臺。也許多個平臺可以滿足,但幾十個,甚至是上百個,恐怕也很正常!另外,簡單地將工業互聯網歸結為由網絡、平臺、安全三個部分構成,既有可能會忽視了要解決的問題或應用對象,也會給平臺的研發帶來了極大的不確定性、復雜性和難度。太抽象的應用模式,對實際指導工程的支撐作用必然有限,這是任何通用與專用解決方案都回避不了的問題。

    廣義工業互聯網與俠義工業互聯網

    “工業互聯網分為廣義的工業互聯網和狹義的工業互聯網。廣義的工業互聯網就是第四次工業革命的代名詞。和德國工業4.0以及中國制造2025類同,都是工業體系轉型的國家發展規劃。狹義的工業互聯網僅僅指的是設備的聯網,廣義的工業互聯網的連接要素是工業制造中的生產要素?!?/p>

    這種定義,應該是有識之士,看到了中國工業互聯網,與GE的工業互聯網之間的不同。為了尊重原創,又要尊重國內的現實,進行了改良,將工業互聯網分為狹義與廣義。與GE工業互聯網內涵相比,狹義的工業互聯網,強調了設備這一作用對象,強調了連接這一手段,但沒有強調提高設備資產利用率、降低設備資產運營成本這一GE工業互聯網要解決的根本問題。廣義的工業互聯網,好像明白了,但又說不出來是什么,或許等價于工業物聯網。

    人大的聲音

    在今年的人大會上,不少人大代表為中國工業互聯建言獻策:

    “原始創新是中國式工業互聯網發展成功的關鍵所在。各國有各國的國情,發展階段不同,基礎稟賦不同,所處的發展階段不同,社會制度不同,市場特質不同等等,都決定了中國的工業互聯網不能照搬照抄任何其他國家的模式與規則,必須結合中國國情推動原始創新?!?/p>

    這是一個非常好的觀點!問題是,當內涵被從根本上改變,起一個新的名字或創新一個新的概念,豈不更好

    “推進工業互聯網發展要繼續秉持開放發展理念、加強國際合作,與國際社會一起推動相關標準的制定,共同促進發展,實現互利共贏?!?/p>

    如果想進行國際合作,最起碼的條件,應該用相同的語言、術語,中國工業互聯網與GE工業互聯網或IIC工業互聯網進行接軌,會存在交流上的障礙。

    關于兩化融合

    事實上,從1946年世界上首臺通用電子計算機的誕生開始,就開啟了信息通訊技術與人類社會的融合的進程這個進程,伴隨著人類社會的進步、ICT信息通訊技術的進步以及所應用行業本身的技術進步,在融合或應用的深度上、廣度上不斷演進,解決了或更好地解決了人類社會在不同的發展階段存在的各種各樣的問題。信息化與工業化的兩化融合是這種融合的一種。

    1946年誕生于美國賓夕法尼亞大學的第一臺通用電子計算機“ENIAC”,它解決了炮彈彈道計算的問題。1952年,美國麻省理工學院伺服機構實驗室成功研制出第一臺數控銑床,標志著制造領域中數控加工時代的開始。1969年,美國數字化設備公司研制出第一臺可編程控制器(PDP一14),在通用汽車公司的生產線上試用后,開啟了用PLC解決工業控制問題的新時代。CAD誕生于二十世紀60年代美國麻省理工學院提出的交互式圖形學的研究計劃。60年代中,IBM開發出了MRP軟件,開始了將計算機應用于生產管理的先河;70年代,閉環MRP誕生;80年代,MRPⅡ誕生;90年代,演化為ERP?!?。

    隨著ICT技術應用的不斷深入,兩化融合要解決的問題,也逐漸從單一領域擴展為多領域,也就要將多個領域現有系統有機連接起來,或者說集成起來,來解決涉及面更為寬廣問題。如90年代的CIMS,目的是通過已有信息系統之間集成來解決TQCS問題。雖然現在很少提及它了,但不代表它提出的思想不存在,事實上它依然有著頑強的生命力,以不同的形式、在不同的階段、面對不同的問題、披上不同的馬甲,反復出現。下圖是CIMOSA(Computer Integrated Manufacturing OpenSystem Architecture)于90年提出的參考架構,是不是有點眼熟,在工業4.0、工業互聯網、智能制造等體系結構中,或多或少都能看到它的身影。


    CIMOSA提出的參考架構


    GE工業互聯網是一個典型的集成實例。存粹從技術的角度來看,用現在比較時髦的術語叫做整合IT與OT,來解決設備利用率提升、設備運行成本的降低問題。

    另一個廣為熟知的集成實例是德國的工業4.0,需要指出的是工業4.0既是戰略也是戰術。戰略上,它要解決的新問題是,以大批量生產的成本,實現產品個性化定制生產這樣一種全新的生產組織方式。

    戰術上,其核心技術內容之一就是三大集成——橫向集成、縱向集成與端對端的集成。但從技術的角度,個人認為,只有其提出的端到端集成具有新意,是以大批量生產的成本來實現產品個性化定制生產這一全新的生產組織方式的核心技術基礎。工業4.0要集成的廣度、深度,從制造業歷史上看無與倫比,特別是其提出的端到端的集成,實質上是一種動態集成,或即插即用式的集成,當前已有的技術還不能對其進行有效支撐,還需要研發新的集成技術。這也是德國人為什么說需要十余年乃至數十年長期努力才可以實現工業4.0的原因之一,其提出的工業4.0組件管理殼技術正是朝此方向努力的關鍵一步。

    當然,還有日本提出的工業價值鏈計劃,是依據日本現階段自身面臨的主要問題而制定的。日本制造界為了解決不同制造業企業之間的“互聯制造”的問題,而提出的一種策略。它通過建立頂層的框架體系,讓不同的企業通過接口,能夠在一種“松耦合”的情況下相互連接,以大企業為主,也包括中小企業,建立企業的生態聯盟,形成日本制造業的整體優勢。工業價值鏈計劃難道不是集成理念的又一種具體形式?

    如果將時間倒流一下,你會發現還有敏捷制造、虛擬制造、并行工程、基于模型的設計、……、等眾多的思想體系,但哪一種都可以找到集成思想的身影了。

    歷史經驗告訴我們,解決系統性或整體性問題,系統間的集成無處不在。但如果將前述的單領域問題的解決過程,進行細化分解,你會發現集成的需求依然無處不在。這是因為,萬物互聯的場景無處不在,正所謂:眾里尋他千百度,驀然回首,那人卻在,燈火闌珊處。

    物聯網或工業物聯網的概念的提出,并不是近期發現的某種客觀規律,而是多年實踐中總結出來的規律的概況總結,只不過是受互聯網連接起數以萬計的計算機的啟發,推演至萬物而已。萬物互聯的說法,是一個非常好的市場營銷概念,但對實際應用指導作用有限。在實際應用中,我們更需要的是,為了解決某個問題,具體要連接什么,為什么要連接,怎樣連接,以及連接的成本等問題。對于制造業中的設備,君不見萬物在沒有注入傳感器、控制軟件、動作器而成為所謂的CPS的前提下,也根本不可能實現互聯。RFID僅僅為物品提供了一個靜態的標識而已,實際應用場景有限,但物品狀態及狀態的變化的動態獲取,對制造業而已更有實際應用價值。

    如果在工業物聯網這面大旗下,從事新的連接技術研發,有實際應用價值。需要指出的是,這里所說的連接,本質上難道不就是我們之前所說的集成?難道不是集成思想的另一種表現形式?個人認為,集成的表述更有技術含量,脫開了互聯網的馬甲,更不會引起歧義。

    所以,今后再有什么新的思想提出,也不要大驚小怪,也不要迷信崇拜,也不要盲目跟風,那一定是某個人、某個組織或某個國家,針對某個或某些特定問題,再強調一下,針對某個(某些)特定問題,集成思想的又一次靈光乍現。所以再拿萬物互聯說事,或單純地談論集成,并無新意。關鍵是要看清楚,要能解決什么樣問題,要集成什么,提出或要開發出什么樣的集成新技術,需要多大的實施成本,適合不適合自己當前的需求。

    歷史告訴我們,單純依靠技術手段建立的思想體系,必定不會具有長久的生命力。問題導向的思想體系,更具有生命力。

    新瓶裝舊酒不可取,嘩眾取寵更可怕。拋棄數十年已積累起的成果,另起爐灶,即是對歷史的無知,也必定會被市場的力量所吞噬。

    結論

    對工業互聯網的理解,仁者見仁,智者見智,在當前概念使用比較混亂的前提下,明確概念內涵,找出異同,便于實際使用,是本文的目的所在。另外,作者認為,技術的進步是一個演化過程,這個過程大多數情況下是由問題求解驅動的,明確要解決的問題才是未來任何新思想體系生命力的源泉所在。


    75秒快3网址