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关于新时代工业互联网发展的思考

优管网

发布: 2019/02/08

作者:优管网

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《关于新时代工业互联网发展的思考》介绍了我国发展工业互联网的背景,并着重分享了工业互联网构建和工业互联网平台的理解和认识以及目前已开展的一些工作。


一、工业互联网的发展背景


推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合有三组关键词。


第一是互联网、大数据、人工智能;


第二是实体经济;


第三是融合发展;


互联网、大数据、人工智能是新一代信息技术的典型代表,同时三者之间有内在的逻辑关系。而我们发展实体经济,制造业是主战场,所以要抓住这个主战场。同时制造业也事关到我们整个经济发展,从十六大、十七大、十八大一直到十九大,两化融合始终是主线,如何让信息化为制造业转型升级提供真正新的动能、新的动力是我们需要关注的主题。


互联网是基础,是一个平台,它通过连接来重构社会的生产格局。大数据是新的生产要素、是引擎、是动力,以信息流来带动我们的技术流,资金流、人才流、物资流有序的流动。


人工智能是趋势、是主导,通过软件化来改变知识的传播、创造、复用和价值实现,是新的路径和模式。


这三者之间并不是孤立的,我们说互联网是大数据的基础,那互联网它的核心词是连接,通过连接我们把海量人、事、物连接到一起,产生海量的数据,才有了大数据这个概念。有了大数据之后我们通过对数据的分析刻画,找出其中的规律,才能走向人工智能。大数据有四个阶段:


第一个阶段是我们需要用大数据对事物进行描述,来展现它是什么样子。


第二个阶段是我们知道了它是什么样子,那么我们要分析出来它为什么是这个样子,好的坏的背后的原因是什么。


那第三个阶段是我们知道了它现在是什么样子,知道它为什么是这个样子,那么我们就要预测它下一步可能会是什么样子。


第四个阶段我们发现了下一步可能会发生什么之后我们就要做一个自主的决策,如果发生了,我们应该怎么办?所以我们从描述到诊断、再到预测、决策这四个阶段就构成了一个从大数据到人工智能演进的逻辑。


大数据时代,关注的更多的是相关关系,我们可能并不一定需要完全了解背后的理论公式,就可以通过相关关系来近似的求出在一些特定条件下,面对一些特定问题的近似最优的解。在工业领域尤其是适用,很多工业生产现场非常复杂,各种的工况、不同的温度湿度,形成一个非常复杂的系统。这种情况下我们通过大数据分析就可以得到一个某一种条件下近似最优的解。


人工智能背后是软件,软件本质是事物运行规律的这种代码化。所谓人工智能就是把我们对这个世界,对工业生产的理解软件化成一个一个的模块,然后用来指导我们的生产生活。


软件通过赋值、赋智、赋能来使硬件达到功能最大化,价值最大化,智慧最大化。比如说我们使用的智能手机,它的功能和我们之前非智能手机是有明显的区别,之前手机更多注重是它的通讯功能,现在的手机可以说它的功能是软件定义的,取决于我们装了什么样的软件,安装了滴滴它就可以打车,安装了微信它就可以互相联系、就可以支付。现在消费领域这种硬件通用化、软件个性化这种趋势是非常明显的,在未来,工业领域也将发生类似的事情。


互联网、大数据、人工智能新一代信息技术加速向制造业的这种融合渗透打破了原有的产业格局,可以为制造业注入信息化的基因,插上互联网的翅膀。软件定义、数据驱动、智能主导、平台支撑、服务增值的新产业也正在到来。


二、对工业互联网的认识理解


工业互联网远较互联网更为复杂,它的对象数量更加多,种类更加复杂。与互联网,移动互联网相比,工业互联网不仅是简单一个互联网在工业领域的应用,它是一个全新的一张网,它是全新的生态。是工业全要素,全产业链,全价值链、全面的连接,是一种新的生产制造和服务体系。


工业互联网分成三大部分,其中网络是基础,平台是核心,安全是保障。从定义上,工业互联网平台可以向下接入海量的设备,自身承载工业知识,微服务向上支撑APP等工业的应用程序,是一个新的工业操作系统。


从架构上,工业互联网平台可以分为边缘的数据采集层,工业PaaS层和工业APP层。在数据采集层主要解决解决三个问题:数据过少、数据过杂、数据过多这三个问题。


数据过少就需要把海量的工业设备系统连接起来,使得数据能够传输到平台上,推动隐性数据在赛博空间、在平台上的显性化。数据过杂是指,多源的设备、异构的系统、各种各样的通信协议,都不能互联互通,要把他们打通,从语义层面能够真正汇聚到一起。数据过多,工业设备现场7乘24小时源源不断的产生数据,这些数据并不是都对分析优化都有用,所以需要通过边缘侧的清洗过滤来进行数据的预处理,包括做一些边缘智能的分析达到局部优化。


工业PaaS层本质上是一个可拓展的工业互联网操作系统。操作系统向下可以调用软硬件的资源,向上承载应用服务,PaaS平台向下可以调用生产设备、系统、生产线等等海量的资源,向上可以承载者云化的工业软件或者新型的工业APP。所以我们把它定义为操作系统,那么为什么是可拓展呢?现在的平台越来越多采用微服务架构等新技术,在这种技术下我们是通过微服务的架构把我们对于工业的理解、工业技术、工艺经验等工业知识,组件化,封装化,软件化成一个一个的组件模型,微服务模型,软件模型,沉淀到我们工业互联网平台上。随着这种微服务组件数量的增多和功能的丰富,整个工业互联网PaaS平台的功能也在不断的拓展,所以它是一个可拓展的工业互联网操作系统。


工业APP层是面向特定场景解决特定问题一系列的系统解决方案,分成两类:一类是传统工业软件的云化,我们现在需要通过代码重写等一系列措施,把原来单机版的工业软件让它上云,一方面可以降低成本,另一方面也有助于推广应用。另一类是新型工业APP,这类工业APP是和工业互联网平台是强耦合的,需要使用工业互联网平台上的开发工具,调用PaaS平台上的微服务组件,按照自己的逻辑重新进行编排,形成一个一个面向用户,面向对象工业APP。


整体来看,工业互联网平台确实起到了一个操作系统的作用,所以它是工业全要素,全价值链,全产业链汇聚和配置的中枢。


如何判断我们所要上的云或者平台它到底能不能实现我们的功能,到底能不能解决我们痛点问题。可以从五个方面对平台进行评价,包括:数字化转型,网络化延伸,智能化生产,个性化定制,服务化延伸。



在数字化转型方面,我们就要看工业互联网平台是不是实现了工业设备,产品系统服务的全面连接和管理,数据端到端的综合集成,能不能实现研发设计生产制造,云服务等海量工业资源的在线汇聚和配置,以数据驱动加速企业组织管理变革。


在网络化协同化方面,我们要看平台是不是可以有效的整合,制造商、供应商、消费者开发者等主体,能不能有信息流真正带动技术流,资金流,人才流,物资流,形成基于平台的业务系统能力共享,市场拓展等开放的发展模式,能不能实现社会资源的网络化动态配置,推动制造业网络化向网络化制造演进。


在智能化生产方面,我们要看平台能不能推动工业技术,知识,方法,经验的这种软件化封装,平台化汇聚,在线化开放,智能化应用。因为这个将从根本上改变我们工业技术创造、积累共享、传播赋用的模式,推动制造业真的向大数据、云计算、人工智能为核心驱动力的智能化生产模式的演进。


在个性化定制方面,我们要看它是不是真正打通了市场和生产之间的数据流,能不能灵活组织制造资源和生产流程,实现低成本,大规模,柔性化定制和体验式消费,提升产品价值增强用户黏性。


在服务化延伸方面,要看平台能不能打通产品与服务之间的数据流,能不能推动企业从卖产品,向卖服务的转变,能不能培育我们预测性维护,故障诊断等新的服务模式,推动生产型制造迈向服务型制造,这是我们对于工业互联网平台的评价一些理解。


三、未来的下一步工作


接下来主要从建平台、用平台、补短板、建生态四个方面来继续推动我们平台建设及应用推广。


在建平台方面,我们要继续实施工业互联网创新发展工程,建设一批工业互联网平台实验测试环境和测试环境和测试床,遴选跨行业、跨领域的工业互联网平台,培育企业级平台等等。


在用平台方面,实施百万工业企业上云工程,重点以工业设备上云来牵引整个的工业企业上云,来牵引平台技术迭代和功能的演进。在这方面,不能为了上云而上云,更多地是要解决企业面临的问题。


第三方面是补短板,实施工业APP的培育工程,面向基础共性,行业通用、企业专用来建设三类工业APP的资源池。


最后是建生态,培育开源社区,推进工业互联网产融产金合作,营造良好的发展环境,打造基于工业互联网的新生态。


近年来,全国积极贯彻落实国务院工业互联网指导意见,把发展工业互联网作为推进制造业高智能发展的关键动能,迅速地聚焦工业重心,系统化推进工业互联网发展工作,形成了上下认识统一、目标定位明确、任务推进迅速的工业格局。希望未来大家能够进一步统一认识,凝聚共识,共同做好“两化融合”这篇大文章。

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