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兰斯10瓦古:
概述:中國的工業互聯網平臺發展

發布時間:2019-02-18 來源:中國工業和信息化 類型:自動化要聞 人瀏覽
關鍵字:

战国兰斯8 www.kaxqfl.com.cn 工業互聯網 實時感知 數據收集

導  讀:

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。

  
  “工業互聯網”由GE(美國通用電氣公司)研發部門在2012年提出,GE前CEO伊梅爾特堅信它是工業的未來。然而,誰又能說1968年Dick Morley的一場宿醉不是扇動現代工業互聯網革命的蝴蝶翅膀?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)的發明。此后,M2M(機器間通信)、以太網標準化、萬維網(WWW)、用于PLC的TCP/IP協議發展起來,到凱文·阿什頓提出物聯網概念,以太網在工業環境中已經無所不在了。而伴隨著IT標準進入工業自動化領域,工業互聯網的未來漸露雛形。


工業互聯網,實時感知,數據收集


  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??榛?、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,其中:


工業互聯網,實時感知,數據收集


  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??悸鞘蕕陌踩雜胄櫚母叢有?,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?;箍獻?,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。


工業互聯網,實時感知,數據收集


  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?!癷SESOL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、??椴曬?、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。

  支持工業互聯網政策力度空前

  發展工業互聯網是實現中國制造強國建設戰略的關鍵基礎,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,我國陸續出臺了針對中國制造強國建設戰略、“互聯網+”等領域的多項產業政策,推動工業互聯網的建設。尤其是十九大報告提出要“推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合”后,工業互聯網相關政策更是持續加碼:2017年11月國務院發布《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》;2018年2月工信部開展工業互聯網“323”行動,計劃實施工業互聯網三年行動計劃,緊接著國家制造強國建設領導小組下設立工業互聯網專項工作組,統籌協調我國工業互聯網發展工作。政策頻出的背后,是國家希望以推進供給側結構性改革為主線,結合實施建設制造強國戰略和“互聯網+”,依托工業互聯網,促進新一代信息技術與制造業的深度融合,從而推動實體經濟的轉型升級。

  2018年5月,工信部印發了《工業互聯網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,并整合行業協會、產業聯盟、科研院各方力量,形成協同推進工業APP的格局。同時,充分發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APP的資金投入,到2019年12月,力爭將工業APP規模擴大至10萬個,工業APP創新應用企業的工業技術軟件化率達30%;到2020年12月,工業APP規模達30萬個,工業APP創新應用企業的工業技術軟件化率達50%。

  2018年6月,工信部印發《工業互聯網發展行動計劃(2018—2020)》和《工業互聯網專項工作組2018年工作計劃》,提出到2020年底初步建成工業互聯網基礎設施和產業體系的行動目標,并推動30萬工業企業上云,培育30萬個工業應用APP,重點領域形成150個工業互聯網集成創新應用試點等具體目標。三年內,中國將初步建成適用于工業互聯網高可靠、廣覆蓋、大帶寬、可定制的企業外網絡基礎設施,支持工業企業建設改造工業互聯網企業內網?;菇醪焦菇üひ禱チ曄督馕鎏逑?,建成5個左右標識解析國家頂級節點,標識注冊量超過20億個。到2020年底,中國要初步形成各有側重、協同集聚發展的工業互聯網平臺體系,遴選10個左右跨行業跨領域平臺,培育一批獨立經營的企業級平臺。

  工信部還發布了《2018年工業互聯網創新發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,體現出其在工業互聯網領域的領先優勢以及國家對其產品能力的認可。對工業互聯網平臺來說,未來基于平臺的開發生態是關鍵,現階段領先企業具有先發優勢。

  國家政策推動的同時,地方政府也在力推落地工業互聯網扶持政策。

  比如,浙江推出“1+N”工業互聯網平臺體系和行業聯盟,“1”是指由阿里云、中控、之江實驗室共建的supET工業互聯網平臺,它將作為底層平臺和基礎設施服務于工業企業轉型升級?!癗”指的是以“1”為地基,培育出一批領先的工業互聯網平臺?!?+N”工業互聯網平臺首批將建設5~10家領先的工業互聯網子平臺。

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

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

  重慶也發布相關政策,計劃到2020年,建設工業互聯網創新中心和工業互聯網示范基地,形成3~5個具備國內競爭力的工業互聯網平臺,培育10家龍頭引領企業,2萬家企業“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個數字化車間,基本形成工業互聯網生態。

  工業互聯網平臺已然成為巨頭企業必爭之地。產業轉型的需要,政策的大力支持,中國工業互聯網平臺的發展已經迎來新的歷史機遇。

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