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发展历程

一文读懂工业互联网平台在中国的发展历程

发布时间:2019-06-20 14:22 点击次数:

  时至今日,工业互联网的应用基础已经逐步实现,在改革开放、全球一体化的大环境中,中国的工业生产环境发生了巨大变化,工业互联网平台发展迅猛,前景可期。

  工业互联网的实质是人、机、物互联,是依靠对制造业不同环节植入不同传感器,进而不断进行实时感知和数据收集,然后借助于数据陆续对工业环节进行准确化、有效地控制,最终实现效率提高的目的。时至今日,工业互联网的基础已经逐步落实,包括工业连接、高级分析、基于条件的监控、预测维护、机器学习和增强现实等,世界上许多国家和企业都在大力投资工业互联网。毫无疑问,在改革开放、全球一体化的大环境中,中国的工业生产环境也发生了巨大变化,工业互联网平台发展迅猛,前景可期。

  工业互联网平台是在传统云平台的基础上叠加物联网、大数据、人工智能等新兴技术,实现海量异构数据汇聚与建模分析、工业经验知识软件化与模块化、工业创新应用开发与运行,从而支撑生产智能决策、业务模式创新、资源优化配置和产业生态培育的载体。目前我国市场上有以下几类工业云平台。

  一是利用平台对接企业与用户,形成个性化定制服务能力,例如海尔COSMOPlat云平台打通需求、设计、生产等环节,实现个性化定制应用模式。

  二是借助平台打通产业链上下游,进而优化资源配置,例如航天云网INDICS和树根互联等平台,通过汇聚需求与供给双方而实现供需对接、资源共享的功能。

  三是管理软件企业,依托平台实现从企业管理层到生产层的纵向数据集成,进而提升软件的智能精准分析能力,典型案例如SAP HANA平台。

  四是设计软件企业借助平台强化基于全生命周期的数据集成能力,形成基于数字孪生的创新应用,进而缩短研发周期,加快产品迭代升级,如索为系统的SYSWARE平台。

  与工业互联网相比,工业物联网平台重点在硬件网络,即物与物之间的互联。物联网与组织平台、信息管理以及软件应用等相结合,成为工业互联网平台的重要组成部分。工业互联网平台发展经历了以下几个时期。

  工业互联网萌芽期(2010年以前):2009年,阿里公司率先开展云平台的研究,并逐步与制造、交通、能源等众多领域的领军企业合作,成为一些工业企业搭建云平台的重要推手。

  发展初期(2010年—2014年):2010年,腾讯开放平台接入首批应用,腾讯云正式对外提供云服务。2011年,华为公司依托其资本和云计算研发实力,发布华为云平台,面向互联网增值服务运营商、大中小型企业、政府、科研院所等广大企事业用户提供包括云主机、云托管、云存储等基础云服务、超算、内容分发与加速、视频托管与发布、企业IT、应用托管等服务和解决方案。

  快速发展期(2015年—至今):2015年以后,国内企业积极开展布局,航天云网、三一重工、海尔、富士康等企业依托自身制造能力和规模优势,推出工业平台服务,并逐步实现由企业内应用向企业外服务的拓展;和利时、用友、沈阳机床、徐工集团等企业则基于自身在自动化系统、工业软件与制造装备领域的积累,进一步向平台延伸,尝试构建新时期的工业智能化解决方案。当然,客观地说,目前中国工业互联网云平台产业的发展仍处于初级阶段。

  工业互联网包括工业软件、工业通信、工业云平台、工业互联网基础设施、工业安全等,这里工业云平台主要包括数据采集层、IaaS层、PaaS层、SaaS层。

  数据采集层包括协议解析、数据集成、边缘数据处理等。数据采集层是基础,负责精准、实时、高效地数据采集。考虑数据的安全性与协议的复杂性,要构建一个精准、实时、高效的数据采集体系,把数据采集上来,通过协议转换和边缘计算,一部分在边缘侧进行处理并直接返回到机器设备,一部分传到云端进行综合利用分析,进一步优化形成决策。

  IaaS层是支撑,对所有计算基础设施的利用,包括处理CPU、内存、存储、网络和其他基本的计算资源,用户能够部署和运行任意软件,包括操作系统和应用程序。IaaS服务提供商为企业提供硬件设施的基础服务。云端的服务器与存储设备集中在IaaS服务提供商的大型机房内统一管理,节约了企业服务器的占地资源与维护成本。

  PaaS层是核心,构建一个扩展的操作系统,为应用软件开发提供一个基础平台。系统软件开发测试需要在本地配置开发环境和服务器等设备,而PaaS平台提供了软件开发的基础架构,软件开发者可以在这个基础架构之上建设新的应用,或者为已有的应用扩展新的功能。

  SaaS层是关键,主要是以工业App的形式体现,用于面向特定的工业场景提供特定的服务。SaaS产品种类包括设计、生产、设备管理、能耗优化等。

  目前中国工业互联网云平台产业发展较为成熟、利润较高的是IaaS层。随着产业不断发展成熟,市场对于服务的需求将越来越强烈,数据采集层、PaaS层和SaaS层的利润将逐渐上升,并将成为产业利润的主要来源。

  工业互联网云平台产业链的参与者主要包括:设备制造商、系统集成商、网络运营商和平台供应商等,而处在不同产业链环节的企业则借助工业互联网云平台,专注于自身优势业务发展,蓄势待发。

  工业互联网云平台的价值在于“互联”和“优化”,根本上是为了实现信息对称和生产效率的提升。以阿里、腾讯、华为为代表的互联网企业,利用数据上的优势,着力打造工业云平台的建设,以数据驱动生产,以互联构建工业互联产业链。

  阿里云创立于2009年,是领先的云计算及人工智能科技公司,为200多个国家和地区的企业、开发者和政府机构提供服务。2017年8月阿里巴巴财报数据显示,阿里云付费云计算用户超过100万,其服务客户超过230万。

  腾讯云是基于QQ、微信、腾讯游戏等海量业务的技术锤炼,从基础架构到精细化运营,从平台实力到生态能力建设,腾讯云将之整合并面向市场,使之能够为企业和创业者提供集云计算、云数据、云运营于一体的云端服务体验。

  华为云在数字化转型浪潮中,为了更好地支持云服务业务的发展,2017年3月专门成立了Cloud BU。这是一个基于公有云业务把产品及其运维和运营端到端打通的组织。同时,华为还与业界顶尖的科研院校积极展开合作,不断增强在公有云、AI、大数据、算法等领域的创新能力和核心竞争力。

  工业互联网的完整解决方案有四个环节:设备接入、设备通信、工业互联网平台、软件应用于服务。设备接入,则是把数以亿计的终端工业设备连入互联网,通过数据交流共享工业云平台的最终价值。

  以设备制造商为主的企业,如徐工集团、沈阳机床等,利用信息化理念,构建工业云平台生态系统,实现全价值链的信息化服务。

  徐工集团旨在打造中国的“Predix”。在2009年,徐工就启动了信息化整体提升工程,形成了完整的研产供销服、全价值链的信息化体系,积累了150T的工业大数据。在2016年11月11日,徐工携手阿里巴巴、华为等,正式面向全球启动了“徐工工业云”。目前,平台已接入了超过67万台设备,包括工程机械设备、汽车、农业机械、环卫机械以及竣工机械,积累了大量的数据。

  沈阳机床则着力打造iSESOL工业云。沈阳机床集团联合神州数码控股、光大金控于2015年共同投资成立智能云科信息科技有限公司。智能云科打造了iSESOL云制造服务平台。iSESOL工业云是以工业数据服务驱动供需新生态,旨在助力企业实现从智能装备到智能车间,再到智能工厂的逐步演进,涵盖了制造数据、交易智选、区域协同、金融合作、人才汇聚和个性定制等服务。而iSESOL网致力于满足机械加工领域的交易需求,提供快捷、安全的交易环境,构建生产能力共享经济生态。“iSESOL俱乐部”会员服务计划同步推出,秉承“让制造更简单”的理念,为合作企业提供各类线上线下增值服务。

  高速运转的生产线产生的数据具有实时性,因此工业大数据的处理相比商业大数据更加困难。完整的工业生产流程,设计从原材料采购、供应链管理、生产制造管理到产品销售的所有环节,使得工业云平台建设显得尤为重要。富士康、海尔等各大生产制造商,以从“制造”走向“智造”为核心理念,全面实施工业云平台建设。

  BEACON平台。富士康集团于2017年开发了工业互联网平台BEACON,探索将数字技术与其3C设备、零件、通路等领域的专业优势结合,向行业领先的工业互联网公司转型。BEACON平台通过工业互联网、大数据、云计算等软件及工业机器人、传感器、交换机等硬件的相互整合,从而建立了端到端的可控可管的智慧云平台,将设备数据、生产数据、产业专业理论进行集成、处理、分析,形成开放、共享的工业级App。目前,富士康借助BEACON平台实现生产过程全记录、无线智慧定位、SMT数据整体呈现(产能/良率/物料损耗等)、数据智能实现集中管理数据、基于大数据的智能能源管控等。

  COSMOPlat平台。海尔集团基于家电制造业的多年实践经验,推出工业互联网平台COSMOPlat,形成以用户为中心的大规模定制化生产模式,实现需求实时响应、全程实时可视和资源无缝对接。COSMOPlat平台共分为四层:第一层是资源层,开放聚合全球资源,实现各类资源的分布式调度和最优匹配。第二层是平台层,支持工业应用的快速开发、部署、运行、集成,实现工业技术软件化。第三层是应用层,为企业提供具体互联工厂应用服务,形成全流程的应用解决方案。第四层是模式层,依托互联工厂应用服务实现模式创新和资源共享。目前,COSMOPlat平台已打通交互定制、开放研发、数字营销、模块采购、智能生产、智慧物流、智慧服务等业务环节,通过智能化系统使用户持续、深度参与到产品设计研发、生产制造、物流配送、迭代升级等环节,满足用户个性化定制需求。

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