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幹貨 - 工業互聯網總體發展趨勢分析

未知 2019-07-22 10:53

  菠菜娛樂在研究的時候首先對工業互聯網的內涵做了很長一段時間的分析和研究,最後菠菜娛樂給出了工業互聯網的定義,首先這個定義有幾個方麵。第一個,它是互聯網與信息技術與製造業的融合,這個是一個很關鍵的方麵。另外菠菜娛樂認為和互聯網一樣,產業和應用的環境,會促進創新,推動企業產業的發展。

  針對工業互聯網來說,菠菜娛樂覺得它首先也是應該有一個生態的概念在裏麵,包括應用生態和產能生態。另一方麵,工業互聯網和互聯網一樣,對信息基礎設施的推動和發展也是非常關鍵的,而且工業互聯網將來是全球化的協同,包括跨企業,包括國內不同企業,還有跨地域、全球化的協同,它需要菠菜娛樂整個的信息基礎設施的支撐,而信息基礎設施在工業互聯網推動下會不斷完善和發展。

  這張圖菠菜娛樂可以看到,和互聯網可以做一個類比,在終端、網絡和應用層麵都很相似,但是菠菜娛樂看到有工業特征在裏麵。首先終端層麵,菠菜娛樂要體現工業互聯網的終端,包括菠菜娛樂的機器、物料都要進行智能化,能夠聯網來傳送一些信息和進行信息的交互。第二個層麵是網絡層麵,包含了網絡互聯的層麵,含了工廠內部網絡的連接還有大網上的連接。還有一些信息基礎設施,特別涉及到和咱們主題相關的雲、大數據,這是很關鍵的信息基礎設施。再往上是工業互聯網的各種應用。

  針對工業互聯網內涵,實際上就是菠菜娛樂經常會問的一個問題,菠菜娛樂和智能製造是什麽樣的關係。我用了一張圖呈現這個關係,智能製造菠菜娛樂覺得內涵可能更大一些,含了菠菜娛樂的材料、工藝還有機械,跟設備裝備本體相關的,這個應該是智能製造很重要的一塊也是很重要的基礎。但是工業互聯網我認為更強調這種網絡化、智能化這方麵,從本體往上與信息通信、信息處理和應用支撐等方麵。從智能製造的角度來看,這個大的藍色的框子,工業互聯網是其中很核心的中間的一塊。

  另外菠菜娛樂看到,從信息基礎設施來講,工業是一個推動菠菜娛樂信息基礎設施建設的基礎,比如說菠菜娛樂雲,菠菜娛樂建了數據中心,不僅僅是麵向工業雲的服務,可能醫療還有農業都可以,所以從這種角度來看,工業互聯網的內涵就是菠菜娛樂這個紅色的框子,更大一些,它可以支撐消費性的一些公眾服務的業務也可以在上麵,提供更好的一些支撐服務。

  目前也是菠菜娛樂實際上在研究工業互聯網的時候,和國內外很多單位進行了調研和研討,將近一百多家國內外的企業,包括國際一些很大型的企業還有國內的一些大型的製造和信息通信的企業、互聯網企業。從整體來看,菠菜娛樂認為實際上產業對工業互聯網的理解還是不太一樣的,譬如說製造企業,可能是希望首先是對工廠內部進行一些改造,為了滿足他的生產經營管理的需要,怎麽來更高效率、更好的質量和降低能耗這些方麵。同時為了對用戶的需求進行對接,或者提升他的增值服務,用到外部的一些互聯網的平台,如跟供應鏈上來一個協同,跟用戶需求的匹配。但是他可能側重的是藍色,更多的是在工廠內部。

  另一方麵,從互聯網角度來說,在互聯網企業,推動工業互聯網或者智能製造發展,他是更希望利用互聯網一些模式的創新和商業上的創新,來產生很多新的價值,同時通過這種創新來推動工廠和製造業內部的發展。所以菠菜娛樂看到,一個是從內到外的發展,一個是從外到內的影響和發展,雙方同時作用來推動工業互聯網整體的發展。

  菠菜娛樂認為不管大家的重點、切入點、視角有什麽不太一樣,但是實際上共性都需要菠菜娛樂網絡、數據和安全這三個共性的支撐。首先為什麽說網絡是很關鍵的,因為網絡是一個基礎,菠菜娛樂要把這些設備,把涉及到工業互聯網相關的菠菜娛樂的係統、設備還有與菠菜娛樂的人、產業鏈各個環節能夠互聯起來,這個是所有的信息交互的基礎,所以網絡是他一個很關鍵的技術,涉及到工廠內部這個係統之間的互聯,可能還有一些新的網絡化需求,另外涉及到工廠外部的很多要素和係統的互聯。

  另外,在這個基礎上,網絡互聯隻是一個基礎,但是它核心還是數據以及數據在這些係統之間、不同要素之間的流動和對數據的利用。所以菠菜娛樂認為數據的流動或者數據的驅動實際上是對工業互聯網引發智能化變革的一個核心,這個流動涉及到多個層麵,不光是流動,可能還涉及到數據的分析,在各個層麵都會有體現,包括這種生產控製環節,有可能采集數據,實時進行一些控製。在係統之間,數據的交換和共享還有一些大數據的分析。最終在這個基礎上實現各種智能化的應用。

  菠菜娛樂可能沒有時間來完整闡述為什麽得出菠菜娛樂認為的這個工業互聯網,實際上菠菜娛樂剖析了很多案例,結合菠菜娛樂對很多案例的分析,最後給出了菠菜娛樂對工業互聯網一個總體的體係架構的理解,就是可以看到,這個是目前給出來的體係架構。首先是菠菜娛樂把數據放在核心了,菠菜娛樂認為它是最關鍵的,而且涉及到很多層麵,包括采集、處理、分析還有它的一些基於數據的在工廠內部的智能化運營決策,同時跟物理係統去對接。另外菠菜娛樂看到有網絡,涉及到在網絡層麵的,菠菜娛樂含了網絡互聯、標識解析和應用支撐,網絡互聯像菠菜娛樂IP互聯一樣,標識解析,隨著自動識讀技術,像RFID、二維碼,應用很多,所以標識解析將成為很重要的支撐,就像DNS一樣。另外是應用支撐,如互聯網上的中間件,及們互聯網上有web、http、java這些協議等,將來針對工業互聯網也非常關鍵。

  在上麵基於這三個基礎的支撐來支撐個性化各種應用,這張圖還有幾點需要說明一下,第一個菠菜娛樂看到,實際上這是一個兩維的圖,菠菜娛樂看到數據是在網絡、安全上麵一點點,菠菜娛樂體現網絡和安全做一個基礎和支撐的作用。第二個是三個大的數據閉環,工業和菠菜娛樂公眾的通信是不一樣的,工業裏麵是一個微觀的係統,很多設備在自動運行,需要在底層有一個小的閉環進行快速的數據分析和決策,然後反饋控製。再往上在工廠裏麵會形成一個更大一個層麵的閉環,再往上是整個產業鏈,形成一個很大的閉環。

  這是菠菜娛樂現在對工業互聯網的一個認識,目前實際上工業互聯網也是國際上很重要的一個議題,像美國和德國都在積極推進相關的發展,可能用的概念和術語不太一樣,切入點不同,像美國一開始提先進製造,後來在通用電氣一些大的企業引領下,開始推動工業互聯網。他核心是利用美國在一些基礎,對材料、理論這方麵的積累,還有互聯網、大數據分析方麵的積累,來推動工業互聯網發展。

  德國的工業4.0也是在積極推動,他可能叫CPS這個術語,但實際上他可能側重的是製造環節的裝備智能化和流程方麵的自動化,主要集中在智能工廠內部,可能製造本身的一些。不管是什麽樣的,但是從兩個國家的推動情況來看,數據都是一個很重要的核心,工業互聯網是達成的一個重要的共識,推動網絡化、智能化,另外數據也是很重要的核心。

  剛才菠菜娛樂說了一下菠菜娛樂對工業互聯網體係架構的認識,包括網絡數據安全,實際上體係架構研究也是美國和德國很關鍵的切入點,因為它是對工業互聯網最頂層的設計,它會引導後續所有的研究、方向還有它的一些實施。這個體係架構作為他最頂層的設計,在美國和德國受到高度重視,這張片子給出來的是德國工業4.0發布的,在去年給出來的工業4.0的參考架構。

  菠菜娛樂可以看它是三個維度,一個維度是從功能的維度,提煉了一些共性的功能,資產就是物理的這些東西,集成就是一些設備集成傳感器、執行器,再往上通信,然後信息的分析,然後提煉一些功能,最後再支撐商業價值的實現。同時菠菜娛樂知道工業4.0是強調幾個集成的,一個是在生命周期的端到端的集成,實際上從設計到最後的菠菜娛樂服務這個環節,整個生命周期都離不開ICT的支持,所以信息係統會把第一維度的這些功能在生命周期整個價值鏈條上會有映射,不同階段的。第二個是在工廠內部,實際上它也是有不同層級,包括現場的一些設備和控製,還有再往上的一些工廠的信息係統,所以它是相關的功能,對這個工業係統也是有各個層次的映射和對接。這個是簡單介紹一下德國工業4.0參考模型。

  剛才談到美國也非常重視,美國IIC,這是一個由GE、ATT;、英特爾、思科、IBM五家公司發起成立的一個聯盟組織,叫工業互聯網產業聯盟IIC,它在去年也發布了工業互聯網的體係架構,首先有一個方法論,從四個視角來切入的,針對每個視角都有給出相關的體係描述。

  我稍微介紹一下,菠菜娛樂知道不同的人他的視角和對係統的理解是不一樣的,比如商業視角,一個經理、CEO,他更關注的是價值的實現、商業的實現。他這個商業的實現怎麽對應到這種係統或者流程方麵,就要用到第二個視角,就是使用視角,我要把我這種價值的實現,比如菠菜娛樂服務化,怎麽在這種係統角度把它數出來。第三個視角是功能視角,從係統功能實現的角度來給出一些功能模塊,具體的一些接口,這種要求,以便來實現整個流程、整個功能。另外一個,實現視角菠菜娛樂知道就是不同的部件,菠菜娛樂都有不同的實現方式,有很多協議選擇,這樣就涉及到實現視角,就是具體實施的層麵。

  這是美國工業互聯網的,這個是功能視角,菠菜娛樂可以看一下給出來的架構。一個是含了控製、運營、信息應用和商業,控製就是底層的設備自執行這個層麵,運營是這個設備的一些管理、配置,還有一些預測優化。另外信息這塊,所有的信息可以匯聚一起來進行分析和處理,同時可以提供一些用戶的接口還有一些邏輯,還有API的供上層的商業來調用。這個是五個主要的模塊。菠菜娛樂可以看到實際上這些模塊可以看到,除了這五個模塊,實際上還有兩個主要的數據流,一個是針對這種信息流層麵的消息的采集,另外一個是決策控製,菠菜娛樂看到紅色這塊有一個控製的,實際上他要強調反饋控製,菠菜娛樂不光信息要采集,而且要能夠作用到係統。第三個是一個閉環,就像菠菜娛樂剛才談到工業互聯網三大閉環,微觀層麵的閉環,還有在上麵形成一個很大的閉環。

  去年美德發布工業體係架構以後,因為工業互聯網需要全球化的協同,包括產業的協同、菠菜娛樂的全球化流動、企業之間的協作,產業不希望采用不同的標準或者區域去割裂它,所以美國和德國也在積極推動他們兩個體係的對接。這個是在2016年3月的時候,德國工業4.0和美國的IIC聯盟簽署合作協議,他們做了功能性的對接。後續會在標準方麵,在實施和具體的解決方案的研究和開發方麵,都會做一些深層次的對接,這個也是在逐步推動的。

  目前除了美德的體係架構這種頂層設計之外,實際上也在同步開展標準的研製,測試床和案例征集。從這可以看到美國的情況,大家首先非常重視標準化的工作,這是一個方麵,像德國發布了兩版的工業4.0的標準路線圖。另外是案例庫和測試床的工作,實際上測試床、案例庫都非常關鍵,通過這種搜集和測試床的展示,業界可以看到菠菜娛樂利用工業互聯網能解決企業的什麽問題,確實能夠這樣去實施去部署,這樣對推動整個產業發展非常關鍵。美國IIC也是這樣的,這是它的組織架構,也征集了很多測試床和案例,然後推動標準化工作。

  除了這個菠菜娛樂看到,實際上菠菜娛樂就會在想,剛才我講了這些體係架構,和這些怎麽結合的,菠菜娛樂有了體係架構,菠菜娛樂為什麽認為體係架構是一個總體的設計,有了體係架構之後菠菜娛樂可以看這種互操作的需求,產生很多新的接口,菠菜娛樂可以針對性的看看需要製定什麽樣的標準。另外菠菜娛樂在做測試床的這種建設和應用案例的征集和選擇,菠菜娛樂看到這種案例是不是作為菠菜娛樂的一個判斷的依據,是不是符合工業互聯網的理念。工業互聯網的體係架構是一個基礎,像IIC他的測試床都要去說明,就是在推動測試床建設的時候要說明我這個測試床是符合工業互聯網架構的,說一些理由。所以體係架構作為頂層設計是非常關鍵的,目前受到國際的高度重視。這個是對美德整個頂層設計還有技術標準的一些簡單的介紹。

  除了這種技術標準工作之外,產業也是在積極推動工業互聯網的發展,有很多的動作,一些大的公司,菠菜娛樂今天大家在這塊也接觸了很多企業,包括國內外的企業,也看到大家在這方麵的實踐和探索。

  首先菠菜娛樂認為工業互聯網它為什麽叫變革,首先它除了技術創新之外,它對產業帶來很大的變革,剛才談到數據是一個核心,它對很多層麵都會帶來很大的影響,它對產業推動什麽,一個是會出現新的產業環節,菠菜娛樂看這張圖的時候可以看到,現在生產係統上很多自己專用的一些裝備、控製係統和信息係統,將來菠菜娛樂看到右邊這張圖,菠菜娛樂認為工業數據平台將會是一個核心,而且很多的這種傳感、執行設備和智能設備跟現有的裝備會更好的去緊密地結合,而且整個體係架構會更扁平化。可以看到這個大的變化,可能菠菜娛樂看到將來會出現新的產業環節,首先最核心的可能是工業數據平台。第二個會推動現有產業的變革,包括一些傳感器在工業一些工業的應用和工業係統的結合,包括智能工控係統。菠菜娛樂知道將來機床是什麽樣,也可以像菠菜娛樂的生產設備也可以像手機一樣,有智能化的係統,菠菜娛樂可以很方便的修改或者去靈活組態、編程,加載一些應用邏輯或者控製邏輯。另外還有一些新型的工業軟件,基於大數據分析,會有很多新的變革,包括集成化的需求。這個是菠菜娛樂認為對產業會產生很大的變化。

  菠菜娛樂看到實際上菠菜娛樂對整個工業互聯網的產業做了分析,將來會出現的一些關鍵產業,從底到上,包括新的操作係統,還有傳感器,還有工業企業網絡,這塊技術有很多了,還有生產控製係統,再往上是平台,實際上現在的平台有兩個層麵,一個是在這種底層,就是菠菜娛樂剛才看到有很底層的閉環,實現閉環,菠菜娛樂跟生產緊密相關的環節有一個邊緣計算平台,可以實現數據的快速處理和反饋。再往上是菠菜娛樂大的一個數據平台。再往上是各種應用軟件,甚至像手機一樣,來開發一些工業的APP。

  目前菠菜娛樂來觀察,現在國際上很多大的企業都在做布局,在各個層麵,包括在終端、在平台、在雲層麵,都有相關的一些大的動作,包括他的菠菜娛樂、解決方案還有他的一些公司組織模式類的變革。除了這種對終端層麵的改造,核心大家都是在雲平台做相關的部署,希望將來能夠基於雲實現統一的包括工廠還有不同企業之間的協同。

  這個是菠菜娛樂對最新的一些動態的介紹,大家看到這張片子可以看到,很多國際大的公司在引領產業發展,在創新產業生態,包括剛才說到工業4.0平台,還有工業互聯網聯盟,那都是很大的。

  在去年和今年部裏也都非常重視智能製造和工業互聯網發展,通過這種試點示範還有智能製造專項來推動。去年一共有94個項目入選,主要從兩大方麵,一個是試點,今年有五個試點,示範的內容在征集,包括離散、流程、網絡協同、個性化定製、遠程運維,大家可以在網上看到相關通知。另外還有兩個大的實施方向,標準化的實驗驗證,還有新模式推廣應用。標準驗證非常基礎的,還有行業標準的實驗驗證的征集。這個是部裏最新的動作,而且在2016年的時候是把工業互聯網的試點示範還有標準驗證的新模式納入到智能製造專項裏一起來推動的。

  剛才談到國際上很多大的企業領頭,在中國菠菜娛樂知道,可能咱們中國的工業企業還需要產業整合力,在產業生態建設和推動方麵和國際相比還是有一些差距的,為了推動中國的產學研用的發展,菠菜娛樂在2月1號的時候,中國信息通信研究院聯合相關的工業企業、互聯網企業、信息通信企業一起來發起成立了工業互聯網產業聯盟,苗部長親自擔任指導委員會主任,而且五個部領導都在這個指導委員會親自擔任主任、副主任,對聯盟進行指導,另外菠菜娛樂還有專家委員會。

  目前成員單位數量增長很快,現在一共是181家,還有10多家在審核。從這個比例可以看到,一個是工業企業和信息通信企業,基本上數量有點持平,這樣對菠菜娛樂了解工業企業需求,基於他們的需求來匹配需求,來開發相應的菠菜娛樂和解決方案是非常有推動作用的,最後再回到工業企業去應用。同時菠菜娛樂看到還有境外的企業,菠菜娛樂希望做成一個開放的聯盟。

  目前聯盟一共設立了7個組,結合聯盟的目標,有總體、需求、技術標準、安全、試驗平台、產業發展、國際合作。另外菠菜娛樂為了推動創新,一個是邊緣計算,這個現在國際上也非常熱,為了推動它的創新發展,菠菜娛樂在總體組下成立特設組,因為大家也知道工業大數據是非常核心的,為了匯聚產業力量,加快它發展,成立了一個工業大數據的特設組。最後還有一個知識產權保護,這個也是非常關鍵的,對於保護工業互聯網健康的發展和它的技術創新。這個是大的組織架構。

  菠菜娛樂剛才談了很多美國和德國都發布了體係架構,體係架構作為工業互聯網頂層設計,菠菜娛樂也是能夠盡快推出來。目前這是菠菜娛樂的一個大的提綱,基本上這個文件也是相對比較完善的分成了六個大的章節,包括內涵、體係架構,還有從網絡數據安全方麵對它的解讀。另外菠菜娛樂為了指導企業,剖析完他的各個方麵之後,為了引導指導企業的運用和實施,還專門寫了一章工業互聯網實施的架構,希望能夠有效的指導。應該說這是菠菜娛樂聯盟第一個要孵化出來的菠菜娛樂,計劃在近期發布。

  在這個裏頭我展示了一下,剛才談到有一個工業互聯網的實施,在這裏麵我舉一個例子,比如網絡互聯,菠菜娛樂給出一張圖,大家可以看到,為了實現網絡互聯菠菜娛樂可以做哪些工作。第一個,可以對現有的網絡進行改造。第二個,對相關的設備進行網絡化、智能化改造。第三個,可以加裝一些現有的設備,可能本身設備就能采集一些數據,直接拿這種設備或者工控係統傳送相關的數據。第三個,可能菠菜娛樂采集得不全,可以加載一些傳感器采集數據,另外還可以部署一些新的傳感器。另外還有工業互聯網一個特點,將來這種菠菜娛樂的原材料都會網絡化,這樣可以跟產線結合,進行靈活匹配。最後還有智能邊緣計算、雲、大數據和菠菜娛樂智能化。可以看到這些方麵都可以考慮網絡化的實施,這個是菠菜娛樂報告裏的其中一個典型的圖。

  聯盟2016年的一些成果還是非常顯著的,大家在一起協作,推進的速度還是非常快的,包括研究報告,大概列了一下,除了體係架構之外菠菜娛樂有標準,還有大數據的報告,可能在下麵都會推出來,包括這種需求還有技術體係安全方麵的報告。另外菠菜娛樂也會推動實驗平台的建設,包括像美國和德國一些測試床的解決方案的展示,一些實驗係統的建設,建一個大的水平化的平台,大家都可以在上麵做做實驗,在這個平台上提供一些基礎的工具、開發環境,還有模型算法的支撐,包括一些PI。

  另外就產業發展這塊,剛才談到,其實今年工業互聯網的試點示範就和智能製造形成了組織,也會進行這種案例的征集,還有優秀案例的評選工作,包括標準的研製還有國際的合作也是在推動,希望加強跟美國、德國的合作。

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