智能制造術(shù)語之工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺

旺材智能制造
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,即Industrial Internet Platform,是面向制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化需求,構(gòu)建基于海量數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析的服務(wù)體系,支撐制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的工業(yè)云平臺。

近年來,世界主要發(fā)達(dá)國家采取了一系列重大舉措推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。與此同時(shí),數(shù)字經(jīng)濟(jì)浪潮席卷全球,驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加速變革。云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)與制造技術(shù)、工業(yè)知識的集成創(chuàng)新不斷加速,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)運(yùn)而生。

什么是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,即Industrial Internet Platform,是面向制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化需求,構(gòu)建基于海量數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析的服務(wù)體系,支撐制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的工業(yè)云平臺。其本質(zhì)是通過構(gòu)建精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)、高效的數(shù)據(jù)采集互聯(lián)體系,建立面向工業(yè)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、集成、訪問、分析、管理的開發(fā)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)工業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、知識的模型化、標(biāo)準(zhǔn)化、軟件化、復(fù)用化,不斷優(yōu)化研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)營管理等資源配置效率,形成資源富集、多方參與、合作共贏、協(xié)同演進(jìn)的制造業(yè)新生態(tài)。

按照傳統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以分為三層:IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施)、PaaS(平臺)和SaaS(軟件)。目前發(fā)展方向:IaaS為寡頭壟斷,PaaS以專業(yè)性為基礎(chǔ)拓展通用性,SaaS專注于專業(yè)縱深的發(fā)展態(tài)勢。IaaS、PaaS、SaaS的建設(shè)成熟程度不一致,IaaS的發(fā)展成熟度較高、技術(shù)創(chuàng)新迭代迅速,亞馬遜AWS,微軟Azure、阿里云、騰訊云、華為云等占據(jù)了全球主要市場,IaaS主流服務(wù)商集中在中美兩國。當(dāng)前,多數(shù)工業(yè)PaaS在工業(yè)know-know和專業(yè)技術(shù)方面沉淀不足,受消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)橫向整合大獲成功的影響,忽視制造領(lǐng)域與消費(fèi)領(lǐng)域之間專業(yè)性的巨大差異,容易導(dǎo)致戰(zhàn)略方向和發(fā)展路徑的誤判,工業(yè)PaaS開發(fā)建設(shè)應(yīng)在專業(yè)性基礎(chǔ)上向提供通用能力方向發(fā)展。SaaS發(fā)展受PaaS賦能不足的約束,潛力尚未發(fā)揮出來,均處于萌芽階段。SaaS正逐步深入制造業(yè)細(xì)分行業(yè)領(lǐng)域,中小型企業(yè)的SaaS應(yīng)用需求最迫切、服務(wù)量最大、價(jià)值創(chuàng)造最直接。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的體系架構(gòu)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺包括三大核心層級。

第一層是邊緣,通過大范圍、深層次的數(shù)據(jù)采集,以及異構(gòu)數(shù)據(jù)的協(xié)議轉(zhuǎn)換與邊緣處理,構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

第二層是平臺,基于通用PaaS疊加大數(shù)據(jù)處理、工業(yè)數(shù)據(jù)分析、工業(yè)微服務(wù)等創(chuàng)新功能,構(gòu)建可擴(kuò)展的開放式云操作系統(tǒng)。

第三層是應(yīng)用,形成滿足不同行業(yè)、不同場景的工業(yè)SaaS和工業(yè)APP,形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的最終價(jià)值。

可以認(rèn)為,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是工業(yè)云平臺的延伸發(fā)展,其本質(zhì)是在傳統(tǒng)云平臺的基礎(chǔ)上疊加物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù),構(gòu)建更精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)、高效的數(shù)據(jù)采集體系,建設(shè)包括存儲(chǔ)、集成、訪問、分析、管理功能的使能平臺,實(shí)現(xiàn)工業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、知識模型化、軟件化,復(fù)用化,以工業(yè)應(yīng)用程序(APP)的形式為制造企業(yè)各類創(chuàng)新應(yīng)用,最終形成資源富集、多方參與、合作共贏、協(xié)同演進(jìn)的制造業(yè)生態(tài)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的典型應(yīng)用方案

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺構(gòu)建了安全、穩(wěn)定、知識共享及高度適應(yīng)且可擴(kuò)展的云端資源,推動(dòng)我國工業(yè)從制造大國到制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)型升級和“互聯(lián)網(wǎng)+制造”戰(zhàn)略。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的分類

根據(jù)服務(wù)對象和主攻方向的不同,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺又可以分為以下兩大類:

一、資產(chǎn)管理型平臺

這類平臺的服務(wù)目標(biāo)是設(shè)備資產(chǎn)的管理和運(yùn)營,利用傳感器、移動(dòng)通信、無線傳輸?shù)染W(wǎng)絡(luò)技術(shù)遠(yuǎn)程連接智能裝備、智能產(chǎn)品,在云端匯聚海量設(shè)備、環(huán)境、歷史數(shù)據(jù),利用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)及行業(yè)經(jīng)驗(yàn)知識對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與性能狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)只能分析,進(jìn)而以工業(yè)應(yīng)用程序(APP)的形式,為生產(chǎn)于決策提供智能化服務(wù)。比如GE的Predix、西門子的MindSphere以及我國三一重工的根云等。

二、資源配置型平臺

這類平臺聚焦要素資源的組織與調(diào)度,通過工業(yè)云接入分散、海量的資源,對制造企業(yè)資源管理、業(yè)務(wù)流程、生產(chǎn)過程、供應(yīng)鏈管理等進(jìn)行優(yōu)化,提供供需雙方、企業(yè)之間、企業(yè)內(nèi)部各類信息資源、人力資源、設(shè)計(jì)資源、制造資源的匹配效率。比較有代表性的有航天云網(wǎng)搭建的航天云網(wǎng)平臺和新迪數(shù)字研發(fā)的制造云平臺。

我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺亟須突破三大瓶頸

一、需求側(cè):工業(yè)企業(yè)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的理解和認(rèn)識還相對不足。

前期信息化基礎(chǔ)較好的企業(yè),多數(shù)未全盤謀劃形成適合云端集成的業(yè)務(wù)流程,部門、企業(yè)、行業(yè)之間的數(shù)據(jù)壁壘普遍存在?;A(chǔ)相對薄弱的企業(yè),一直以來對信息技術(shù)的認(rèn)識和應(yīng)用水平瓶頸未能突破,對待工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺這一新鮮事物的關(guān)注度不高,無心跟進(jìn)信息化領(lǐng)域的新進(jìn)展。

二、供給側(cè):服務(wù)和商業(yè)模式需要進(jìn)一步創(chuàng)新。

目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的商業(yè)模式還在延續(xù)傳統(tǒng)思路,所提供的服務(wù)也以通用功能為多,不能滿足差異化需求,對廣大中小企業(yè)的的吸引力不足。

不僅服務(wù)和商業(yè)模式要?jiǎng)?chuàng)新,技術(shù)服務(wù)能力也有待提升,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在可用性、穩(wěn)定性、安全性方面要求較高,我國自主產(chǎn)品還不能覆蓋全部需求。

三、發(fā)展環(huán)境仍有優(yōu)化提升的空間。

我國在保護(hù)企業(yè)數(shù)字資產(chǎn)安全方面存在立法空白,企業(yè)對新服務(wù)市場的誠信度疑慮重重,擔(dān)心敏感數(shù)據(jù)泄露,有關(guān)部門針對保護(hù)數(shù)據(jù)安全的立法建設(shè)亟待加強(qiáng)。另外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)揮數(shù)據(jù)集成和流動(dòng)促進(jìn)的作用需要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系的支撐,包括各軟件之間標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口,以及圍繞產(chǎn)業(yè)鏈建立跨行業(yè)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu),目前我國各行業(yè)之間普遍存在的數(shù)據(jù)壁壘亟待破除,有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系亟待完善。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是推動(dòng)制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的重要抓手,基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的制造業(yè)生態(tài)正成為產(chǎn)業(yè)競爭的“風(fēng)口”,發(fā)展的機(jī)遇稍縱即逝,需要在技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)研制和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等方面盡早部署。

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