工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺這個話題的討論一直未曾停歇過，圈內(nèi)各種工業(yè)4.0、智能制造、企業(yè)數(shù)字化轉型、CIO聯(lián)盟、數(shù)字化轉型促進會等一系列熱門群的話題似乎都少不了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。那到底什么是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，什么又是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，它們從哪里來，又要去哪里，它們在企業(yè)數(shù)字化轉型的進程中，又承擔了什么樣的角色，發(fā)揮了什么樣的數(shù)字經(jīng)濟價值，作為一名來自甲方的屌絲青年，站在甲方的視角，今天，讓我們一起簡單地來聊聊那些曾經(jīng)共同經(jīng)歷的過往。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“姓”啥
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，有人說是工業(yè)互聯(lián)的網(wǎng)，也有人說是工業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)，有童鞋可能會問了，這兩者有區(qū)別嗎？其實這是有區(qū)別的，這也正是中華文字博大精深的地方，雖然都是5個漢字，前者偏解決的是管理問題，后者偏解決的是技術問題。且不管它們到底是哪種網(wǎng)，從企業(yè)戰(zhàn)略目標和業(yè)務流程來講，始終如一的目標，需要實現(xiàn)流程和體系的融匯貫通，達到資源最大化利用和共享，即互聯(lián)，進而實現(xiàn)企業(yè)卓越運營管理和利潤的最大化。
目前行業(yè)對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)好像也沒有嚴格的標準定義，對工業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重點需要解決的業(yè)務目標也不統(tǒng)一，可以說當下正是處于百花齊放、百家爭鳴的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時期。一些專門研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的專家和學者，大概把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)分為兩個派別，廣義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和狹義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。廣義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要面向企業(yè)整個運作流程，包含研發(fā)、制造、營銷全價值鏈各環(huán)節(jié)、各要素的數(shù)據(jù)流、信息流的互聯(lián)互通。
圖1：常規(guī)汽車行業(yè)全流程業(yè)務價值鏈
2018年麥肯錫全球燈塔工廠海爾的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺Cosmplat平臺，如下圖2所示，解決的從用戶個性化定制、用戶參與產(chǎn)品設計創(chuàng)意、到生產(chǎn)制造到營銷全生命周期的業(yè)務平臺管理；狹義的互聯(lián)主要是面向制造端，解決與生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)各環(huán)節(jié)、各要素（人、機、料、法、環(huán)、測）的互聯(lián)，狹義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，主要誕生于傳統(tǒng)這些設備供應商，或者一直與制造業(yè)務強相關的供應商，如ABB Ability，他們對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的出發(fā)點更多偏向產(chǎn)線設備層級的互聯(lián)互通，他們的優(yōu)勢是設備本身就是他們的，在傳統(tǒng)硬件功能提供商的基礎上，開始向軟件解決方案提供商轉型升級，這樣的案例不在少數(shù)，如國內(nèi)知名的車身線體集成商明珞。
圖2：Cosmplat平臺 圖片來源于海爾展會
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺有幾家
先有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還是先有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，也無從考究，就像是先有雞還是先有蛋，是個邏輯推理問題。淺顯的解讀，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺就是應對解決工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代的業(yè)務訴求而誕生的系統(tǒng)平臺。不知從幾時起，國內(nèi)外開始跨越式奔向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設大軍中，涌現(xiàn)了一大批新勢力互聯(lián)網(wǎng)平臺軍團，仿佛2014年后，國內(nèi)涌現(xiàn)大批新勢力造車企業(yè)一樣，都想力爭分到政策紅利的一杯羹。不知大家有沒有仔細分析和對比過，相比傳統(tǒng)工業(yè)軟件，國內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的企業(yè)明顯占比比較多。
圖4：國內(nèi)知名工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺 圖片來源于網(wǎng)絡
作為一個智能制造規(guī)劃的小白，起初也不干落后，也開始狂熱搜集行業(yè)內(nèi)各種頂尖級的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的學習材料，方可知己知彼，百戰(zhàn)不殆。這里插一句心靈雞湯，要想打敗敵人，必須先把敵人的戰(zhàn)術給研究透了。
圖5：國外知名互聯(lián)網(wǎng)平臺說明
文獻資料畢竟還是理論，不夠客觀和具體，解讀完理論后，針對不懂的、不能理解的以及有困惑的，就開始和同行的大咖們開始交流。以西門子Mindsphere為例，2018年德國漢諾工業(yè)展，帶著問題花了整整一個上午，在Mindsphere展廳和印度開發(fā)人員對Mindsphere的產(chǎn)品定位、已有功能、將來規(guī)劃設計的功能、公有云和私有云部署策略以及和其他工業(yè)軟件生態(tài)圈的融合等我比較關注的問題一一進行了充分的溝通和交流，在印度專家的耐心解讀后，很多心中存在的疑惑就豁然開朗了，這里略去一些主觀評價的文字......
后來在國內(nèi)部分的展會上，偶爾也會碰到西門子的展廳，看到有Mindsphere的客服人員，我一般只關切的咨詢一個問題，你們已經(jīng)開始支持私有云部署了嗎？
看的多了，聽的多了，領悟的多了，內(nèi)心的期待就沒那么多了，這也許就是傳說中所謂的“放下了”......
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺真的能助力制造業(yè)插上騰飛的翅膀嗎
每次有乙方的朋友來拜訪我們，介紹完他們的產(chǎn)品解決方案，我經(jīng)常會問的一個問題，請你說一說，我們?yōu)槭裁匆x擇你？面對市場同質化產(chǎn)品和解決方案，我之所以選擇你，不是你有什么，而是我需要什么。
作為任何一家制造型企業(yè)，流程和信息的互聯(lián)互通，提升跨企業(yè)間、跨部門間高效協(xié)同、協(xié)作效率的目標，提升高質量、低成本、快交付的業(yè)務目標一直是沒變的，這也是為什么Quality、Cost、Delivery三類KPI指標一直是排列在各企業(yè)運營指標Top 3的。伴隨著數(shù)字時代和新技術的誕生，業(yè)務協(xié)同模式發(fā)生了巨大的變革，范圍從以前更關注企業(yè)內(nèi)部間各部門的協(xié)同，逐漸演變成企業(yè)與企業(yè)、企業(yè)與外部供應商生態(tài)圈聯(lián)盟的協(xié)同。
接下來，我們需要來談談工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺能為這些業(yè)務目標貢獻哪些業(yè)務價值呢？這也是很多企業(yè)CIO面臨的一個困擾，Cost & Benefit分析，Return of Investment分析。
我們按照傳統(tǒng)制造企業(yè)業(yè)務主體責任劃分，把智能制造相關領域的工作范疇劃分為兩類，一類是InformationTechnology（簡稱IT）, 一類是Operational Technology（簡稱OT）。
圖6：智能制造規(guī)劃范圍
我們先來談談IT領域，如：傳統(tǒng)的訂單管理系統(tǒng)VOM、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)PLM、采購系統(tǒng)GPS、企業(yè)資源計劃ERP、物流執(zhí)行系統(tǒng)LES（零部件倉儲WMS、整車倉儲VWMS、整車運輸TMS、物料拉動MCS、物流控制塔LCT等）、設備管理系統(tǒng)EAM，能源管理系統(tǒng)EMS等，這些傳統(tǒng)的偏一個流程的執(zhí)行系統(tǒng)，一般車企基本都基本實施了，差異點可能是局部應用成熟度不同，不管軟件平臺是甲方選擇采購還是自制，單系統(tǒng)和集成套裝解決方式都是相對較為成熟的。無論是新工廠規(guī)劃，還是老工廠改造，基本這塊偏業(yè)務執(zhí)行層面的系統(tǒng)，感覺好像也挺完整的了，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺如何在這塊版圖上有自己的立足之地呢？那工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的提供商可能要反駁了：
1、我可以提供平臺，所謂的PaaS（Platform as a Service），你們可以把這些應用都部署在我們的平臺上，我來整合你們這些不同的供應商系統(tǒng)，同時我還能夠給你們提供APP，而且我們支持云部署，實現(xiàn)應用托管。那我會說，等你先把行業(yè)內(nèi)這些供應商的工業(yè)軟件都能整合到你們的平臺上我們再談也不遲；
2、我的平臺可以和企業(yè)你們已有的各種應用系統(tǒng)做集成接口，實現(xiàn)弱程序代碼和模塊化開發(fā)定制，即插即用。那我會說，這些業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，偏運營類的，我們可以用傳統(tǒng)的BI或其他輕量化的數(shù)字化中臺來實現(xiàn)就行了，買你的平臺還要支付你的許可License費用，我們之前溝通過一家能源行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，還是按照采集數(shù)據(jù)點的數(shù)量來收Licence許可費，我說這種偏向運行管理的數(shù)據(jù)，內(nèi)部自制開發(fā)更容易和便捷，想怎么取就怎么取，想取多少取多少。
傳統(tǒng)IT領域大家都很容易理解，本身也沒有技術瓶頸，一般從事企業(yè)信息化工作多年的人，一般都很熟悉，基本上也沒什么特別多的所謂工業(yè)知識的know how。因此，對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的產(chǎn)品提供商而言，門檻也比較低，往往他們被甲方婉言拒之門外的理由，不是因為你不懂，而是我已有“家室”，道德上不允許“第三者”插足。
在IT領域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺貌似沒有什么立足之地，那在OT領域他們會贏得一席之地嗎？接下來我們再來談談OT領域。從我個人從業(yè)這些年的經(jīng)驗來說，真正的工業(yè)“智能化”，往往都需要從這個領域內(nèi)來找應用場景。傳統(tǒng)的OT領域的know how基本都掌握在少數(shù)產(chǎn)線核心設備供應商手里，雖然一些數(shù)字化主營業(yè)務偏IT領域的解決方案提供商，如西門子、Rockwell，這些年一直扎根在制造基層領域，很多汽車產(chǎn)線用的西門子的PLC控制器、工業(yè)通訊協(xié)議Profinet，但他們對于工業(yè)領域的know how，如設備機理、工藝失效模式，工藝過程質量探測應該還不如像傳統(tǒng)的設備供應商ABB、KUKA、COMAU等，因為這本身就不是他們的主營業(yè)務范圍。記得之前有和Rockwell的顧問聊Thingworx，雖然PTC的Thingworx能兼容150+種不同標準的工業(yè)協(xié)議，可以和任何設備進行通訊，采集設備的實時數(shù)據(jù)進行分析，但是一般新工廠規(guī)劃，設備發(fā)包時，技術SOR都要求設備供應商盡量協(xié)議統(tǒng)一，所以新規(guī)劃的工廠，也不存在那么多不同的協(xié)議，因此對一般甲方來說，支持不同的工業(yè)通訊協(xié)議，好像也不是什么優(yōu)勢。就算是老工廠改造，前期規(guī)劃時，協(xié)議標準未能統(tǒng)一要求，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺能兼容各設備廠商的通訊協(xié)議，如Profinet,Profibus,Modbus TCP/IP,Ethernet/IP,EtherCAT,PowerLink等，好像也沒什么優(yōu)勢，因為業(yè)務真正需要的不是你具備采集的能力，而是需要你能知道采集什么，分析什么，得出對于業(yè)務決策有指導價值的建議。在這個環(huán)節(jié)，除了技術本身，有一點是非常重要的是，你能搞得定那么多家設備供應商嗎？
拋開技術層面的可鏈接一切，我們再來談談在OT層，從業(yè)務的角度，拋開傳統(tǒng)產(chǎn)線執(zhí)行層面的功能外，一些和產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集和運營分析優(yōu)化、決策相關的需求，我們來看看我們到底有哪些需求？
1、與生產(chǎn)過程相關的運營數(shù)據(jù)，如車輛過點信息、產(chǎn)能、節(jié)拍、瓶頸分析、FTT、零部件質量追溯等；
2、與設備相關的運行參數(shù)，用于監(jiān)控設備的運行狀態(tài)，故障報警，并能與產(chǎn)線形成聯(lián)動，根據(jù)采集的設備運行數(shù)據(jù)，計算設備的核心KPI指標，如OEE,MTBF,MTTR；
3、與設備預測性維護相關的需求，如易損件的自動維修計劃的判定；
4、與工藝過程失效模式相關的，基于PFMEA工藝失效模式，識別過程失效模式下的工藝過程質量異常特征曲線，然后基于無監(jiān)督學習、半監(jiān)督學習來訓訓練出工藝過程質量判定模型；
針對這4類需求，其中需求1、需求2，目前行業(yè)基本的MES系統(tǒng)，或者FAS系統(tǒng)都基本已經(jīng)具備這個技術實現(xiàn)能力了，至于每一家企業(yè)，規(guī)劃和實施落地的效果如何，那是另外一回事，這里我們暫不展開討論。
針對需求3，設備預測性維護，目前行業(yè)內(nèi)有蠻多專門做這塊業(yè)務的供應商，如美國國家電氣（National Instruments）,有些是通過外置傳感器來采集設備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，有些是直接采集設備的上位機上的已有數(shù)據(jù)，如電流、電壓、震動、壓力等數(shù)據(jù)進行分析，從這塊需求來說，相比零部件加工企業(yè)，汽車行業(yè)這塊起步的比較晚，像博世他們有一些通過外置傳感器監(jiān)測刀具的磨損程度，來制定刀具的預測性維護。這塊蛋糕最終會花落誰家，基于之前合作和交流經(jīng)驗來看，傳統(tǒng)設備供應商或者線體集成供應商可能贏得競爭力的可能性更大。不管誰最終贏得這個比賽，感覺也不一定要依賴工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。
針對需求4，這也是最能體現(xiàn)OT內(nèi)功的時候，要落實這個需求，不只是會采集數(shù)據(jù)就行，首先要理解什么是工藝潛在失效模式，針對不同工藝的潛在失效模式應該如何識別曲線失效特征，如何基于失效特征曲線進行練樣本訓練集訓練，基于無監(jiān)督機器學習和半監(jiān)督機器學習算法，挖掘出不同失效模式下的失效模型。舉例來說，汽車行業(yè)車身車間自沖鉚接工藝SPR（Self Piercing Rivet）為例，SPR常規(guī)工藝潛在失效模式有7~8種，如漏焊、翻滾、穿透、邊緣焊、疊焊、裂紋等，其實每種工藝失效模式都需要特殊的工業(yè)經(jīng)驗知識積累的，如果只是懂傳統(tǒng)的IT技術，很難和工藝的人員進行溝通和交流。這一塊業(yè)務，市面的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺好像也沒幾家有類似這方面應用的。
圖7：SPR連接工藝特征曲線分析
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的未來何去何從
引用馬丁路德金《I have a dream》演講中一句，"I have a dream that one day this nation will rise up, live up to the ture meaning of its creed: we hold these truths to be self-evident, that all men are created equal."
圖8：馬丁路德金《我有一個夢想》演講 圖片來源于網(wǎng)絡
對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，我也有一個夢想，有一天，在汽車行業(yè)，能夠看到更多的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在企業(yè)數(shù)字化進程整體架構藍圖中，找到屬于自己的一席之地，有清晰的定位，有明確的目標，真正助力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代的企業(yè)數(shù)字化成功轉型升級。
