導讀:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)分為廣義的工業(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)就是第四次工業(yè)革命的代名詞。和德國工業(yè)4.0以及中國制造2025類同,都是工業(yè)體系轉(zhuǎn)型的國家發(fā)展規(guī)劃。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)分為廣義的工業(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)就是第四次工業(yè)革命的代名詞。和德國工業(yè)4.0以及中國制造2025類同,都是工業(yè)體系轉(zhuǎn)型的國家發(fā)展規(guī)劃。我們首先論述狹義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),狹義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)僅僅指的是設備的聯(lián)網(wǎng)。
設備聯(lián)網(wǎng)指的就是產(chǎn)品研制過程中設計用的設備(包括硬件和軟件,其中軟件叫軟設備)、工藝設備、生產(chǎn)制造中用的裝備、以及保證生產(chǎn)制造過程的水暖電氣等等環(huán)境設備;當然,制造出來的零件、組件、部件、全機產(chǎn)品;都要做大量的物理實驗和測試計量工作;這些用于物理實驗和測試計量的各類設備也是工業(yè)設備。因此狹義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng):包含了設計工藝、生產(chǎn)制造、環(huán)境控制、實驗室測試、計量等等用的各種設備。這些設備的連接就是狹義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接。
而現(xiàn)在我們國家推動的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行動計劃,實際上指的是廣義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。廣義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就復雜了。不僅僅包括設備的聯(lián)網(wǎng)。核心是提升一個國家的工業(yè)能力和工業(yè)水平,當然也是我們國家制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的一個重大推手和抓手。我們來看一看到底什么是廣義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
從1946年第一臺計算機的出現(xiàn);到1956年提出人工智能的概念;再到1967年美國國防部預研局為連接幾臺不同的大型計算機建立的ARPA(阿帕網(wǎng),國際互聯(lián)網(wǎng)前身),到90年代國際互聯(lián)網(wǎng)的推廣和應用。這些都是連接。設備連接起來了,我們就可以快速的互通信息、快速的交流。連接的網(wǎng)絡點數(shù)越多,我們所能交流的信息量就越大,這個在國際互聯(lián)網(wǎng)的很多書中都有論述。當然,我們所能掌握和控制的設備、信息以及材料和他們之間的物流交通就越便利。這個是國際互聯(lián)網(wǎng)。國際互聯(lián)網(wǎng)連接的是PC機、各種Ipad、以及移動的手機等等,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的連接要素是工業(yè)制造中的生產(chǎn)要素。不是國際互聯(lián)網(wǎng)上的IP、不是地址、更不是帶寬。
生產(chǎn)要素是什么?它是世界上各類工業(yè)設備和裝備上用的總線和通信協(xié)議;關注的是工業(yè)設備;關注的是底層的工業(yè)總線和通訊協(xié)議。據(jù)我不完整的統(tǒng)計數(shù)據(jù),工業(yè)總線現(xiàn)在有120多種;在此上衍生的通訊協(xié)議超過5000種。這些總線和協(xié)議構(gòu)成了我們的基礎。我們現(xiàn)在在工業(yè)部門和制造業(yè)部門采用的各種控制器,各種設備,它的基礎連接靠的是總線和通訊協(xié)議。這些總線和通訊協(xié)議對下連接了世界上各類復雜的傳感器,對上連接到了設備。他有硬件接口標準和通訊協(xié)議,也有軟件標準和通訊協(xié)議;這樣的硬件接口和軟件接口才能夠連接各類各種設備,形成統(tǒng)一的交流控制和反饋機制。
工業(yè)的三個工業(yè)特征決定了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的特殊性:
第一個特征是行業(yè)特征;工業(yè)同行業(yè)內(nèi),每個企業(yè)都是產(chǎn)品的競爭關系。比如說美國GE公司的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),它的predix自己和下游企業(yè)以及配套企業(yè),以及產(chǎn)品交付后的用戶企業(yè),都可以用這個網(wǎng);但是英國的羅羅、美國的普惠以及相關企業(yè);不會用這個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。因為有工業(yè)產(chǎn)品的技術秘密,商業(yè)秘密等,它不可能把自己的企業(yè)的生命線交給同類的競爭企業(yè)。拿國內(nèi)來說,同樣,三一重工、徐工、中聯(lián)重科等,海爾、美的、格力等等家電巨頭,他們不可能用同一張工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來解決問題。
第二個特征就是產(chǎn)品的復雜度。我們把國際互聯(lián)網(wǎng)形容成X軸的話,網(wǎng)上可以接入任何人員和任何電腦類設備,溝通的是信息流,接入的數(shù)量越大就越有價值,他是被平的。但是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就不一樣了,它像Y軸,做的越深、垂直深入越深越好。為什么呢?行業(yè)特征,就是說產(chǎn)品的復雜度,比如說拿海爾的產(chǎn)品來講,他們的家電最復雜的產(chǎn)品可能就幾十個傳感器,就可以深入檢測需要的零組件工作狀態(tài)。據(jù)我了解工程機械產(chǎn)品傳感器一般來說有100多個,這100多個傳感器的整體感知,深入檢測需要的零組件工作狀態(tài),判斷診斷機器設備的健康情況,它連接的復雜度、傳輸?shù)膹碗s、應用的復雜度、管理的復雜度、工業(yè)APP開發(fā)的復雜度。就和家電復雜度不一樣。查閱相關的材料可知,目前單一產(chǎn)品傳感器最多的是空客A380飛機;380飛機,每個發(fā)動機有2000個傳感器,他有四臺同樣的發(fā)動機,每架飛機上總共有超過2萬個傳感器。因此應用于飛機的工業(yè)云平臺以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,和汽車,工程機械以及家電的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺復雜度完全不在一個層級。個人認為:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺降維可用;升維非常困難。就是說為復雜產(chǎn)品研制的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以降維用于簡單產(chǎn)品;為簡單產(chǎn)品研制的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺沒有升維用于復雜產(chǎn)品的機會。
第三個就是工業(yè)產(chǎn)品的安全性。眾所周知:在伊朗核電站的問題上,在工業(yè)設備中植入了病毒,就使的核電站運行不靈,鈾濃縮機工作不了。因此工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全性是國際互聯(lián)網(wǎng)的安全性所不能比擬的。一個國家的工業(yè)安全是國家命脈,不能有任何疏忽。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣層對接工業(yè)設備和設施,中間平臺層重點就是工業(yè)機理模型,應用層是工業(yè)SAAS。類比計算機的操作系統(tǒng),可以參考下圖。
圖二:操作系統(tǒng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)(工業(yè)操作系統(tǒng))
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有三大系統(tǒng)需要系統(tǒng)思考:1.工業(yè)機理模型,是中國的薄弱環(huán)節(jié);2.工業(yè)APP的建設;3.前端傳感器以及工業(yè)總線、通訊協(xié)議的自主化。工信部苗部長多次講過:推動中國制造業(yè)百萬工業(yè)APP建設,也安排了多項研究項目,以此推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設。
圖三:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP建設架構(gòu)(來源:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP發(fā)展白皮書)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP(以下簡稱工業(yè)APP)是基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),承載工業(yè)知識和經(jīng)驗,滿足特定需求的工業(yè)應用軟件,是工業(yè)技術軟件化的重要成果。
工業(yè)APP是面向工業(yè)產(chǎn)品全生命周期相關業(yè)務(設計、生產(chǎn)、實驗、使用、保障、交易、服務等)的場景需求,把工業(yè)產(chǎn)品及相關技術過程中的知識、最佳實踐及技術訣竅封裝成應用軟件。其本質(zhì)是企業(yè)知識和技術訣竅的模型化、模塊化、標準化和軟件化,能夠有效促進知識的顯性化、公有化、組織化、系統(tǒng)化,極大地便利了知識的應用和復用。
工業(yè)APP作為一種新型的工業(yè)應用程序有6個典型特征:(1)完整地表達一個或多個特定功能,解決特定問題;(2)特定工業(yè)技術的載體;(3)小輕靈,可組合,可重用;(4)結(jié)構(gòu)化和形式化;(5)輕代碼化;(6)平臺化可移植。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)智能制造的抓手,推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是長期的工作,我們相信:在工信部的領導下,正確規(guī)劃,努力前行,避免或者減少“無用功”。我們一定能夠循環(huán)漸進,攀登工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術高峰。