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沒(méi)有信息模型 就沒(méi)有工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

2020-10-22 13:48 只是自動(dòng)化

導(dǎo)讀:不談信息模型,何談工業(yè)4.0

本文由知識(shí)自動(dòng)化授權(quán)發(fā)布。

為什么說(shuō)信息模型是工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一個(gè)關(guān)鍵基礎(chǔ)?又為什么在國(guó)內(nèi)討論工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型很少有人提及信息模型呢?這是本文著重探討的兩個(gè)問(wèn)題。

信息模型的基本概念

為了弄清信息模型的概念、含義和應(yīng)用,上網(wǎng)搜索了很長(zhǎng)時(shí)間,也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)真正把信息模型的概念闡述得清楚的資料,倒是上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院的原總工范鎧,在十多年前為中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)儀表裝置專委會(huì)舉辦的一次學(xué)術(shù)會(huì)議寫(xiě)的論文《企業(yè)自動(dòng)化信息模型》中,用了一定篇幅討論了信息模型的概念,我以為是把問(wèn)題講明白了。可惜這篇論文一直沒(méi)有正式在專業(yè)媒體上發(fā)表過(guò)。在寫(xiě)這篇文章中我采用了他的見(jiàn)解和基本描述。

曾有人對(duì)模型下過(guò)一個(gè)廣義的定義:模型是為一定目的對(duì)部分現(xiàn)實(shí)世界而做的抽象簡(jiǎn)化描述。用數(shù)學(xué)方程描述的是數(shù)學(xué)模型,用一組抽象信息描述事物就是信息模型。這里,事物包括現(xiàn)實(shí)世界的客觀對(duì)象,也包括對(duì)客觀主體的行為建立信息模型。例如樂(lè)譜、拳譜都是客觀主體的行為,也可以視為信息模型,由此可見(jiàn)信息模型自古就存在,只是現(xiàn)在顯得更為重要了,因?yàn)樾畔⒛P蜑樾畔⒌慕粨Q和數(shù)據(jù)的交換提供了有效率的基礎(chǔ)。為此需要一個(gè)更嚴(yán)密的定義。

并非對(duì)事物的任意描述都可以是信息模型。鑒于模型含有規(guī)范、典范的意思,所以定義:信息模型是用一組簡(jiǎn)化的信息,按一定規(guī)則對(duì)事物所做的抽象描述。這個(gè)定義有三個(gè)要點(diǎn),即1)描述的方式是“信息”;2)按一定規(guī)則進(jìn)行描述;3)所做的描述必須是“抽象”的。對(duì)同一個(gè)事物可以有多種不同的方式或規(guī)則建立信息模型,也就是說(shuō)建立信息模型的方法存在一定的任意性,但我們追求的是用普遍接受的方法,也就是符合標(biāo)準(zhǔn)的方法來(lái)建立信息模型,否則達(dá)不到通過(guò)建立信息模型來(lái)有效交換信息和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)可互操作的目標(biāo)。同時(shí)我們還應(yīng)該注意到,用于描述事物的信息量越大,這個(gè)事物就會(huì)被描述得越細(xì)致越真實(shí);但采用了不當(dāng)信息,或者信息過(guò)多卻未被利用,那么這些無(wú)用信息只能被視為“噪聲”。

在自動(dòng)化領(lǐng)域中建立的模型至少要滿足能觀性和能控性。從能觀性講,建模規(guī)則所涉及到的屬性必須是可以獲得的;從能控性講,建模所用到的規(guī)則、屬性必須是有限的,與應(yīng)用水平相當(dāng)。由于信息的采集、儲(chǔ)存、傳輸和處理都要占用資源,過(guò)量的信息將會(huì)導(dǎo)致資源的浪費(fèi),甚至導(dǎo)致系統(tǒng)的失敗。一般而言按一定規(guī)則來(lái)描述信息模型,意味著信息模型是面向某種集合、某種分類法的,例如OPCUA的信息模型和它的配套信息模型,流程自動(dòng)化設(shè)備的信息模型PA-DIM,等等。

信息模型之所以成為自動(dòng)化領(lǐng)域的研究重點(diǎn),是因?yàn)殡x開(kāi)了信息模型和數(shù)學(xué)模型,計(jì)算機(jī)無(wú)法對(duì)信息模型所表達(dá)的對(duì)象進(jìn)行處理,網(wǎng)絡(luò)也難以有效的發(fā)揮作用。特別是2015年德國(guó)提出工業(yè)4.0的遠(yuǎn)景規(guī)劃以及近些年來(lái)出現(xiàn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大熱以后,一些在前十幾年開(kāi)發(fā)的有關(guān)自動(dòng)化信息模型的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始有了用武之地。過(guò)去多年來(lái)積累了許多成熟的經(jīng)濟(jì)的技術(shù)和產(chǎn)品,例如眾多的自動(dòng)化儀表、伺服電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、PLC及其內(nèi)裝的應(yīng)用程序等等,都有可能在更大更廣泛的系統(tǒng)中作為一個(gè)部件(基本單元)來(lái)處理。如果我們希望隨著信息技術(shù)的發(fā)展能夠充分利用它們與IT領(lǐng)域交互,能夠讓由信息、物理實(shí)體融合構(gòu)成的CPS真正發(fā)揮作用,就必須為所有工業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品建立信息模型,否則談什么數(shù)字化轉(zhuǎn)型、數(shù)字孿生體純粹就是空談,根本無(wú)法落地生根。

由于制造過(guò)程的復(fù)雜性,統(tǒng)一的信息模型還難以實(shí)現(xiàn),因此制造過(guò)程的信息模型是分層次的。第一層是制造對(duì)象、制造工具的描述模型,例如:機(jī)械制圖、電路圖、以及自動(dòng)化裝備的描述語(yǔ)言EDDL、FDT、FDI、OPC UA等。還有ISO、IEC正在構(gòu)建的LoPs( Lists of properties )。針對(duì)不同領(lǐng)域有許多LoPs標(biāo)準(zhǔn),在過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域是IEC 61987。第二層是制造機(jī)器或過(guò)程的操作描述語(yǔ)言,例如:IEC 61804 FB、IEC 61499 FB、IEC 61131-3,以及各種操作數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等專用模型工具。第三層是制造車間流程的管理和調(diào)度模型。例如:各種生產(chǎn)線、AGV車操作和調(diào)度,以及各部分同步協(xié)調(diào)的模型和語(yǔ)言。

另外,信息模型不僅僅是對(duì)生產(chǎn)對(duì)象的描述,更關(guān)鍵的是要在工程化的實(shí)施中轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行的行為。從這個(gè)角度看,信息模型是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行工程化組態(tài)的關(guān)鍵,原因在于:信息模型的數(shù)據(jù)表述形式可用圖形化加以表達(dá)和配置,比如PLC/Matlab的功能塊,SCADA/PLC的組態(tài)界面;而且信息模型的數(shù)據(jù)格式可被PLC Runtime里的軟件加載并解析,從而將用戶的工程配置,轉(zhuǎn)化為具體的機(jī)器指令。

從工業(yè)4.0基本單元資產(chǎn)管理殼的視角看信息模型

工業(yè)4.0基本單元(Industry4.0 Components)是描述信息物理系統(tǒng)CPS詳細(xì)特性的模型。CPS是一種在生產(chǎn)環(huán)境中的真實(shí)物理對(duì)象,通過(guò)與其虛擬對(duì)象和過(guò)程進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通信的系統(tǒng)。在生產(chǎn)環(huán)境中,從生產(chǎn)系統(tǒng)和機(jī)械裝備到裝備中的各類模塊,只要滿足了上述這些特性,不管是硬件基本單元還是軟件基本單元,不管是具有智能特性的還是沒(méi)有智能特性,都具備和符合工業(yè)4.0要求的能力。

成為工業(yè)4.0基本單元有2個(gè)先決條件:1)它必須在整個(gè)生命周期內(nèi)采集所有相關(guān)數(shù)據(jù),存放在有該基本單元所承載的具有信息安全的電子容器內(nèi),并由它把這些數(shù)據(jù)提供給企業(yè)參與價(jià)值鏈的過(guò)程。在工業(yè)4.0基本單元的模型中,這個(gè)電子容器稱之為“資產(chǎn)管理殼”,簡(jiǎn)稱管理殼。2)基本單元的物理對(duì)象必須具有通信能力,以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)和功能。這樣,在生產(chǎn)環(huán)境中的硬件單元和軟件單元之間都能進(jìn)行符合工業(yè)4.0要求的通信。

資產(chǎn)構(gòu)成工業(yè)4.0基本單元(物理的/非物理的)的實(shí)體部分,管理殼構(gòu)成工業(yè)4.0基本單元的虛擬部分,工業(yè)4.0的通信將各種基本單元加以連接。實(shí)際上管理殼是連接工業(yè)4.0與資產(chǎn)的接口,是存放資產(chǎn)的所有數(shù)據(jù)與信息的存貯器,它同時(shí)還是作為工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化的通信網(wǎng)絡(luò)的接口,它具有把無(wú)源的資產(chǎn)(如軟件、文檔)集成到工業(yè)4.0的網(wǎng)絡(luò)的能力,它還能夠用來(lái)把現(xiàn)有的設(shè)備升級(jí)遷移至工業(yè)4.0的大環(huán)境中。

對(duì)資產(chǎn)管理殼結(jié)構(gòu)的要求是:1)必須滿足所有的工業(yè)類型:制造工業(yè)、流程工業(yè)和混合(同時(shí)存在制造和流程)生產(chǎn);2)價(jià)值鏈涵蓋物流、采購(gòu)、生產(chǎn)、產(chǎn)品回收處理和服務(wù);3)增值網(wǎng)絡(luò)包括合作伙伴和包羅萬(wàn)象的參與者;4)信息安全(按可信性、完整性、可用性要求);5)在RAMI4.0 Layer維度服務(wù)于各個(gè)層級(jí);6)在RAMI4.0的IEC2890維度運(yùn)用于要求、概念、設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行、升級(jí);7)在RAMI4.0的Hierarchy Layers維度服務(wù)于所定義的層級(jí)跨度。

資產(chǎn)管理殼實(shí)際上是按一定規(guī)則構(gòu)成的元信息模型(見(jiàn)圖1)。它由標(biāo)識(shí)部分、若干子模型(信息模型)構(gòu)成。而子模型又包括其標(biāo)識(shí)、技術(shù)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)和文檔等部分。例如“能效”子模型就有節(jié)能模型、累計(jì)的節(jié)能數(shù)量、潛在的節(jié)能百分比等。為了將資產(chǎn)完整地融入IT的領(lǐng)域,工業(yè)4.0的解決方案要求構(gòu)成資產(chǎn)的方方面面都要加以連接,其中包括機(jī)械設(shè)備及其部件,所供應(yīng)的材料、零件配件和產(chǎn)品,各種技術(shù)文檔如圖紙、接線圖,合同,訂單等。

之所以在頂層設(shè)計(jì)中要專門(mén)嚴(yán)密設(shè)計(jì)資產(chǎn)管理殼作為關(guān)鍵的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),基于以下因素:資產(chǎn)管理殼是工業(yè)4.0對(duì)應(yīng)其物理實(shí)體的數(shù)字孿生體的實(shí)現(xiàn);它賦予OT設(shè)備具有跨公司的互操作性;不論是智能產(chǎn)品還是非智能產(chǎn)品,都可以利用資產(chǎn)管理殼;它覆蓋了產(chǎn)品、設(shè)備、機(jī)械裝置及其配套設(shè)備的全生命周期;它還賦予價(jià)值鏈集成的能力;同時(shí)還是自主系統(tǒng)和人工智能AI的數(shù)字基礎(chǔ)。

圖1 資產(chǎn)管理殼元信息模型的結(jié)構(gòu)

為了推廣信息模型的應(yīng)用,德國(guó)已經(jīng)在著手開(kāi)發(fā)信息模型運(yùn)用服務(wù)的軟件包,例如菲尼克斯公司下屬的軟件公司(即以原來(lái)以基于IEC 61131-3的PLC工程平臺(tái)MultiProg稱著的KW公司為主要班底),就正在開(kāi)發(fā)測(cè)試命名為“資產(chǎn)管理殼軟件包的探索者”AASX Package Explorer。

圖2是今年德國(guó)工業(yè)4.0路線圖發(fā)布的一張系統(tǒng)圖,闡述具有資產(chǎn)管理殼的工業(yè)4.0基本單元(I4.0-Component with AAS)是實(shí)現(xiàn)跨公司OT設(shè)備的互操作性基礎(chǔ)。由不同的公司制造的OT設(shè)備,只要相應(yīng)建立一個(gè)符合工業(yè)4.0要求的資產(chǎn)管理殼,將在其全生命周期的各個(gè)階段都可以通過(guò)基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)(IaaS)、平臺(tái)架構(gòu)服務(wù)(PaaS)和軟件服務(wù)(SaaS)形成跨公司設(shè)備的互操作性能力。

圖2 工業(yè)4.0實(shí)現(xiàn)跨公司OT設(shè)備互操作性的方法

綜上所述可見(jiàn),資產(chǎn)管理殼是能夠全面涵蓋生產(chǎn)系統(tǒng)、機(jī)械裝備、構(gòu)成生產(chǎn)系統(tǒng)和機(jī)械裝備到的各類部件和模塊的的信息容器,這些信息需要反映從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行等各個(gè)階段的技術(shù)數(shù)據(jù)和狀態(tài),還需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化的手段與系統(tǒng)中的其它管理殼形成互操作。這樣一種復(fù)雜的跨時(shí)間、跨地域、跨行業(yè)、跨專業(yè)的綜合模型,除了采用由多個(gè)子信息模型構(gòu)成的元信息模型,目前沒(méi)有其它更加合適的建模方法。

從OPC UA的視角看信息模型

OPC UA的架構(gòu)由三部分組成(見(jiàn)圖3):底層是有關(guān)通信的部分,具體采用哪種通信協(xié)議不受限制,每一種具體用例都是所選用通信協(xié)議的映射,可以是有線的,也可以是無(wú)線的;目前用的最多的是以太網(wǎng)。中間部分是OPC UA的元信息模型和對(duì)此信息模型的存取。最上部分是供應(yīng)商專用的擴(kuò)展,也就是配套的信息模型,如機(jī)器人配套信息模型、CNC數(shù)控機(jī)床的配套信息模型、風(fēng)電機(jī)械的配套信息模型,等等。

圖3 OPC UA的架構(gòu)

OPC UA是一個(gè)為實(shí)現(xiàn)工業(yè)互操作性的框架,其數(shù)據(jù)模型基于提供具有句法定義的信息,并且可以以任意的通信方法(包括各種現(xiàn)代的工業(yè)協(xié)議、以太網(wǎng)、移動(dòng)通信和無(wú)線通信)進(jìn)行通信。設(shè)備和機(jī)械制造商用面向?qū)ο蟮男畔⒚枋鏊麄兊南到y(tǒng),也定義與IT安全地集成的存取權(quán)。像機(jī)械制造廠商這樣的數(shù)據(jù)提供者可以保有對(duì)其數(shù)據(jù)的控制,并以有目標(biāo)和可控的方式來(lái)分發(fā)數(shù)據(jù)。他們不但是大數(shù)據(jù)的參與者,而且還可以通過(guò)對(duì)他們數(shù)據(jù)的分析達(dá)到提高效率和性能的目的,從而產(chǎn)生更大的制造和生產(chǎn)利益。OPC UA的目標(biāo)是通過(guò)建立一種可在整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中使用的公共的信息模型的建模方法,達(dá)到無(wú)縫互操作性的實(shí)現(xiàn)。數(shù)字化的的實(shí)際關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)的含義和描述,OPC UA為信息模型的建立提供一種框架和標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在的實(shí)際情況是每個(gè)設(shè)備和機(jī)械的制造商實(shí)際上也都提供信息模型,數(shù)據(jù)和接口也是可以使用的。但是如果不同的制造商生產(chǎn)相同的產(chǎn)品,由于沒(méi)有遵從標(biāo)準(zhǔn),這些接口和數(shù)據(jù)就不可能有互操作性。反過(guò)來(lái),如果他們?cè)趨f(xié)商一致的基礎(chǔ)上制定標(biāo)準(zhǔn)信息模型,那么就能提供同樣的數(shù)據(jù)和服務(wù)。將這些設(shè)備集成起來(lái)不僅更方便,甚至可以做到即插即用的解決方案。

這就是OPC基金會(huì)及其伙伴一起來(lái)聯(lián)合創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)的信息模型(配套的規(guī)范)的目標(biāo)。表1是若干配套信息模型規(guī)范的一覽表。

第一個(gè)全球OPC UA機(jī)器視覺(jué)配套規(guī)范AutoID的開(kāi)發(fā),最早是由VDME提出,近年來(lái)發(fā)展成為由多國(guó)有關(guān)機(jī)器視覺(jué)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行國(guó)際緊密協(xié)作的產(chǎn)物,這些機(jī)構(gòu)包括美國(guó)的自動(dòng)化成像協(xié)會(huì)AIA、中國(guó)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟CMVU、歐洲的機(jī)器視覺(jué)協(xié)會(huì)EMVA和德國(guó)的機(jī)械設(shè)備制造商聯(lián)合會(huì)VDME,以及日本的工業(yè)成像協(xié)會(huì)JIIA。像這樣一種聯(lián)合開(kāi)發(fā)OPC UA配套規(guī)范的方法可以大大減少在機(jī)器視覺(jué)信息模型的重疊,在國(guó)際上形成協(xié)調(diào)一致的配套規(guī)范,從而達(dá)到在世界范圍內(nèi)大大降低實(shí)現(xiàn)真正互操作性的壁壘,使最終用戶和供應(yīng)商都能從中獲得利益。

可以肯定地說(shuō)智能設(shè)備和裝置應(yīng)該同時(shí)支持多個(gè)配套的信息模型,例如智能型注塑機(jī)除了支持專門(mén)的注塑機(jī)的功能性信息模型,還要支持能源數(shù)據(jù)的信息模型,支持與MES系統(tǒng)接口的信息模型。如果PLC中裝載了某種機(jī)械裝置能充分理解的信息模型,同時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)和通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的軟件接口直接而快速地與外界(HMI、MES等等)溝通,這將大大減少工程量??梢灶A(yù)見(jiàn),今后類似這些行業(yè)專用的信息模型和多種行業(yè)都可通用的信息模型都能開(kāi)發(fā)出來(lái),其重要性和可用性將會(huì)迅速增長(zhǎng)。這對(duì)于智能制造和實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0都具有重大意義。

還有一個(gè)跨領(lǐng)域的信息模型問(wèn)題。有的細(xì)分行業(yè)例如自動(dòng)識(shí)別AutoID行業(yè),其產(chǎn)品的應(yīng)用面涵蓋很大的范圍,從石油天然氣行業(yè)、流程工業(yè)到離散制造業(yè),機(jī)器人等都會(huì)用到自動(dòng)識(shí)別的產(chǎn)品,于是AutoID行業(yè)所建立的信息模型是不是都能夠在其它行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用,就演變成為如何建立跨領(lǐng)域的信息模型。還有像資產(chǎn)管理、能源管理、固件升級(jí)等等都是跨行業(yè)跨領(lǐng)域的應(yīng)用。為了解決這一類跨領(lǐng)域的信息模型的復(fù)雜建模,在OPC基金會(huì)內(nèi)部建立了一個(gè)跨領(lǐng)域協(xié)調(diào)組??赡懿扇〉姆椒ㄊ菫榱藢?shí)現(xiàn)互操作性,先審查各相關(guān)規(guī)范之間存在的的相似點(diǎn),以盡可能地使重疊的部分最小化。然后考慮將涉及全局的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到較高層級(jí)的可供通常運(yùn)用的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。這樣的目的是防止每一個(gè)配套信息模型工作組自行定義具有相同應(yīng)用的數(shù)據(jù)類型。這個(gè)跨領(lǐng)域協(xié)調(diào)組的工作正在開(kāi)展,能否見(jiàn)效還是一個(gè)挑戰(zhàn),有待于在未來(lái)的實(shí)踐中檢驗(yàn)。

在一個(gè)工業(yè)信息物理系統(tǒng)CPS中,物理過(guò)程和信息過(guò)程相互對(duì)應(yīng)又相互作用。這兩類事物天然具有異構(gòu)特性,為了彼此整合就需要一個(gè)合適的中間環(huán)節(jié),選擇信息模型作為這個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)互操作性,既符合邏輯推理,又有實(shí)證支持。同時(shí),信息模型有很多子領(lǐng)域分支,比如PLCOpen其實(shí)是一種主要用于描述控制邏輯編程的領(lǐng)域模型;AutomationML用于描述制造工藝流程布局、幾何結(jié)構(gòu)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃,也就是對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)描述建模的領(lǐng)域模型;FDI用于描述現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議解析相關(guān)的模型。這些子領(lǐng)域模型彼此割裂,需要有一種能將它們集成,并拼接在一起的模型,這也是運(yùn)用OPC UA的信息模型方法,采用分層次的手段,解決為復(fù)雜對(duì)象建立信息模型的一種有效途徑。

表1 若干OPC UA配套信息模型規(guī)范一覽表

信息模型是工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)

在網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)中所有的生產(chǎn)環(huán)節(jié)和參與者,從設(shè)計(jì)、制造、集成到使用運(yùn)營(yíng)各個(gè)階段,一直處在一種動(dòng)態(tài)的開(kāi)放生態(tài)系統(tǒng)之中,這種在分布式結(jié)構(gòu)中進(jìn)行大規(guī)模復(fù)雜的協(xié)同,其基礎(chǔ)就是需要實(shí)現(xiàn)相互之間無(wú)縫地交換信息和知識(shí),或者說(shuō)只有實(shí)現(xiàn)互操作才能達(dá)到高效率地交換信息和知識(shí)。在現(xiàn)代的生產(chǎn)制造大環(huán)境中,構(gòu)建大規(guī)模的分工和協(xié)同體系其必備的條件是產(chǎn)品的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化,確保各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的順暢運(yùn)轉(zhuǎn)是體現(xiàn)產(chǎn)品模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的屬性——互操作性。而真正實(shí)現(xiàn)互操作性的前提是按標(biāo)準(zhǔn)化的方式建立各相關(guān)環(huán)節(jié)符合標(biāo)準(zhǔn)的信息模型。

由此我們可以得出以下判斷:隨著工業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的啟動(dòng)和開(kāi)展,應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)信息模型是工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),給予足夠的重視。

不過(guò),如果對(duì)國(guó)內(nèi)的相關(guān)情況進(jìn)行了解和分析,你會(huì)發(fā)現(xiàn)在熱議數(shù)字孿生的時(shí)候人們只談機(jī)理模型和數(shù)據(jù)模型,無(wú)論是學(xué)術(shù)界還是工業(yè)界對(duì)信息模型是何物,有什么用處,更不要說(shuō)在哪里用,似乎沒(méi)有提到日程上來(lái),使人感覺(jué)在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家討論并積極開(kāi)發(fā)信息模型這個(gè)工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的熱點(diǎn),在國(guó)內(nèi)卻被打入冷宮,棄之不用或棄之不提。國(guó)內(nèi)主導(dǎo)建模的學(xué)術(shù)界主要關(guān)注機(jī)理建模和數(shù)據(jù)建模,不關(guān)注信息模型的建立;而企業(yè)建模以解決具體問(wèn)題為主,基本不會(huì)對(duì)事關(guān)企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的一攬子建模解決方案的頂層設(shè)計(jì)投入精力。其實(shí),在機(jī)理建模和數(shù)據(jù)建模之外,還有功能性/組合建模(functional/compositional modeling),信息模型就屬于這一類建模。其實(shí),從一定的意義上講,機(jī)理模型和數(shù)據(jù)模型的獲取和部署都有賴于信息模型,信息模型借助“量綱”的作用,如果數(shù)據(jù)沒(méi)有量綱,這些數(shù)據(jù)的使用范圍受到很大限制。

顯然,個(gè)別的信息模型沒(méi)有應(yīng)用價(jià)值,而系統(tǒng)的、事關(guān)全局的信息模型的頂層設(shè)計(jì)和實(shí)施需要政府主管部門(mén)引導(dǎo),行業(yè)協(xié)會(huì)、標(biāo)準(zhǔn)化組織建立規(guī)則和規(guī)范,但是這些似乎并沒(méi)有引起足夠的重視,更遑論提到他們的議事日程。由此可見(jiàn),國(guó)內(nèi)目前好像還沒(méi)有開(kāi)發(fā)信息模型的土壤和動(dòng)機(jī),還處于懵懵然的狀態(tài)。與德國(guó)、美國(guó)對(duì)信息模型所投入的精力和所取得的進(jìn)展相比較,就知道人家貫徹工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是以實(shí)就實(shí),盡管要真正獲得廣泛應(yīng)用也許還要許多年以后,但是事關(guān)百年大計(jì)至少是幾十年大計(jì)的問(wèn)題,就必須從現(xiàn)在做起,依靠積累和漸進(jìn)方可達(dá)成。