工業(yè)互聯(lián)網(wǎng):五座珠峰待攀登
點擊:7505
A+ A-
所屬頻道:新聞中心
在剛剛召開的2019工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)峰會上,工信部副部長陳肇雄表示,發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為世界各國推進工業(yè)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展的共同選擇。在政府層面,發(fā)達(dá)國家紛紛實施“再工業(yè)化”戰(zhàn)略,將推動工業(yè)經(jīng)濟和互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展作為實現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟數(shù)字化轉(zhuǎn)型、謀求鞏固和擴大技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢的關(guān)鍵抓手。在產(chǎn)業(yè)層面,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新日益活躍,供給能力大幅提升,應(yīng)用范圍已擴展到大部分工業(yè)領(lǐng)域,一批專注于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新的新興企業(yè)不斷涌現(xiàn)。
兩個5000,火熱“涌現(xiàn)”
說到“一批專注于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新的新興企業(yè)不斷涌現(xiàn)”,在2018年初,AII(中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟)發(fā)布的統(tǒng)計結(jié)果:“初步統(tǒng)計,我國當(dāng)前有269個平臺類產(chǎn)品”;而在2019年初,這個數(shù)字有了急劇的增長,如在“企查查”上查詢從事“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”業(yè)務(wù)的企業(yè),至少有5000家以上,筆者假設(shè)只有20%在實質(zhì)上經(jīng)營工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),那也有1000多家!
政府倡導(dǎo),廠商熱切,媒體熱炒,專家助推,資本青睞,造就了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)的火爆現(xiàn)象。2019工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)峰會的報名參會者超過了5000人。5000多個注冊的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),5000多人的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)峰會,從這“兩個5000”的數(shù)字中,可見國人對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)注熱度。
與數(shù)年前開始的智能制造很不一樣,這次很多企業(yè)都在爭做工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參與者,所有的參與者都在快跑,究竟哪里是目的地,似乎誰也不是很清楚,尤其是曾經(jīng)領(lǐng)跑的GE忽然跌出了賽道之后,疾馳的這一大群參與者似乎都沒有停下來的意思。于是,類似于復(fù)雜系統(tǒng)(SoS)中經(jīng)常提到的“涌現(xiàn)”現(xiàn)象就出現(xiàn)了——一只沙丁魚領(lǐng)頭狂游,千萬只沙丁魚緊緊跟上,領(lǐng)頭的沙丁魚跑累了或者被大魚吃掉了,那么另一只沙丁魚就擔(dān)負(fù)起了領(lǐng)頭魚的職責(zé),但是已經(jīng)不是原來那個方向了——游向不定,規(guī)則簡單,前仆后繼,不斷接力,不斷涌現(xiàn)。到底游向何方,其實是不確定的。
發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一個國家的戰(zhàn)略性決策,其關(guān)鍵性、必要性和給工業(yè)轉(zhuǎn)型帶來的諸多益處,肯定已在考慮之內(nèi);同時在發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之路上的種種問題,也應(yīng)該而且必須在考慮之列。否則,一哄而上的結(jié)果,就是一哄而下。
筆者認(rèn)為,在工行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展的道路上,還有很多問題需要考慮,至少有五座珠穆朗瑪峰等著參與者去攀登。
第一座珠峰:網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與消費互聯(lián)網(wǎng),雖然都冠之以“互聯(lián)網(wǎng)”的名義,但是因為聯(lián)接的“終端”不同,其實是非常不同的兩張網(wǎng)。消費/社交互聯(lián)網(wǎng)用的是因特網(wǎng),聯(lián)接的是電腦、平板和手機等終端,只要遵從標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,彼此都可以“插拔式”聯(lián)接,在應(yīng)用層面基本上都是一接就通。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以工業(yè)以太網(wǎng)為主,聯(lián)接的是各種各樣的工業(yè)設(shè)備,工業(yè)以太網(wǎng)在用于工業(yè)控制時,體現(xiàn)在應(yīng)用層的是實時通信、用于系統(tǒng)組態(tài)的對象以及工程模型的應(yīng)用協(xié)議,僅僅在實時性上,工業(yè)以太網(wǎng)就要求在一個可以準(zhǔn)確預(yù)見的時間范圍(如毫秒級)內(nèi)作出反應(yīng),而商用網(wǎng)絡(luò)就沒有這種苛刻要求。實時性、抗干擾、高可靠等,是工業(yè)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的基本要求。因此,在企業(yè)車間采用的是企業(yè)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)(工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)),如圖所示。
企業(yè)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)(摘自《機·智》書插圖)
各個工業(yè)設(shè)備廠家在開發(fā)過程中,為了更好地適應(yīng)工廠的復(fù)雜工況環(huán)境和體現(xiàn)設(shè)備的特點,不同的廠家使用了不同的現(xiàn)場總線,不同的設(shè)備之間又需要不同的設(shè)備通訊協(xié)議來可靠地傳輸數(shù)據(jù)。因此直到今天,還沒有一個全球統(tǒng)一的應(yīng)用層協(xié)議。
真正做企業(yè)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的專家都知道,不同工業(yè)設(shè)備之間的連接,是一個極其復(fù)雜的問題,各種不同時期、不同品牌、采用不同總線的工業(yè)設(shè)備,如機床、熱處理設(shè)備、自動生產(chǎn)線、柔性生產(chǎn)線、專機設(shè)備、AGV、3D打印設(shè)備、注塑機、測量儀、反應(yīng)釜、傳感器、儀表、機器人乃至可穿戴設(shè)備等,都有不同格式的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。每家生產(chǎn)設(shè)備的企業(yè),都是按照自己設(shè)備的功能需求第一優(yōu)先來開發(fā)設(shè)備接口協(xié)議的,是否需要與其他企業(yè)的設(shè)備兼容,并不在首先考慮之列。
根據(jù)從事設(shè)備聯(lián)網(wǎng)二十多年的亞控公司資深專家鄭炳權(quán)介紹,新設(shè)備聯(lián)接開發(fā)工作量較少,而要把企業(yè)的很多存量設(shè)備聯(lián)接起來,讓所有設(shè)備彼此之間無障礙通信,至少需要5000種以上的各種通信協(xié)議。而且這是一個漫長的實踐、沉淀與積累過程——有時候兩種不同協(xié)議的設(shè)備看起來聯(lián)通了,甚至穩(wěn)定工作很多天,但是再過一段時間忽然不通了,因為對通信協(xié)議的某個特殊格式過去沒有考慮到也趕巧沒有用到,而現(xiàn)在恰好被用到了。
《機·智》第一作者、蘭光創(chuàng)新董事長朱鐸先認(rèn)為,盡管現(xiàn)在設(shè)備通信協(xié)議的走向是趨于標(biāo)準(zhǔn)化,但是在利益格局的羈絆下,各大巨頭之間尚未達(dá)成一致??傮w上,德國的工業(yè)設(shè)備集成偏向采用OPC UA協(xié)議,而北美和日本則更偏愛MTConnect協(xié)議。無論如何,不弄懂弄通這5000多種設(shè)備通信協(xié)議,那么首先在設(shè)備互聯(lián)方面就會受到極大的限制。
第二座珠峰:知識壁壘
俗話說隔行如隔山。工業(yè)革命的最大成果之一是行業(yè)/專業(yè)細(xì)分。不同行業(yè)/專業(yè)有不同的細(xì)分技術(shù)和獨門專業(yè)知識。在制造業(yè)“連接技術(shù)”中最常見的焊接,就可以有七八百種不同的工藝流程;一根輸電高壓線,也可以有上百個不同的模型來描述;更不用說復(fù)雜產(chǎn)品中的民用飛機、航空發(fā)動機、核潛艇、航母、艦載機等難以分解的超級綜合復(fù)雜度;還有在高新技術(shù)中,我們尚不掌握的精密機器人減速器、高端芯片以及制作芯片用的EUV光刻機等。
現(xiàn)在國內(nèi)還沒有支持細(xì)分專業(yè)并全行業(yè)覆蓋的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,假設(shè)已經(jīng)有了這些工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,也仍然會產(chǎn)生各種工業(yè)知識的“壁壘”與“鴻溝”問題:即一個再成熟的電子產(chǎn)品工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,也不太可能被航空企業(yè)采用;一個再好的醫(yī)療設(shè)備工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,也不太可能被工程機械企業(yè)采用,因為在“別人家”的平臺上,沒有本行業(yè)/專業(yè)的應(yīng)用場景、專業(yè)知識和支持這些場景的工業(yè)APP。例如GE Digital的“三步走”發(fā)展策略“GE For GE、GE For Customers、GE For World”,其實是很務(wù)實的。但是在邏輯上,前兩步都正確,唯獨這第三步踩了“知識壁壘”的紅線,“For World”哪里是那么好跨出去的?這中間恐怕省略了“For Other Industries”,“For USA”等重要步驟,以及為了驗證和優(yōu)化這些重要步驟所必須的長期沉淀與反復(fù)打磨。GE Digital多跨出去的那一步,就是導(dǎo)致其業(yè)務(wù)停擺的短板——知識壁壘。
第三座珠峰:企業(yè)禁忌
迄今為止,筆者還沒有聽到任何一個企業(yè)愿意把自己的研發(fā)知識、經(jīng)驗技巧以及產(chǎn)品的數(shù)字化模型,放在“別人家”的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上。小企業(yè)因為擔(dān)心技術(shù)訣竅泄露而不敢做,大企業(yè)因為擔(dān)心知識產(chǎn)權(quán)不保而干脆自己開發(fā)平臺。
如果是同行開發(fā)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,上面有專業(yè)對口的工業(yè)APP應(yīng)用,按理說技術(shù)完全可用的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)該是可選的,但是,從企業(yè)老總的心態(tài)來說,越是同行,越是忌憚,越是敬而遠(yuǎn)之,心里那道屏障,可能高度上要賽過珠峰。試想A汽企怎么可能把自己的汽車研發(fā)模型數(shù)據(jù)放在B汽企開發(fā)出來的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上呢?想都不用想!因為同業(yè)競爭,因為商業(yè)機密,因為數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)的歸屬與數(shù)據(jù)安全的保障(不被非法閱覽、修改、復(fù)制和使用等)等,原因太多了,總之,企業(yè)有禁忌。企業(yè)對于研發(fā)、生產(chǎn)和經(jīng)營數(shù)據(jù)的在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上的共享持相當(dāng)保守的態(tài)度——老板們經(jīng)常問的是:這對我的企業(yè)有什么好處嗎?——沒有答案。因此,現(xiàn)在稍有實力的企業(yè),要么處于觀望狀態(tài),要么是干脆自己投資開發(fā)一個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。這也是國內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)的原因之一。
第四座珠峰:保密條例
對于國防軍工企業(yè)來說,保密問題是首要問題。對于承擔(dān)了與國防軍工研制任務(wù)的其它企業(yè)來說,同樣如此。保密無小事。與研制任務(wù)有關(guān)的任何圖文、數(shù)據(jù)、技術(shù)檔案等文件,必須做到網(wǎng)絡(luò)的物理隔絕。因此,凡是涉及國防軍工型號研制任務(wù)的企業(yè),絕不可能上消費互聯(lián)網(wǎng),預(yù)計也不太可能上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)(本企業(yè)對外隔絕的內(nèi)網(wǎng)除外)。同時,按照政府有關(guān)部門的規(guī)定,涉密企業(yè)不能開展與云有關(guān)的業(yè)務(wù)活動,即使是企業(yè)私有云也不行。
保密是法律規(guī)定的涉密企業(yè)義務(wù),是必須遵守的、優(yōu)先于其它一切事物的首要事物,是不可觸碰的高壓線。這幾乎是涉密企業(yè)無法攀登和逾越的一座珠峰之上的珠峰。
第五座珠峰:平臺互聯(lián)
筆者有時候經(jīng)常問自己這樣一個問題(也問過若干工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)):國內(nèi)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺有這么多,這些“平臺”之間能不能相互聯(lián)接?筆者得到的回答一概是“無法聯(lián)接”。如此,問題就來了!現(xiàn)有數(shù)百個(以后或許會數(shù)千個)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺各自集成了一堆客戶,但是彼此之間卻“老死不相往來”,一個曾經(jīng)熟識的景象浮現(xiàn)于筆者眼前:
早期制造業(yè)信息化在中國推廣普及的結(jié)果是造成了無數(shù)的“千島湖”和“煙囪式”的企業(yè)信息化集成項目,結(jié)果是不同品牌與功能的信息化軟件之間難以集成,信息化軟件與物理系統(tǒng)難以集成,不同企業(yè)之間的信息化系統(tǒng)就更難以集成了!
今天的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺似乎仍然難逃此窠臼。照此下去,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的諸侯割據(jù)是必然的結(jié)果,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的戰(zhàn)國時代還不知道什么時候最后能夠結(jié)束。從彼此難以互聯(lián)的角度來看工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),也能看出來與消費互聯(lián)網(wǎng)最大的不同——消費互聯(lián)網(wǎng)是全球聯(lián)接、互通數(shù)據(jù)的國際互聯(lián)網(wǎng),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實際上是行業(yè)強勢方(非全行業(yè))聯(lián)接、有條件通數(shù)據(jù)的地方(非全國)局域網(wǎng)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),到底會發(fā)展成為一張什么樣的網(wǎng),是一個燒腦的問題。希望若干年之后,能有答案。
小結(jié)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在中國發(fā)展迅猛,關(guān)注度極高,市場火熱。行政主管部門認(rèn)為“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展進入快車道”,政府、專家、廠商、資本都“快熱”起來了,但是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的真正用戶——企業(yè),由于種種原因,似乎還在“慢熱”中,真正為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)買單,還需要一點時間。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵支撐。必須抓住、抓好這個難得的歷史機遇。但是在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展道路上有可能遇到的問題,必須要提前考慮,預(yù)先部署研究,制定事先防范措施。不要像“共享單車”的任性狂野發(fā)展一樣,主管部門沒有對潛在問題的任何布局和處置預(yù)案,等到各種問題爆出來了,才忙著去想如何解決問題。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),任重道遠(yuǎn),前景廣闊,機遇可期。但有五座珠峰橫亙,還是充分預(yù)案為好。
作者簡介:
趙敏
現(xiàn)任職/兼職:走向智能研究院執(zhí)行院長,中國發(fā)明協(xié)會常務(wù)理事,發(fā)明方法研究分會會長,創(chuàng)新方法研究會常務(wù)理事,工信部CPS 發(fā)展論壇副秘書長,工信部軟件與集成電路促進中心專家,中國制造企業(yè)雙創(chuàng)發(fā)展聯(lián)盟專家委員會委員,中國工業(yè)技術(shù)軟件化聯(lián)盟專家委員會委員,國家工業(yè)信息安全專家咨詢委員會委員,國資委干部培訓(xùn)中心特聘授課專家,清華大學(xué)特聘課程教授,正高級工程師。英諾維盛公司總經(jīng)理。
教育/工作背景:1983 年畢業(yè)于清華大學(xué),工學(xué)學(xué)士,機械學(xué)碩士。曾在清華大學(xué)執(zhí)教8年。曾在世界百強企業(yè)EDS以及SDRC、UGS、安世亞太、億維訊等知名軟件公司供職,歷任技術(shù)/銷售/市場之總監(jiān)、汽車行業(yè)總監(jiān)、總經(jīng)理、副總裁、首席信息化專家、首席精益研發(fā)專家等職位。
36年來一直致力于企業(yè)如何實現(xiàn)創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型的研究與實踐,對 TRIZ 創(chuàng)新方法學(xué)、計算機輔助創(chuàng)新、產(chǎn)品生命周期管理、知識工程與知識管理、精益研發(fā)、智能制造、工業(yè) 4.0、CPS、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)APP 等企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和兩化融合專題有著深入的研究和獨到的見解。在國內(nèi)外媒體和學(xué)術(shù)會議發(fā)表文章和論文百余篇。著有《創(chuàng)新的方法》、《TRIZ入門及實踐》、《知識工程與創(chuàng)新》、《TRIZ 進階及實戰(zhàn)》、《三體智能革命》、《智能制造術(shù)語解讀》、《機·智:從數(shù)字化車間走向智能制造》等專著、合/編著。U-TRIZ 理論創(chuàng)始人。
咨詢與研發(fā)經(jīng)驗:作為國內(nèi)知名的咨詢專家,長期深入企業(yè)研發(fā)一線,為企業(yè)做了大量咨詢項目:
某央企管理創(chuàng)新項目,某央企知識工程與創(chuàng)新項目,某央企發(fā)動機仿真系統(tǒng)項目,某研究 所創(chuàng)新方法推廣模式研究項目,某央企手機增值業(yè)務(wù)創(chuàng)新項目,某民企研發(fā)方法創(chuàng)新研究項目, 某民企創(chuàng)新軟件開發(fā)項目,某民企物流信息化項目,某央企軍品改進項目等。
用 U-TRIZ 發(fā)明方法為央企、國企和民企解決了兩百多個技術(shù)難題。
受邀參與 2016-2017 工信部電標(biāo)院《CPS白皮書》研究、評審并組織宣貫工作;參與 2017年工信部信通院《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺白皮書》評審并組織宣貫工作;參與 2017年中國工程院《中國智能制造發(fā)展戰(zhàn)略研究報告》的研究、評審并組織宣貫工作;參與 2018 年工業(yè)技術(shù)軟件化聯(lián)盟《工業(yè)APP白皮書》研究、撰寫與評審工作。
授課與講座主題:《支持復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新的方法》、《U-TRIZ發(fā)明方法》、《以科技創(chuàng)新方法建立領(lǐng)導(dǎo)干部的創(chuàng)新思維》、《知識工程與創(chuàng)新》、《制造業(yè)信息化》、《企業(yè)精益研發(fā)戰(zhàn)略與方法》、《系統(tǒng)化、多方面解讀工業(yè)4.0》、《CPS:智能制造的核心技術(shù)與落地技術(shù)》、《智能系統(tǒng)與智能制造》、《軟件定義制造》、《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺》、《工業(yè)軟件與制造業(yè)未來競爭力》、《工業(yè)技術(shù)軟件化與工業(yè)APP》等。
常年擔(dān)任人社部知識更新工程培訓(xùn)高研班主講專家。
講課與受眾群體:為眾多智能制造會議、高端論壇做主題發(fā)言。每年主持多場研討會和參與數(shù)十場企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、知識工程、工業(yè) 4.0、智能制造、CPS、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、工業(yè) APP 講座與講課,受眾達(dá)到數(shù)千人次。
(審核編輯: 智匯張瑜)