工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實踐及推進研討會于2016年2月1日在北京召開,中國信通院余曉暉總工程師發(fā)表了題為《共筑工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的未來——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的變革和機遇》的演講,以下為演講全文。
尊敬的高主任,尊敬的各位領(lǐng)導,各位來賓,各位產(chǎn)業(yè)界的同仁,各位媒體的代表,非常榮幸分享對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的看法。
首先理解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),不同人的看法是很不同。但是我們認為,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的方向是智能制造,智能制造落地最終是提高質(zhì)量、效率、效益、創(chuàng)新、綠色,智能制造的技術(shù)基礎(chǔ)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)并不是智能制造本身,但是是智能制造的基礎(chǔ)設(shè)施,也是工業(yè)相關(guān)的應(yīng)用和生態(tài)。看待互聯(lián)網(wǎng)和看待工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是比較類似的。互聯(lián)網(wǎng)首先是基礎(chǔ)設(shè)施,它實現(xiàn)了各種連接。在這種基礎(chǔ)上,在互聯(lián)網(wǎng)上形成了很多的新的模式、新的業(yè)態(tài)、新的應(yīng)用。相類比,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)和新一代信息技術(shù)與全球工業(yè)系統(tǒng)深度融合所形成的新的生態(tài),是工業(yè)智能化發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。它是網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了工業(yè)要素之間的連接;它是平臺,在這個平臺上通過工業(yè)數(shù)據(jù)的集成處理和分析,實現(xiàn)各種智能;在這個上面形成各種各樣的新模式和新業(yè)態(tài)。模仿互聯(lián)網(wǎng)的圖,參照畫了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的圖。這是對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的初步理解。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì)是什么。首先是全面互聯(lián),在全面互聯(lián)的基礎(chǔ)上,形成數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能化變革。互聯(lián)是基礎(chǔ),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)系統(tǒng)的各種元素互聯(lián)起來,無論是機器、人還是系統(tǒng)。互聯(lián)解決了通信的基本,更重要的是數(shù)據(jù)端到端的流動,跨系統(tǒng)的流動,在數(shù)據(jù)流動技術(shù)上充分分析、建模。智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個性化定制、服務(wù)化延伸的基礎(chǔ)在互聯(lián)的基礎(chǔ)上,通過數(shù)據(jù)流動和分析,形成新的模式和新的業(yè)態(tài)。這是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基理,比現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)更強調(diào)數(shù)據(jù),更強調(diào)充分的連接,更強調(diào)數(shù)據(jù)的流動和集成以及分析和建模,這和互聯(lián)網(wǎng)是有所不同的。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是要有數(shù)據(jù)的流動和分析。
互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)的融合已經(jīng)很長時間了,最早從供應(yīng)鏈電子商務(wù)開始,但是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)會深入到工業(yè)制造的核心環(huán)節(jié)和工業(yè)的全流程、全產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)品的全生命周期。這個圖顯示了對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的理解,從智能工廠以及工廠之外的各種平臺可以看到,這里面很多是傳統(tǒng)的工業(yè)要素,也有很多是由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所帶來的新要素,比如說機器智能化,智能控制系統(tǒng),工業(yè)數(shù)據(jù)平臺、仿真平臺、工業(yè)云平臺。從工廠視角來看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最核心的是智能工廠,以及這個智能工廠如何跟互聯(lián)網(wǎng)外界,客戶和供應(yīng)商進行充分的交互和協(xié)同。從互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的視角來看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最核心的是商業(yè)模式的變革,商業(yè)模式的創(chuàng)新以及通過商業(yè)模式創(chuàng)新直接深入到整個的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。如果從電信的視角來看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有基礎(chǔ)設(shè)施的問題,包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、安全保障等。把這幾個視角放在一起,是比較完整的理解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念的方式。
關(guān)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與裝備智能化、工業(yè)自動化、數(shù)字化的關(guān)系。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是面向4.0的,是實行系統(tǒng)級的智能化,這里面還有很多裝備,比如自動化、機器人還有智能機床等,需要每個環(huán)節(jié)智能化、自動化、數(shù)字化,在這個基礎(chǔ)上再通過數(shù)據(jù)流動,形成新的智能,這是系統(tǒng)級智能,再加上單點智能,才構(gòu)成現(xiàn)在的發(fā)展方向。從這個意義上來說,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所解決的不是某單點的問題,解決的是全系統(tǒng)的問題,是系統(tǒng)級的智能問題,這是如何理解2.0、3.0、4.0的關(guān)系。
關(guān)于體系架構(gòu)。目前全球無論從美國還是德國,基本上把體系架構(gòu)作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要抓手,這里面借鑒了IT的方法論,形成企業(yè)架構(gòu),指導技術(shù)路線,確定標準化,測試床,應(yīng)用案例和商業(yè)推廣。美國和德國都已經(jīng)提出了工業(yè)4.0的方法,快速迭代反饋,并修正這些內(nèi)容,形成閉環(huán)。
研究院(中國信息通信研究院)提出了對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的初步理解。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)大概分為幾個部分,首先網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)是基礎(chǔ);第二,數(shù)據(jù)是核心,以數(shù)據(jù)為核心形成兩大閉環(huán),一塊是基于數(shù)據(jù)反饋到生產(chǎn)制造的環(huán)節(jié),還有一塊是運營決策,更上層的企業(yè)級的決策,這兩大閉環(huán)是基于互聯(lián)和數(shù)據(jù)流動所形成的體系,這是智能制造的核心,也是智能工廠的核心。第三,還有安全。
關(guān)于網(wǎng)絡(luò)體系。互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系有三塊,一塊是互聯(lián),第二塊是ZNS,也就是解析,第三塊是萬維網(wǎng),應(yīng)用服務(wù)體系。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的體系大體上分為三類,首先是全球的互聯(lián)體系,把工業(yè)系統(tǒng)互聯(lián)起來,第二是標識解析體系,是識別機器以及物品的全新體系,第三是應(yīng)用支撐體系,有語義級的理解和應(yīng)用交互。這三個體系是未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展很重要的網(wǎng)絡(luò)三大體系。
關(guān)于網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)在的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大部分是通過互聯(lián)網(wǎng)思維重新改造工業(yè)原來的體系,在這種情況下可以看到,現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)分了很多級。工廠內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)有四個趨勢,IP化、扁平化、無限化和靈活組網(wǎng),柔性生產(chǎn)需要能夠靈活組織工業(yè)系統(tǒng)。對于工廠外的網(wǎng)絡(luò)有幾個基本的判斷,TCP/IP的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系在較長時間內(nèi)將具有產(chǎn)業(yè)化共識的嚴謹路徑,某些環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新存在需求和可能,有一些新的虛擬化的技術(shù)。
應(yīng)用支撐體系,解決工廠內(nèi)不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)集成,工廠和外面到云平臺里面的數(shù)據(jù)集成,語法和語義理解問題,是非常重要的。實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián),還不能達到數(shù)據(jù)的流動,必須有數(shù)據(jù)連接級的考量,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的連接和集成,這是應(yīng)用支撐體系。
關(guān)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。這個模型分成的是采集、交換、分析處理等,這里面最重要的是通過數(shù)據(jù)架構(gòu)的建立,實現(xiàn)物理實體和數(shù)字空間的對接。下面是物理空間,上面是網(wǎng)絡(luò)空間,這兩個合在一起,通過數(shù)據(jù)的建立,形成這個模式。在此基礎(chǔ)上形成智能制造的優(yōu)化。這是全球大數(shù)據(jù)在工業(yè)制造業(yè)里的一些應(yīng)用場景,這是初步的起步。
關(guān)于安全。原來工業(yè)系統(tǒng)的安全分為三個部分,所謂功能安全、信息安全、物理安全,在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能制造場景下,這些安全會融合在一起相互影響,這是我們面臨的最大的影響。
最后介紹路徑。國內(nèi)外企業(yè)大體上分為兩大類,第一個是自下而上,就是從智能工廠開始考慮整個智能制造的建設(shè),第二個從上而下。第一個是疊加式,網(wǎng)絡(luò)加系統(tǒng)的智能工廠探索,在不動工廠的現(xiàn)在體系上面,通過疊加傳感器、數(shù)據(jù)平臺、網(wǎng)關(guān),把數(shù)據(jù)縱向打通,打通以后再反饋到MES系統(tǒng)到?jīng)Q策系統(tǒng),實現(xiàn)產(chǎn)線優(yōu)化、智能排程等。這個模式是比較容易的,目前已經(jīng)有很多的實踐。第二個是集成式的,疊加式能形成一部分的智能制造功能,但是做不到充分,從PRC到執(zhí)行器有很大的改動,這是全新的模式,這里面能實現(xiàn)數(shù)據(jù)充分的交流和溝通。這個模式目前還比較小,是一種比較新的模式,代價也比較高。第三個是自上而下的,基于產(chǎn)品的智能化和聯(lián)網(wǎng)的智能延伸服務(wù)。第四個是基于企業(yè)間深度聯(lián)網(wǎng)協(xié)作的云制造,主要是基于外部的供應(yīng)鏈,通過云平臺形成協(xié)同。最后是通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)供需對接的C2B/B2B規(guī)模化定制生產(chǎn)模式,這里面包括C2B、B2B的定制。
工業(yè)體系產(chǎn)業(yè)體系會發(fā)生很多變化,也有很多新的可能,從圖中可以看到,工廠內(nèi)工廠外都會有新的平臺出來,例如新的數(shù)據(jù)處理平臺、新的云平臺、從工業(yè)控制系統(tǒng)到工業(yè)網(wǎng)絡(luò)等。
推動中國制造2025與“互聯(lián)網(wǎng)+”融合發(fā)展,其實是把中國制造的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的實踐結(jié)合在一起,這里面有非常大的機遇,這個機遇對工業(yè)是很大的機遇,對互聯(lián)網(wǎng)也是很大的機遇,也是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向。對中國來說,在每個維度里都有好的企業(yè),中國有自己的比較優(yōu)勢,如何把這三方力量結(jié)合在一起,對中國來說是非常重要的命題,也是成立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟非常重要的目的。
以上是我的介紹,謝謝大家。