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發(fā)布時間:2018-10-23 16:36:27
tag標(biāo)簽:工業(yè)云服務(wù) 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 企業(yè)上云
工業(yè)云服務(wù)平臺與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺有著本質(zhì)的區(qū)別,又有許多聯(lián)系,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是傳統(tǒng)工業(yè)云服務(wù)功能的疊加與迭代。從過去幾年的工作實踐及技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢來看,工業(yè)云服務(wù)平臺向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺演進(jìn)經(jīng)歷五個階段:成本驅(qū)動導(dǎo)向、集成應(yīng)用導(dǎo)向、能力交易導(dǎo)向、創(chuàng)新引領(lǐng)導(dǎo)向、生態(tài)構(gòu)建導(dǎo)向五個階段,并且這幾個階段可以并行也可以跳躍。
階段一:成本驅(qū)動導(dǎo)向
工業(yè)云服務(wù)發(fā)展第一個階段是成本驅(qū)動導(dǎo)向的階段,主要是研發(fā)設(shè)計類工具上云。云計算具有資源池化、彈性供給、按需付費等典型特征,能大幅降低企業(yè)購買研發(fā)工具的成本,提高企業(yè)研發(fā)效率,因此,降低成本是工業(yè)云服務(wù)平臺起步發(fā)展階段考慮的重要因素。工信部2013年4月、2014年7月、2015年7月連續(xù)3年分別在北京、濟(jì)南、南京召開工業(yè)云服務(wù)現(xiàn)場會,在全國開展了16個工業(yè)云服務(wù)創(chuàng)新服務(wù)試點。前幾年,業(yè)界討論工業(yè)云服務(wù),關(guān)注的重點問題都是企業(yè)如何通過云計算降低IT硬件成本、軟件成本、部署成本、運營成本。
在硬件方面,云平臺通過IT硬件資源租用取代直接購買或自建,可以大幅降低硬件成本,以中石油為例,在完成核心信息系統(tǒng)云化后,“十二五”期間節(jié)省成本約5.9億元。在軟件方面,從購買軟件授權(quán)到根據(jù)時間、人、次數(shù)來訂閱云服務(wù),也可以大幅降低成本,比如達(dá)索的一套軟件原來是幾萬塊錢/套,現(xiàn)在采用訂閱式每套每年只需要幾千元。在部署成本與運營成本方面,工業(yè)云服務(wù)平臺能大大降低縮短信息系統(tǒng)建設(shè)周期,減少運維成本。
當(dāng)前,為確保市場競爭優(yōu)勢,全球領(lǐng)先的研發(fā)軟件廠商紛紛基于云端構(gòu)建新一代的工具軟件,推動工具類軟件向云端遷移。達(dá)索2015年推出基于云的3DEXPERIENCE平臺,目前新產(chǎn)品均基于云端開發(fā),超過100種以上的研發(fā)工具應(yīng)用均可通過云服務(wù)模式提供。歐特克2016年推出基于云端的研發(fā)解決方案Autodesk 360,并逐步終止永久許可購買選項,用戶可按季度、年度和多年期限購買云服務(wù)。PTC2017年將傳統(tǒng)軟件授權(quán)的盈利模式全部從美國、歐洲退出(中國3年過渡期),目前全球70%以上業(yè)務(wù)通過訂閱模式使用基于ThingWorx平臺的產(chǎn)品和服務(wù)。
階段二:集成應(yīng)用導(dǎo)向
工業(yè)云服務(wù)發(fā)展第二個階段是集成應(yīng)用導(dǎo)向的階段,主要是研發(fā)設(shè)計類工具上云的基礎(chǔ)上,推動核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)上云。
2017年4月18日,工信部在中石油召開工業(yè)云服務(wù)現(xiàn)場會,與前幾次現(xiàn)場會工業(yè)云服務(wù)關(guān)注的焦點是降低成本相比,本次現(xiàn)場會企業(yè)討論的重點是如何通過企業(yè)內(nèi)部核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)向云端遷移,實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的系統(tǒng)集成。比如,中石油指出,將企業(yè)40個業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移到云端,有成本的考慮,更多的考慮是實現(xiàn)內(nèi)部的集成。
這些企業(yè)為什么強(qiáng)調(diào)集成應(yīng)用呢?部領(lǐng)導(dǎo)曾經(jīng)指出,兩化融合與工業(yè)4.0在核心理念、具體做法和推進(jìn)路徑上殊途同歸、如出一轍、異曲同工。那么這個“同”和“一”是什么呢?那就是集成應(yīng)用。工業(yè)4.0強(qiáng)調(diào)橫向集成、縱向集成、端到端集成。工信部兩化融合水平評估體系把兩化融合劃分為基礎(chǔ)建設(shè)、單項應(yīng)用、綜合集成和創(chuàng)新引領(lǐng)四個階段,數(shù)據(jù)顯示,全國只有19.3%的企業(yè)達(dá)到綜合集成水平,集成應(yīng)用和中等收入陷阱一樣難以跨越,我國企業(yè)普遍面臨集成應(yīng)用困境,所以集成是重點,是難點,也是焦點。
近幾年,工信部一直在開展兩化融合管理體系貫標(biāo)工作,8萬家企業(yè)的自評估、自診斷、自對標(biāo)結(jié)果顯示,企業(yè)兩化融合投入和企業(yè)兩化融合收益并不是線性關(guān)系,企業(yè)兩化融合水平只有達(dá)到集成階段之后,企業(yè)的收益才會呈現(xiàn)指數(shù)化的增長,對于不少中小企業(yè)而言,這是一個挑戰(zhàn)。那么如何實現(xiàn)集成呢?其一是漸進(jìn)的路徑,即不改變現(xiàn)有的技術(shù)架構(gòu),不斷地通過API接口實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通;其二則是工業(yè)云服務(wù)這一激進(jìn)路徑,即企業(yè)將業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移到云端,從而解決系統(tǒng)內(nèi)部的互聯(lián)互通問題。
因此,集成應(yīng)用導(dǎo)向階段工業(yè)云服務(wù)平臺的典型特征是通過核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)上云,打通信息孤島,促進(jìn)制造資源、數(shù)據(jù)等集成共享,提升企業(yè)效益。
過去幾十年,信息技術(shù)(IT)和工業(yè)技術(shù)(OT)沿著各自不同的軌道在發(fā)展,系統(tǒng)架構(gòu)遷移到云端將打破傳統(tǒng)企業(yè)五層架構(gòu),有利于實現(xiàn)工業(yè)4.0所強(qiáng)調(diào)的橫向集成、縱向集成和端到端集成,促進(jìn)單點智能演進(jìn)至全局優(yōu)化。
在今年4月18日中石油召開的工業(yè)云服務(wù)現(xiàn)場會上,中國商飛提出,中國商飛企業(yè)上云不僅僅是因為成本,更重要的構(gòu)建基于工業(yè)云服務(wù)的飛機(jī)研制系統(tǒng)平臺,推動遍布全球的包括機(jī)體結(jié)構(gòu)供應(yīng)商、系統(tǒng)供應(yīng)商、零件及材料供應(yīng)商等近150個一級供應(yīng)商之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,基于單一數(shù)據(jù)源實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計、協(xié)同制造。這也是國內(nèi)汽車等行業(yè)企業(yè)推動業(yè)務(wù)系統(tǒng)向云端遷移、實現(xiàn)跨國跨企業(yè)協(xié)同研發(fā)和制造的重要出發(fā)點。
階段三:能力交易導(dǎo)向
工業(yè)云服務(wù)發(fā)展第三個階段是能力交易導(dǎo)向的階段,在企業(yè)研發(fā)設(shè)計類工具、核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)上云之后,底層的設(shè)備和產(chǎn)品開始上云,工業(yè)云服務(wù)平臺開始演進(jìn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。
對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺而言,數(shù)據(jù)采集是基礎(chǔ),當(dāng)前,一大批領(lǐng)軍企業(yè)已經(jīng)開始打造設(shè)備和產(chǎn)品數(shù)據(jù)采集及云端遷移的解決方案,國外巨頭GE推出Predix Machine、西門子推出MindConnect Nano、卡特彼勒推出Product Link、CAT Connect,國內(nèi)航天云網(wǎng)推出Smart IOT、樹根互聯(lián)推出根-云盒,這為工業(yè)數(shù)據(jù)的采集以及向云端的遷移提供了工具。
硬件設(shè)備上云+核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)上云+研發(fā)工具上云,推動互聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)歷信息交流(搜狐、新浪)與產(chǎn)品交易(京東、阿里)之后,正在進(jìn)入能力交易的新階段,未來在互聯(lián)網(wǎng)上不再僅僅是手機(jī)、衣服等產(chǎn)品的交易,還將出現(xiàn)研發(fā)設(shè)計能力、測試實驗?zāi)芰?、生產(chǎn)制造能力、物流能力等生產(chǎn)能力的交易。
當(dāng)前生產(chǎn)能力的交易主要面臨著三大問題:一是制造資源配置不均衡,例如國內(nèi)機(jī)床的利用率只有40%,在很多情況下處于閑置狀態(tài),當(dāng)有大訂單來的時候設(shè)備又滿足不了需要;二是供需信息不充分,當(dāng)一個企業(yè)有了一個大訂單需要購買數(shù)控機(jī)床加工能力時,不知道加工能力在哪里;三是制造能力不可計量,能力交易成本較高。沒有計量就沒有交易,隨著設(shè)備上云,制造能力能夠?qū)崿F(xiàn)在線發(fā)布、制造資源可以彈性供給、供需信息能夠?qū)崟r對接、能力交易也可以精準(zhǔn)計費,這為解決上述問題提供了可能。
一大批企業(yè)已經(jīng)在探索這些新的商業(yè)模式。iSESOL平臺將上萬臺i5機(jī)床接入云端,采用租賃方式,按使用時間、價值或按工件數(shù)量計費,這大大降低了企業(yè)的一次性成本,也提高了機(jī)床的使用效率。航天云網(wǎng)平臺可交易14類、66小類生產(chǎn)制造能力,12類,139小類實驗試驗?zāi)芰Γ?類,30小類計量檢測能力。
階段四:創(chuàng)新引領(lǐng)導(dǎo)向
第四個階段是創(chuàng)新引領(lǐng)導(dǎo)向的階段,在企業(yè)研發(fā)設(shè)計類工具、核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)、底層的設(shè)備和產(chǎn)品開始上云之后,制造業(yè)架構(gòu)體系發(fā)生了革命性變革,“云計算+邊緣計算”成為計算能力新組合,微服務(wù)架構(gòu)成為知識經(jīng)驗封裝的新模式,工業(yè)app成為新型軟件形式。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的四層架構(gòu)日漸清晰,數(shù)據(jù)采集層、IaaS層、工業(yè)PaaS和工業(yè)APP層共同構(gòu)成了基于云的端到端制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化整體解決方案,看起來是云,背后是面向線下的一套解決方案。
在該階段,“工業(yè)paas平臺+定制化開發(fā)工業(yè)APP”成為平臺競爭的焦點,并在重構(gòu)工業(yè)知識新體系。其中,工業(yè)PaaS層的核心是把大量的工業(yè)技術(shù)原理、行業(yè)知識、基礎(chǔ)工藝、模型工具規(guī)則化、軟件化、模型化,封裝成為可重復(fù)使用的微服務(wù)組件。工業(yè)APP層的核心是面對特定的工業(yè)場景,通過調(diào)用底層的微服務(wù),推動工業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗、知識和最佳實踐的模型化、軟件化與再封裝。
這樣的平臺架構(gòu)帶來了工業(yè)知識的沉淀、復(fù)用和重構(gòu)。沉淀是指將工業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗、知識和最佳實踐固化封裝為微服務(wù)組件和工業(yè)APP。復(fù)用是指可反復(fù)調(diào)用微服務(wù)組件和APP。重構(gòu)是指構(gòu)造了一個工業(yè)知識創(chuàng)造和傳播的新體系,創(chuàng)新的主體(高效便捷地整合第三方資源)、創(chuàng)新的載體(可重復(fù)調(diào)用微服務(wù)和APP)和創(chuàng)新方式(基于工業(yè)PaaS平臺和工業(yè)APP的創(chuàng)新體系)都將發(fā)生變化,這將大大降低創(chuàng)新的成本和風(fēng)險,提高研發(fā)效率,并將改變以往的“二八規(guī)律”(即80%的精力用在重復(fù)勞動,20%用在創(chuàng)造),使80%的精力從事于創(chuàng)造,20%用在重復(fù)性勞動上。
工業(yè)PaaS平臺相當(dāng)于一個可擴(kuò)展的工業(yè)云服務(wù)操作系統(tǒng),其功能類似微軟的Windows、谷歌的安卓系統(tǒng)或者蘋果的iOS系統(tǒng),向下可以實現(xiàn)各種軟硬件資源的接入、控制和管理,向上則提供開發(fā)接口、存儲計算和工業(yè)資源等支持,通過軟硬件解耦的方式實現(xiàn)硬件資源虛擬化和應(yīng)用服務(wù)軟件化。
舉個例子來理解軟硬解耦所帶來的價值,蘋果究竟是大規(guī)模生產(chǎn)還是個性化定制呢?有的專家說蘋果只生產(chǎn)一兩款智能終端是大規(guī)模生產(chǎn),有的專家說蘋果應(yīng)用商店擁有大量APP,每一個智能終端都不同,其實兩者說的都有一定的道理,但并不全面。智能手機(jī)通過操作系統(tǒng)實現(xiàn)了軟硬件的解耦,蘋果通過硬件的大規(guī)模生產(chǎn)和軟件的個性化定制,實現(xiàn)了規(guī)模經(jīng)濟(jì)和范圍經(jīng)濟(jì)的有機(jī)結(jié)合。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺也是這樣的架構(gòu),通過軟硬件解耦屏蔽底層設(shè)備、軟件集成、計算資源調(diào)度、運行環(huán)境的復(fù)雜性,提供豐富的工業(yè)APP。同時對功能模塊的反復(fù)調(diào)用,能夠大幅提高研發(fā)效率,比如大眾點評不需要自己開發(fā)地圖,只需要調(diào)用百度或高德地圖實現(xiàn)餐館位置定位功能,滴滴出行也不需要自己開發(fā)支付工具,只需調(diào)用微信支付或支付寶即可完成支付環(huán)節(jié)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺推動軟件研發(fā)模式向工業(yè)領(lǐng)域拓展。一個大型軟件系統(tǒng)開發(fā)過程中,65%的編程代碼來自于對已有各種“軟件功能模塊”重復(fù)調(diào)用,而工業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)過程中,知識復(fù)用水平較低。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的本質(zhì)就是通過提高工業(yè)知識復(fù)用水平構(gòu)筑工業(yè)知識創(chuàng)造、傳播和應(yīng)用新體系。
階段五:生態(tài)構(gòu)建導(dǎo)向
第五個階段是創(chuàng)新引領(lǐng)導(dǎo)向的階段,隨著海量第三方開發(fā)者與通用工業(yè)APP的出現(xiàn),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺將進(jìn)入到一個以生態(tài)構(gòu)建為導(dǎo)向的新階段。當(dāng)前GE、西門子等領(lǐng)軍企業(yè)都在圍繞“智能機(jī)器+云平臺+工業(yè)APP”的功能架構(gòu),培育海量第三方開發(fā)者開發(fā)工業(yè)APP,構(gòu)建基于平臺的制造業(yè)生態(tài),不斷鞏固和強(qiáng)化制造業(yè)競爭優(yōu)勢。
和創(chuàng)新引領(lǐng)階段相比,主要表現(xiàn)為三方面變化,一是開發(fā)主體(who)從“平臺運營者+平臺客戶”聯(lián)合開發(fā)演進(jìn)為海量第三方開發(fā)者;二是開發(fā)內(nèi)容(what)從有限、封閉、定制化的工業(yè)APP演進(jìn)為海量、開放的、通用性的工業(yè)APP;三是運營機(jī)制(how)在演進(jìn),核心是形成工業(yè)APP應(yīng)用與工業(yè)用戶之間相互促進(jìn)、雙向迭代的生態(tài)體系。