工业互联@@和@@智能制造@@的信息中枢@@

 

　　工业云@@发展是培育工业大数据@@产业生态和@@带动制造业服务化转型的重要基础@@，是未来先进制造业发展中实现工业互联@@和@@智能制造@@的信息中枢@@@@。本文试图对工业云@@的功能特点@@、应用场景@@、发展现状和@@问题做一梳理@@，并分析提出下一步促进工业云@@发展的着力点@@@@。

 

 

　　云@@计算概念起源于消费互联网@@领域@@。2006年@@3月@@，亚马逊推出@@弹性计算云@@服务@@(Elastic Compute Cloud,EC2),8月@@份@@，谷歌在搜索@@引擎大会上正式提出云@@计算概念@@。“云@@”既是对互联网@@公司所采用的计算架构的描述@@，也是对其商业模式的形容@@。在计算架构上@@，基础设施利用网络和@@虚拟化技术池化后可实现动态弹性扩展@@，其上运行的软件服务可以集中部署和@@维护@@，并实现对基础设施的透明访问@@;在商业模式上@@，面向公众开放服务@@，支持用户按需租用@@，并可自助完成业务部署@@。可见@@，云@@计算的功能与互联网@@公司对于计算设施的应用需求是完全匹配的@@，特别是能够根据系统信息数据@@处理压力的起伏@@，以远较传统的服务器@@、小型机@@、大型机等@@IT基础设施更为灵活的配置方式@@，以更低成本实现计算资源@@的动态调度@@。

 

　　工业云@@的功能特征基本继承了云@@计算的通用功能@@。但对于工业领域的@@IT应用而@@言@@，不用应用场景@@的软件服务对计算设施的要求不尽相同@@，大体可分为两种@@：一是计算处理资源@@密集型应用@@，即软件服务对@@CPU和@@GPU的计算处理能力有较高要求@@;二是存储资源@@密集型应用@@，及软件服务对数据@@存储系统的容量和@@处理速度有较高要求@@。上述两类应用决定了目前市场上常见的@@、按功能特征区分的两种工业云@@@@。

 

　　一是以公共超算中心或企业@@私有计算中心为依托的计算型工业云@@@@，其上通常可提供计算机辅助设计@@(CAD)、计算机辅助工程@@@@(CAE)等对数学建模@@、求解分析@@、三维图像处理等处理能力有较高要求的软件服务@@。计算型工业云@@的应用场景@@一般对应于工业领域的研发@@设计环节@@，特别是企业@@从事大型研发@@项目@@，有多个子系统研发@@工作同时推进@@，并都需要@@IT资源@@支持的时候@@，使用工业云@@可根据各项目团队的动态进度和@@需求@@，灵活调度企业@@@@IT资源@@，实现研发@@资源@@的最大化配置@@。计算型工业云@@一旦在企业@@部署应用@@，就会自然从@@IT资源@@配置调度平台@@@@，加速演变为产品研发@@不同工序间的协同合作平台@@@@，继而@@成为企业@@管理@@层统筹企业@@全局研发@@活动的集中管控平台@@@@。如商飞公司已经部署的全球协同研发@@云@@平台@@@@，已经成为能够集中管理@@供应链上跨地域的合作伙伴的各类研发@@活动的调度中心@@，全部设计@@、测试数据@@在平台@@上可实现高速交换和@@共享@@，促使在研产品的成熟周期大大缩短@@，综合研发@@成本成倍降低@@。

 

　　二是以公有或私有数据@@中心为依托的存储型工业云@@@@，其上通常可提供企业@@资源@@管理@@@@(ERP)、供应链管理@@@@(SCM)、客户关系管理@@@@(CRM)、财务管理@@@@等对大规模结构化数据@@的访问和@@处理性能有较高要求的软件服务@@。存储型工业云@@的用户非常广泛@@，特别是可提供软件租用服务的工业云@@@@，能够允许企业@@以低成本使用@@ERP、SCM、CRM等原本实施成本高昂的软件服务@@，尤其受到中小企业@@用户的欢迎@@。移动互联网@@兴起之后@@，特别是电子商务和@@网络支付工具爆发式增长以来@@，大量中小企业@@主从移动端@@“触网@@”，他们所接入的正是已经演变成为电子商务平台@@的存储型工业云@@@@。在云@@平台@@的支持下@@，企业@@管理@@人员可以通过手机实现企业@@的人员管理@@@@、订单管理@@@@、财务管理@@@@、物流管理@@等工作@@，并可以与交易合作伙伴在线结算@@。如创捷通公司在深圳运营的供应链管理@@@@云@@平台@@@@，可以帮助智能手机投资人在线与全球范围内的手机设计公司@@、零部件供应商@@、组装代工厂等有关上下游企业@@建立业务合作@@，并提供电子结算@@、供应链金融@@、跨境报关@@/报税等增值服务@@。

 

　　最近半年@@以来@@@@，随着部分工业互联@@网应用开始落地@@，相应出现了集成处理各类工业传感器回传数据@@的云@@平台@@@@，就其目前的应用形态而@@言@@，应仍属于存储密集型工业云@@一类@@。

 

 

　　较早完成工业化进程的西方发达国家@@，近年@@来的发展重点聚焦于软件能力的提升@@。不仅是@@IBM、SAP等信息技术公司在积极发展通用软件技术@@，波音@@、空客@@、GE等工业企业@@也在不断利用软件将工业知识和@@技术进行固化@@，提升软件能力@@。如前所述@@，工业云@@平台@@是工业企业@@集中固化@@、管理@@、迭代更新技术知识的理想软件工具@@。从代码行数看@@，洛克希德马丁公司已经超过微软成为世界最大的软件公司@@，而@@GE推出@@Predix工业云@@平台@@后@@，也宣称出五年@@后要成为全世界最大的软件公司@@。2016年@@1月@@的@@CES消费电子展上@@，全球最大的白电制造商惠而@@浦公司宣布将与@@IBM合作推出@@搭载人工智能系统@@“沃森@@”的家电产品@@(沃森@@的核心系统是运营在云@@端的大型人工智能知识系统@@)，提出下一代家电将能够和@@用户交流并自主学习@@。西门子也于@@2015年@@底宣布将增加研发@@投入@@3亿欧元搭建跨业务新数字化云@@端服务平台@@@@Sinalytics，能对机器产生的大量数据@@进行整合@@、保密传输和@@分析@@，通过数据@@分析和@@反馈提升对燃气轮机@@、风力发电机@@、列车@@、楼宇和@@医疗成像系统的监控和@@优化能力@@。可见@@，全球工业和@@信息技术领域的领先企业@@已在工业云@@领域加紧布局@@，抢占未来先进制造业软件平台@@和@@产业生态的制高点@@。

 

 

　　我国高度重视工业云@@发展@@，国务院关于促进云@@计算创新发展培育信息产业新业态的意见@@把@@“大力发展企业@@经营管理@@@@、研发@@设计等在线应用服务@@，降低企业@@信息化门槛和@@创新成本@@，支持中小微企业@@发展和@@创业活动@@”作为主要任务明确提出@@，《中国制造@@2025》也把@@“实施工业云@@及工业大数据@@创新应用试点@@，建设一批高质量的工业云@@服务和@@工业大数据@@平台@@@@，推动软件与服务@@、设计与制造资源@@@@、关键技术与标准的开放共享@@”作为推进两化深度融合@@，支撑智能制造@@发展的重要举措@@。2013年@@以来@@，工业和@@信息化部确定了北京等@@16个省市作为工业云@@创新服务试点@@，探索创新信息化和@@工业转型的新模式@@，在试点省市和@@相关单位的共同努力下@@，已经取得了一些初步的成效@@。中国工业软件产业发展联盟也联合地方工信主管部门@@@@，在惠州仲恺高新区@@、青岛@@8个工业园区@@、昆山模具产业集群三个重点产业园区@@，分别推动广州中望@@、北京数码大方@@、苏州浩辰牵头建设了工业领域国产@@CAD中小企业@@公共服务平台@@@@，促进正版@@CAD软件在中小企业@@的应用与发展@@，支撑企业@@研发@@水平的提高和@@区域自主创新能力的提升@@。

 

　　从已开展的服务业务类型来看@@，我国工业云@@已涵盖上文提到的全部两种功能类型@@。如国家超算中心所在的天津@@、济南等地@@，以及地方投资建设有超算中心的上海@@、北京等城市@@，均已依托本地超算中心的计算资源@@优势@@，以软件计算租用服务和@@工程分析咨询@@服务等方式@@，为装备制造@@、航空航天@@、生物医药@@、石油勘探等重点领域的工业企业@@提供计算机辅助设计@@、辅助工程@@、辅助制造等云@@服务@@。江苏@@、河南@@、宁夏@@、重庆@@、内蒙古@@、贵州等地则以电信运营商或信息技术企业@@为主体@@@@，搭建了面向服装行业@@、食品行业@@、电子行业等领域大中小企业@@的供应链设计协同平台@@和@@商务协同平台@@@@，既降低了企业@@信息化的门槛@@，也为配套企业@@拓展了产品销路@@，降低了龙头骨干企业@@的采购成本@@。各地区工业云@@运营主体@@机构还举办了组织培训@@、设计大赛等多种宣传推广活动@@，提高了社会各界@@，尤其是工业企业@@对工业云@@的认识水平@@，激发了企业@@应用工业云@@的积极性@@。如中国工业软件产业发展联盟和@@数码大方联合在北京举办的中国@@3D工业设计创新大赛@@，吸引了数万人参加@@，在工业云@@应用推广方面取得了较好的宣传效果@@。

 

　　随着工业云@@应用的逐步推开@@，云@@计算能够培育产业新型业态的功能也在工业领域逐步显现@@，不仅催生出工业软件服务的新业态@@，还带动工业企业@@创新形成了一批服务化转型的新模式@@。

 

　　一是催生出工业大数据@@应用生态@@。工业云@@在企业@@的落地应用@@，为工业企业@@打通信息化建设中遗留的信息孤岛提供了新手段@@。云@@平台@@在数据@@集成方面具有天然优势@@，推进建设和@@应用工业云@@平台@@@@，就是推进企业@@统一数据@@标准和@@共享机制@@，虽有重重阻碍@@，但平台@@一旦建立@@，即可极大加速工业企业@@数据@@的积累@@，一些面向行业应用的大型工业云@@平台@@还能加速行业共性数据@@的积累@@，这为工业大数据@@的进一步发展和@@成套解决方案的成熟提供了重要的资源@@池和@@测试床@@。如三一重工@@、中联重科@@、海尔等企业@@已经初步建成的工业互联@@网云@@平台@@@@，已经可以通过对产品实时工况监控数据@@的分析挖掘@@，优化产品的维护保养计划并反哺新品研发@@@@。在这些工业云@@平台@@上@@，产品制造商@@、维护服务商@@、产品最终用户@@、平台@@运营商等各取所需@@、合作共赢@@，形成了以数据@@和@@服务为核心的产业生态@@。随着示范作用的发挥@@，平台@@会吸引更多@@应用服务商和@@用户加入其中@@，新的服务商从数据@@中能够挖掘创造出更多@@价值@@，而@@用户的加入使得数据@@规模成倍增长@@，平台@@在不断的自我成长过程中@@，成为工业大数据@@创新创业的重要孵化器@@。

 

　　二是带动工业企业@@加快服务化转型@@。工业云@@在工业企业@@成功落地应用后@@，数据@@在云@@平台@@上的快速流动使得企业@@对市场@@、研发@@、生产等业务和@@资源@@的全局控制能力大大提升@@，企业@@决策和@@执行变得更加准确和@@敏捷@@，市场地位存在既有优势的企业@@甚至可以借助工业云@@@@，增强对社会化资源@@的掌控和@@影响力@@，催生出更多@@有趣的商业模式@@。如海尔通过出售带有智能@@APP交互功能的烤箱产品@@(后台是云@@平台@@支撑@@)，在原有的商品售卖盈利模式之外@@，开拓出烘焙社交@@、烘焙菜谱和@@食材电商等新商业模式@@。青岛@@红领利用云@@平台@@打通零售端@@、工厂和@@供应链@@，发展出平民百姓可定制服装的新模式@@，使得服装定制不再是少数高端人群独享@@。三一重工自身实现了工业互联@@网应用后成立了子公司三一智能@@，向其他制造企业@@提供工业互联@@网集成和@@咨询@@服务@@，从制造业拓展业务进入信息服务业领域@@。设计软件企业@@数码大方则与数控家具生产设备厂商铭龙科技合作推出@@可在手机上定制板式家具的移动@@APP“智慧工匠@@”，后台利用云@@平台@@接受订单并生成可执行的加工文件后传送至专用自动化生产设备加工@@，由此实现用户定制化需求和@@家具工厂的对接@@，两家分别来自软件和@@装备制造领域的企业@@@@，合作拓展出撮合提供定制家具的新服务模式@@，将来还可能踏入更多@@行业@@。

 

 

　　一是需求侧@@，工业企业@@对工业云@@的理解和@@认识水平还是相对不足@@。前期信息化基础较好的企业@@@@，目前多数也尚未全盘谋划形成适合云@@端集成的业务流程@@，部门@@、企业@@、行业之间的数据@@壁垒普遍存在@@。如某集团装备集中管控云@@平台@@建设初期@@，曾遇到不同部门@@业务流程@@、平台@@架构@@、数据@@格式不统一@@，无法集成的问题@@，项目被迫暂停@@，集团统一制定并强力推行数据@@标准一年@@后才又重新启动云@@平台@@项目@@。前期信息化基础相对薄弱的企业@@@@，则一直以来对于信息技术的认识和@@应用水平瓶颈未能突破@@，对待工业云@@这一新鲜事物的关注@@度不高@@，特别是在当前制造业整体发展形势压力较大的情况下@@，企业@@对工业云@@等信息化领域的新进展无心跟进@@。

 

　　二是供给侧@@，目前的工业云@@平台@@还是以软件企业@@或者电信运营商为运营主体@@@@，商业模式还是延续传统思路@@，以有偿提供工业软件和@@计算服务为主@@，所提供服务也以通用功能为多@@，具体产品和@@服务的开发与工业过程联系不密切@@，不能满足不同行业对工业云@@的差异化需求@@，对工业企业@@的吸引力不足@@，服务和@@商业模式需要进一步创新@@。同时技术服务能力也有待提升@@，工业云@@系统在可用性@@、稳定性@@、安全性方面要求较高@@，我国自主产品还不能覆盖全部需求@@。如在仿真分析@@、高精度现场数据@@采集和@@实时处理等环节@@，关键技术产品还依赖进口@@，国外产品标准主导我国事实标准@@。部分工业企业@@自建的研发@@队伍尚处于起步阶段@@，对软件及其平台@@技术产品的开发经验和@@投入较少@@，定制化服务能力更显不足@@。

 

　　三是发展环境仍有优化提升的空间@@@@。我国在保护企业@@数字资产安全方面存在立法空白@@，企业@@对信息服务市场的诚信程度顾虑重重@@，担心敏感数据@@泄露@@，有关部门@@针对保护数据@@安全的立法建设亟待加强@@。另外@@，工业云@@发挥数据@@集成和@@流动促进的作用需要统一标准体系的支撑@@，包括各软件之间标准化的系统数据@@接口@@，以及围绕产业链建立跨行业的数据@@标准结构@@，我国目前行业间普遍存在的数据@@壁垒亟待破除@@，有关标准体系建设亟待完善@@。

 

 

　　一是加快研究部署工业云@@发展的顶层设计@@。按照标准先行@@、技术突破和@@市场拓展的思路@@，首先开展技术标准体系和@@数据@@标准体系建设@@，抓住在中国市场制定竞争新规则的机会@@;其次@@聚焦重点行业领域工业云@@发展@@，打破西方主导格局@@，形成中国自主的核心工业信息技术体系@@;最后瞄准我国用户的需求与本土环境特点@@，打造具有中国特色的工业云@@服务@@，实现规模化市场应用@@。

 

　　二是利用财税政策加大应用示范力度@@，继续深化各地工业云@@平台@@的试点工作@@，设立工业云@@发展专项资金@@，推动软件企业@@和@@工业企业@@协同发展@@，支持大型信息技术企业@@或制造企业@@牵头开展面向重点行业@@、重点区域的工业云@@平台@@建设与应用示范@@。结合两化融合管理@@体系贯标推动工业云@@应用推广@@，要求贯标企业@@在研发@@设计信息系统建设过程中强调协同和@@共享@@，在生产过程自动化系统建设过程中突出传感数据@@集成和@@工艺知识集成@@，在管理@@信息系统建设过程中重视企业@@内部和@@外部的数据@@反馈和@@数据@@驱动@@。

 

　　三是优化完善环境@@，支持引导软件企业@@@@、互联网@@企业@@和@@工业企业@@联合制定工业云@@服务标准体系@@，解决不同工业软件之间的集成适配问题@@，在航空@@、电力@@、化工等重点行业领域@@，开展工业云@@应用规范和@@数据@@统一结构标准的验证和@@推广@@。加快提升安全保障能力@@，支持建立第三方信息安全评估与监测机制@@，加强重点领域工业云@@的信息安全检查@@、监管和@@测评@@，明确主体@@责任@@，规范工业云@@服务商与用户的责权利关系@@。

 

　　四是加强人才队伍建设@@，鼓励高校@@、科研院所与工业云@@服务企业@@联合培养云@@计算相关人才@@，完善激励机制@@，引进培育一批工业云@@领军人才和@@技术带头人@@。支持工业云@@服务企业@@@@、工业企业@@和@@教育机构共建实训基地@@，联合开展工业云@@应用人才培训@@。