認識工業互聯網

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認識工業互聯網 親子 第1張

來源:智匯工業

摘要:工業互聯網是做到智能製造的抓手,推動工業互聯網是長期的工作。

工業互聯網分為廣義的工業互聯網和狹義的工業互聯網。廣義的工業互聯網就是第四次工業革命的代名詞。和德國工業4.0以及中國製造2025類同,都是工業體系轉型的國家發展規劃。我們首先論述狹義的工業互聯網,狹義的工業互聯網僅僅指的是設備的聯網。

設備聯網指的就是產品研制過程中設計用的設備(包括硬件和軟件,其中軟件叫軟設備)、工藝設備、生產製造中用的裝備、以及保證生產製造過程的水暖電氣等等環境設備;當然,製造出來的零件、組件、部件、全機產品;都要做大量的物理實驗和測試計量工作;這些用於物理實驗和測試計量的各類設備也是工業設備。因此狹義的工業互聯網:包含了設計工藝、生產製造、環境控制、實驗室測試、計量等等用的各種設備。這些設備的連接就是狹義的工業互聯網連接。

而現在我們國家推動的工業互聯網行動計劃,實際上指的是廣義的工業互聯網。廣義的工業互聯網就複雜了。不僅僅包括設備的聯網。核心是提升一個國家的工業能力和工業水平,當然也是我們國家製造業轉型升級的一個重大推手和抓手。我們來看一看到底什麼是廣義的工業互聯網。

從1946年第一台計算機的出現;到1956年提出人工智能的概念;再到1967年美國國防部預研局為連接幾台不同的大型計算機建立的ARPA(阿帕網,國際互聯網前身),到90年代國際互聯網的推廣和應用。這些都是連接。設備連接起來了,我們就可以快速的互通信息、快速的交流。連接的網路點數越多,我們所能交流的信息量就越大,這個在國際互聯網的很多書中都有論述。當然,我們所能掌握和控制的設備、信息以及材料和他們之間的物流交通就越便利。這個是國際互聯網。國際互聯網連接的是PC機、各種Ipad、以及移動的手機等等,工業互聯網的連接要素是工業製造中的生產要素。不是國際互聯網上的IP、不是地址、更不是帶寬。

生產要素是什麼?它是世界上各類工業設備和裝備上用的總線和通信協議;關注的是工業設備;關注的是底層的工業總線和通訊協議。據我不完整的統計數據,工業總線現在有120多種;在此上衍生的通訊協議超過5000種。這些總線和協議構成了我們的基礎。我們現在在工業部門和製造業部門採用的各種控制器,各種設備,它的基礎連接靠的是總線和通訊協議。這些總線和通訊協議對下連接了世界上各類複雜的傳感器,對上連接到了設備。他有硬件接口標準和通訊協議,也有軟件標準和通訊協議;這樣的硬件接口和軟件接口才能夠連接各類各種設備,形成統一的交流控制和反饋機制。

工業的三個工業特徵決定了工業互聯網的特殊性:

第一個特徵是行業特徵;工業同行業內,每個企業都是產品的競爭關係。比如說美國GE公司的工業互聯網,它的predix自己和下遊企業以及配套企業,以及產品交付後的用戶企業,都可以用這個網;但是英國的羅羅、美國的普惠以及相關企業;不會用這個工業互聯網。因為有工業產品的技術秘密,商業秘密等,它不可能把自己的企業的生命線交給同類的競爭企業。拿國內來說,同樣,三一重工、徐工、中聯重科等,海爾、美的、格力等等家電巨頭,他們不可能用同一張工業互聯網來解決問題。

第二個特徵就是產品的複雜度。我們把國際互聯網形容成X軸的話,網上可以接入任何人員和任何電腦類設備,溝通的是信息流,接入的數量越大就越有價值,他是被平的。但是工業互聯網就不一樣了,它像Y軸,做的越深、垂直深入越深越好。為什麼呢?行業特徵,就是說產品的複雜度,比如說拿海爾的產品來講,他們的家電最複雜的產品可能就幾十個傳感器,就可以深入檢測需要的零組件工作狀態。據我了解工程機械產品傳感器一般來說有100多個,這100多個傳感器的整體感知,深入檢測需要的零組件工作狀態,判斷診斷機器設備的健康情況,它連接的複雜度、傳輸的複雜、應用的複雜度、管理的複雜度、工業APP開發的複雜度。就和家電複雜度不一樣。查閱相關的材料可知,目前單一產品傳感器最多的是空客A380飛機;380飛機,每個發動機有2000個傳感器,他有四台同樣的發動機,每架飛機上總共有超過2萬個傳感器。因此應用於飛機的工業雲平台以及工業互聯網平台,和汽車,工程機械以及家電的工業互聯網平台複雜度完全不在一個層級。個人認為:工業互聯網平台降維可用;升維非常困難。就是說為複雜產品研制的工業互聯網平台可以降維用於簡單產品;為簡單產品研制的工業互聯網平台沒有升維用於複雜產品的機會。

第三個就是工業產品的安全性。眾所周知:在伊朗核電站的問題上,在工業設備中植入了病毒,就使的核電站運行不靈,鈾濃縮機工作不了。因此工業互聯網的安全性是國際互聯網的安全性所不能比擬的。一個國家的工業安全是國家命脈,不能有任何疏忽。

工業互聯網邊緣層對接工業設備和設施,中間平台層重點就是工業機理模型,應用層是工業SAAS。類比計算機的操作系統,可以參考下圖。

❖圖三:工業互聯網APP建設架構

(來源:工業互聯網APP發展白皮書)

認識工業互聯網 親子 第2張

工業互聯網APP(以下簡稱工業APP)是基於工業互聯網,承載工業知識和經驗,滿足特定需求的工業應用軟件,是工業技術軟件化的重要成果。

工業APP是面向工業產品全生命周期相關業務(設計、生產、實驗、使用、保障、交易、服務等)的場景需求,把工業產品及相關技術過程中的知識、最佳實踐及技術訣竅封裝成應用軟件。其本質是企業知識和技術訣竅的模型化、模塊化、標準化和軟件化,能夠有效促進知識的顯性化、公有化、組織化、系統化,極大地便利了知識的應用和復用。

工業APP作為一種新型的工業應用程序有6個典型特徵:(1)完整地表達一個或多個特定功能,解決特定問題;(2)特定工業技術的載體;(3)小輕靈,可組合,可重用;(4)結構化和形式化;(5)輕代碼化;(6)平台化可移植。

工業互聯網是做到智能製造的抓手,推動工業互聯網是長期的工作,我們相信:在工信部的主管下,正確規劃,努力前行,避免或者減少「無用功」。我們一定能夠循環漸進,攀登工業互聯網的技術高峰。

未來智能實驗室是人工智能學家與科學院相關機構聯合成立的人工智能,互聯網和腦科學交叉研究機構。

未來智能實驗室的主要工作包括:建立AI智能系統智商評測體系,開展世界人工智能智商評測;開展互聯網(城市)雲腦研究計劃,構建互聯網(城市)雲腦技術和企業圖譜,為提升企業,行業與城市的智能水平服務。

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