發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，加快制造強國建設(shè) 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺將成主戰(zhàn)場

袁曉慶

當(dāng)前，全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正加速深化發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實施落地與生態(tài)構(gòu)建的關(guān)鍵載體，正成為全球主要國家和產(chǎn)業(yè)界布局的關(guān)鍵方向。以GE、西門子為代表的跨國巨頭構(gòu)建的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺日趨成熟，并加速在全球范圍推廣。全球正處在產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建的關(guān)鍵窗口期，打造符合中國特色的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺時間緊迫、任務(wù)艱巨、使命偉大。2018年政府工作報告強調(diào)，“加快制造強國建設(shè)。推動集成電路、第五代移動通信、飛機發(fā)動機、新能源汽車、新材料等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實施重大短板裝備專項工程，發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，創(chuàng)建“中國制造2025”示范區(qū)，這對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的發(fā)展提出了新的更高的要求。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的本質(zhì)、特征

隨著新一代信息通信技術(shù)和制造業(yè)的融合發(fā)展，以平臺為核心的產(chǎn)業(yè)競爭正從ICT產(chǎn)業(yè)向制造業(yè)拓展。移動互聯(lián)網(wǎng)時代，以蘋果iOS、谷歌Android等為代表的移動操作系統(tǒng)主導(dǎo)了全球ICT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前，以GE Predix、西門子MindSphere為代表的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺正成為全球制造業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的必爭之地。無論是iOS、Android，還是Predix、MindSphere，其實質(zhì)均是基于操作系統(tǒng)整合各方資源、構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)、鞏固企業(yè)壟斷地位。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的本質(zhì)是基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)：首先，從技術(shù)角度看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺本質(zhì)上是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺。GE、西門子推出Predix、MindSphere其實是順應(yīng)萬物互聯(lián)發(fā)展趨勢，將設(shè)備管理和工廠運營作為發(fā)力方向，打造設(shè)備互聯(lián)、數(shù)據(jù)驅(qū)動、平臺支撐、服務(wù)增值的新制造體系。其次，從發(fā)展階段看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是工業(yè)云平臺2.0階段，上云對象從軟件上云拓展到設(shè)備上云。傳統(tǒng)工業(yè)云平臺強調(diào)CAD/CAE、PDM等研發(fā)設(shè)計類工具和ERP、CRM、SCM等核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)上云，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺強調(diào)生產(chǎn)制造全流程上云、設(shè)備上云，比如，Predix推動航空發(fā)動機、燃氣輪機、醫(yī)療設(shè)備上云，MindSphere推動工廠運營上云。最后，從平臺屬性看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是工業(yè)操作系統(tǒng)。Predix、MindSphere向下為連接各類設(shè)備提供統(tǒng)一的接口，實現(xiàn)不同設(shè)備之間的互聯(lián)互通，向上為各種各樣的應(yīng)用軟件提供良好的開發(fā)、運營環(huán)境，旨在通過整合“解決方案提供商+應(yīng)用開發(fā)者+用戶”生態(tài)資源，搶占工業(yè)大數(shù)據(jù)入口主導(dǎo)權(quán)、培育海量開發(fā)者，構(gòu)建基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的制造業(yè)生態(tài)，不斷鞏固和強化制造業(yè)壟斷地位。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的特征是網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)、馬太效應(yīng)和替代效應(yīng)：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺作為新型工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，決定著未來10-15年全球制造業(yè)競爭格局，具有高壟斷性、高成長性和高替代性三大典型特征。首先是網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺連接的人、機、物的數(shù)量遠遠大于消費互聯(lián)網(wǎng)平臺連接的人的數(shù)量，PTC預(yù)測，到2020年IoT設(shè)備接入量將達到500億，根據(jù)梅德卡夫定律，其帶來的價值也將遠遠超過消費互聯(lián)網(wǎng)平臺，甚至可以說工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺“富可敵國”。其次是馬太效應(yīng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上的工業(yè)APP和用戶達到一定規(guī)模時，會形成一個雙向迭代、互促共進的雙邊市場，平臺將會在很短的時間內(nèi)獲得爆發(fā)式增長，形成贏者通吃的競爭局面。最后是替代效應(yīng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺能夠極大地降低企業(yè)信息化部署的成本和難度，這將可能徹底改變兩化融合的實現(xiàn)路徑，平臺可讓企業(yè)以“快進鍵”一鍵進入綜合集成階段，無論是處于工業(yè)1.0還是2.0、3.0的企業(yè)，都將主動或被動地進入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的“快車道”。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的架構(gòu)是邊緣層、IaaS、工業(yè)PaaS、工業(yè)APP：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺包括數(shù)據(jù)采集層、IaaS平臺、工業(yè)PaaS平臺、工業(yè)SaaS平臺。首先，邊緣層是前提，通過協(xié)議轉(zhuǎn)換、邊緣計算等構(gòu)建精準(zhǔn)、實時、高效的數(shù)據(jù)采集體系，本質(zhì)上是實現(xiàn)物理空間隱性數(shù)據(jù)在賽博空間的顯性化。其次，IaaS平臺是基礎(chǔ)，IaaS平臺主要是要支撐海量工業(yè)數(shù)據(jù)的存儲、計算，Predix、MindSphere的IaaS平臺均采用亞馬遜AWS和微軟Azure。再次，工業(yè)PaaS是核心，工業(yè)PaaS平臺是平臺技術(shù)能力的集中體現(xiàn)，也是當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺競爭的焦點。依托通用PaaS平臺構(gòu)建的工業(yè)PaaS平臺本質(zhì)是一個微服務(wù)組件池，面向應(yīng)用服務(wù)開放API。最后，工業(yè)APP是關(guān)鍵。表現(xiàn)為通過對微服務(wù)組件的調(diào)用和封裝，開發(fā)出面向特定行業(yè)、特定場景的工業(yè)APP。

平臺建設(shè)存在的主要問題

我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺雖然發(fā)展較快，涌現(xiàn)出一批平臺產(chǎn)品和行業(yè)應(yīng)用，但總體來看建設(shè)起步相對較晚、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)還有待夯實，與國際領(lǐng)先企業(yè)的平臺相比、與建設(shè)制造強國的要求還有一定差距。

首先從平臺建設(shè)主體看，缺乏綜合實力較強的龍頭企業(yè)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺向下整合上萬種類型的裝備，向上承載海量工業(yè)應(yīng)用開發(fā)，綜合實力較強的龍頭企業(yè)主導(dǎo)才有可能打造基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的綜合性產(chǎn)業(yè)生態(tài)，國內(nèi)缺乏類似GE、西門子等產(chǎn)業(yè)巨頭，尚不具備整合控制系統(tǒng)、通信協(xié)議、生產(chǎn)裝備、執(zhí)行系統(tǒng)、管理工具、專業(yè)軟件等各類資源的能力。與國外平臺相比，國內(nèi)平臺主要局限于垂直細分領(lǐng)域，數(shù)據(jù)分析平臺搭建、開發(fā)者社區(qū)建設(shè)、商業(yè)模式創(chuàng)新能力仍嚴(yán)重不足，全球化的影響力弱于國外平臺。

其次從平臺建設(shè)內(nèi)容看，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力薄弱。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是一個涵蓋工業(yè)技術(shù)、信息技術(shù)的綜合技術(shù)體系，需要強大的基礎(chǔ)支撐。我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)基礎(chǔ)薄弱：一是在邊緣計算層，平臺發(fā)展所必需的智能感知、自動控制、協(xié)議解析、邊緣智能模塊等一系列基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)高度依賴國外，缺乏完整的行業(yè)數(shù)據(jù)采集方案。二是在工業(yè)PaaS層，工業(yè)領(lǐng)域的行業(yè)機理、工藝流程、模型方法經(jīng)驗和知識積累不足，算法庫、模型庫、知識庫等微服務(wù)提供能力不足，導(dǎo)致平臺在功能完整性、模型組件豐富性等方面發(fā)展滯后。三是在工業(yè)APP層，開發(fā)者社區(qū)建設(shè)滯后，工業(yè)APP開發(fā)能力亟須提升，工業(yè)APP開發(fā)與工業(yè)用戶相互促進、雙向迭代的產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚未形成。

最后從平臺建設(shè)生態(tài)看，協(xié)同機制尚未形成。一是產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同發(fā)展機制尚未形成，平臺協(xié)同研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化機制尚未形成，制約著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設(shè)。二是區(qū)域和企業(yè)協(xié)同發(fā)展機制尚未形成，地方推動制造企業(yè)上云的路徑尚不明晰，制約著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的應(yīng)用推廣。三是公共服務(wù)體系建設(shè)滯后，與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺相配套的安全支撐、測試驗證、標(biāo)準(zhǔn)管理缺乏，制約著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的高質(zhì)量發(fā)展。