- 相關(guān)推薦
工業(yè)互聯(lián)和智能制造的信息中樞論文
工業(yè)云發(fā)展是培育工業(yè)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)和帶動制造業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)，是未來先進制造業(yè)發(fā)展中實現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟互聯(lián)和智能制造的信息中樞。
云計算是推動信息技術(shù)能力實現(xiàn)按需供給、促進信息技術(shù)和數(shù)據(jù)資源充分利用的全新業(yè)態(tài)，是信息化發(fā)展的重大變革和必然趨勢。隨著國務(wù)院《關(guān)于促進云計算創(chuàng)新發(fā)展 培育信息產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的意見》和《中國制造2025》的印發(fā)，云計算在工業(yè)領(lǐng)域的落地發(fā)展成為“十三五”期間進一步推進兩化深度融合的重點工作之一，工業(yè)云成為信息企業(yè)和工業(yè)企業(yè)共同關(guān)注的熱點。
工業(yè)云發(fā)展是培育工業(yè)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)和帶動制造業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)，是未來先進制造業(yè)發(fā)展中實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)和智能制造的信息中樞。本文試圖對工業(yè)云的功能特點、應(yīng)用場景、發(fā)展現(xiàn)狀和問題做一梳理，并分析提出下一步促進工業(yè)云發(fā)展的著力點。
工業(yè)云的功能特征和應(yīng)用場景
云計算概念起源于消費互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。2006年3月，亞馬遜推出彈性計算云服務(wù)(Elastic Compute Cloud，EC2)，8月份，谷歌在搜索引擎大會上正式提出云計算概念�！霸啤奔仁菍ヂ�(lián)網(wǎng)公司所采用的計算架構(gòu)的描述，也是對其商業(yè)模式的形容。在計算架構(gòu)上，基礎(chǔ)設(shè)施利用網(wǎng)絡(luò)和虛擬化技術(shù)池化后可實現(xiàn)動態(tài)彈性擴展，其上運行的軟件服務(wù)可以集中部署和維護，并實現(xiàn)對基礎(chǔ)設(shè)施的透明訪問;在商業(yè)模式上，面向公眾開放服務(wù)，支持用戶按需租用，并可自助完成業(yè)務(wù)部署�？梢�，云計算的功能與互聯(lián)網(wǎng)公司對于計算設(shè)施的應(yīng)用需求是完全匹配的，特別是能夠根據(jù)系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)處理壓力的起伏，以遠較傳統(tǒng)的服務(wù)器、小型機、大型機等IT基礎(chǔ)設(shè)施更為靈活的配置方式，以更低成本實現(xiàn)計算資源的動態(tài)調(diào)度。
工業(yè)云的功能特征基本繼承了云計算的通用功能。但對于工業(yè)領(lǐng)域的IT應(yīng)用而言，不用應(yīng)用場景的軟件服務(wù)對計算設(shè)施的要求不盡相同，大體可分為兩種：一是計算處理資源密集型應(yīng)用，即軟件服務(wù)對CPU和GPU的計算處理能力有較高要求;二是存儲資源密集型應(yīng)用，及軟件服務(wù)對數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的容量和處理速度有較高要求。上述兩類應(yīng)用決定了目前市場上常見的、按功能特征區(qū)分的兩種工業(yè)云。
一是以公共超算中心或企業(yè)私有計算中心為依托的計算型工業(yè)云，其上通�？商峁┯嬎銠C輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助工程(CAE)等對數(shù)學(xué)建模、求解分析、三維圖像處理等處理能力有較高要求的軟件服務(wù)。計算型工業(yè)云的應(yīng)用場景一般對應(yīng)于工業(yè)領(lǐng)域的研發(fā)設(shè)計環(huán)節(jié)，特別是企業(yè)從事大型研發(fā)項目，有多個子系統(tǒng)研發(fā)工作同時推進，并都需要IT資源支持的時候，使用工業(yè)云可根據(jù)各項目團隊的動態(tài)進度和需求，靈活調(diào)度企業(yè)IT資源，實現(xiàn)研發(fā)資源的最大化配置。計算型工業(yè)云一旦在企業(yè)部署應(yīng)用，就會自然從IT資源配置調(diào)度平臺，加速演變?yōu)楫a(chǎn)品研發(fā)不同工序間的協(xié)同合作平臺，繼而成為企業(yè)管理層統(tǒng)籌企業(yè)全局研發(fā)活動的集中管控平臺。如商飛公司已經(jīng)部署的全球協(xié)同研發(fā)云平臺，已經(jīng)成為能夠集中管理供應(yīng)鏈上跨地域的合作伙伴的各類研發(fā)活動的調(diào)度中心，全部設(shè)計、測試數(shù)據(jù)在平臺上可實現(xiàn)高速交換和共享，促使在研產(chǎn)品的成熟周期大大縮短，綜合研發(fā)成本成倍降低。
二是以公有或私有數(shù)據(jù)中心為依托的存儲型工業(yè)云，其上通�？商峁┢髽I(yè)資源管理(ERP)、供應(yīng)鏈管理(SCM)、客戶關(guān)系管理(CRM)、財務(wù)管理等對大規(guī)模結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的訪問和處理性能有較高要求的軟件服務(wù)。存儲型工業(yè)云的用戶非常廣泛，特別是可提供軟件租用服務(wù)的工業(yè)云，能夠允許企業(yè)以低成本使用ERP、SCM、CRM等原本實施成本高昂的軟件服務(wù)，尤其受到中小企業(yè)用戶的歡迎。移動互聯(lián)網(wǎng)興起之后，特別是電子商務(wù)和網(wǎng)絡(luò)支付工具爆發(fā)式增長以來，大量中小企業(yè)主從移動端“觸網(wǎng)”，他們所接入的正是已經(jīng)演變成為電子商務(wù)平臺的存儲型工業(yè)云。在云平臺的支持下，企業(yè)管理人員可以通過手機實現(xiàn)企業(yè)的人員管理、訂單管理、財務(wù)管理、物流管理等工作，并可以與交易合作伙伴在線結(jié)算。如創(chuàng)捷通公司在深圳運營的供應(yīng)鏈管理云平臺，可以幫助智能手機投資人在線與全球范圍內(nèi)的手機設(shè)計公司、零部件供應(yīng)商、組裝代工廠等有關(guān)上下游企業(yè)建立業(yè)務(wù)合作，并提供電子結(jié)算、供應(yīng)鏈金融、跨境報關(guān)/報稅等增值服務(wù)。
最近半年以來，隨著部分工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開始落地，相應(yīng)出現(xiàn)了集成處理各類工業(yè)傳感器回傳數(shù)據(jù)的云平臺，就其目前的應(yīng)用形態(tài)而言，應(yīng)仍屬于存儲密集型工業(yè)云一類。
工業(yè)云是智能制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)的
制高點
較早完成工業(yè)化進程的西方發(fā)達國家，近年來的發(fā)展重點聚焦于軟件能力的提升。不僅是IBM、SAP等信息技術(shù)公司在積極發(fā)展通用軟件技術(shù)，波音、空客、GE等工業(yè)企業(yè)也在不斷利用軟件將工業(yè)知識和技術(shù)進行固化，提升軟件能力。如前所述，工業(yè)云平臺是工業(yè)企業(yè)集中固化、管理、迭代更新技術(shù)知識的理想軟件工具。從代碼行數(shù)看，洛克希德馬丁公司已經(jīng)超過微軟成為世界最大的軟件公司，而GE推出Predix工業(yè)云平臺后，也宣稱出五年后要成為全世界最大的軟件公司。
2016年1月的CES消費電子展上，全球最大的白電制造商惠而浦公司宣布將與IBM合作推出搭載人工智能系統(tǒng)“沃森”的家電產(chǎn)品(沃森的核心系統(tǒng)是運營在云端的大型人工智能知識系統(tǒng))，提出下一代家電將能夠和用戶交流并自主學(xué)習(xí)。西門子也于2015年底宣布將增加研發(fā)投入3億歐元搭建跨業(yè)務(wù)新數(shù)字化云端服務(wù)平臺Sinalytics，能對機器產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進行整合、保密傳輸和分析，通過數(shù)據(jù)分析和反饋提升對燃氣輪機、風(fēng)力發(fā)電機、列車、樓宇和醫(yī)療成像系統(tǒng)的監(jiān)控和優(yōu)化能力�？梢姡蚬I(yè)和信息技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)已在工業(yè)云領(lǐng)域加緊布局，搶占未來先進制造業(yè)軟件平臺和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的制高點。
我國工業(yè)云發(fā)展初有成效
我國高度重視工業(yè)云發(fā)展，國務(wù)院關(guān)于促進云計算創(chuàng)新發(fā)展 培育信息產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的意見把“大力發(fā)展企業(yè)經(jīng)營管理、研發(fā)設(shè)計等在線應(yīng)用服務(wù)，降低企業(yè)信息化門檻和創(chuàng)新成本，支持中小微企業(yè)發(fā)展和創(chuàng)業(yè)活動”作為主要任務(wù)明確提出，《中國制造2025》也把“實施工業(yè)云及工業(yè)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新應(yīng)用試點，建設(shè)一批高質(zhì)量的工業(yè)云服務(wù)和工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，推動軟件與服務(wù)、設(shè)計與制造資源、關(guān)鍵技術(shù)與標準的開放共享”作為推進兩化深度融合，支撐智能制造發(fā)展的重要舉措。
2013年以來，工業(yè)和信息化部確定了北京等16個省市作為工業(yè)云創(chuàng)新服務(wù)試點，探索創(chuàng)新信息化和工業(yè)轉(zhuǎn)型的新模式，在試點省市和相關(guān)單位的共同努力下，已經(jīng)取得了一些初步的成效。中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟也聯(lián)合地方工信主管部門，在惠州仲愷高新區(qū)、青島8個工業(yè)園區(qū)、昆山模具產(chǎn)業(yè)集群三個重點產(chǎn)業(yè)園區(qū)，分別推動廣州中望、北京數(shù)碼大方、蘇州浩辰牽頭建設(shè)了工業(yè)領(lǐng)域國產(chǎn)CAD中小企業(yè)公共服務(wù)平臺，促進正版CAD軟件在中小企業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展，支撐企業(yè)研發(fā)水平的提高和區(qū)域自主創(chuàng)新能力的提升。
從已開展的服務(wù)業(yè)務(wù)類型來看，我國工業(yè)云已涵蓋上文提到的全部兩種功能類型。如國家超算中心所在的天津、濟南等地，以及地方投資建設(shè)有超算中心的上海、北京等城市，均已依托本地超算中心的計算資源優(yōu)勢，以軟件計算租用服務(wù)和工程分析咨詢服務(wù)等方式，為裝備制造、航空航天、生物醫(yī)藥、石油勘探等重點領(lǐng)域的工業(yè)企業(yè)提供計算機輔助設(shè)計、輔助工程、輔助制造等云服務(wù)。
江蘇、河南、寧夏、重慶、內(nèi)蒙古、貴州等地則以電信運營商或信息技術(shù)企業(yè)為主體，搭建了面向服裝行業(yè)、食品行業(yè)、電子行業(yè)等領(lǐng)域大中小企業(yè)的供應(yīng)鏈設(shè)計協(xié)同平臺和商務(wù)協(xié)同平臺，既降低了企業(yè)信息化的門檻，也為配套企業(yè)拓展了產(chǎn)品銷路，降低了龍頭骨干企業(yè)的采購成本。各地區(qū)工業(yè)云運營主體機構(gòu)還舉辦了組織培訓(xùn)、設(shè)計大賽等多種宣傳推廣活動，提高了社會各界，尤其是工業(yè)企業(yè)對工業(yè)云的認識水平，激發(fā)了企業(yè)應(yīng)用工業(yè)云的積極性。如中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟和數(shù)碼大方聯(lián)合在北京舉辦的中國3D工業(yè)設(shè)計創(chuàng)新大賽，吸引了數(shù)萬人參加，在工業(yè)云應(yīng)用推廣方面取得了較好的宣傳效果。
隨著工業(yè)云應(yīng)用的逐步推開，云計算能夠培育產(chǎn)業(yè)新型業(yè)態(tài)的功能也在工業(yè)領(lǐng)域逐步顯現(xiàn)，不僅催生出工業(yè)軟件服務(wù)的新業(yè)態(tài)，還帶動工業(yè)企業(yè)創(chuàng)新形成了一批服務(wù)化轉(zhuǎn)型的新模式。
一是催生出工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用生態(tài)。工業(yè)云在企業(yè)的落地應(yīng)用，為工業(yè)企業(yè)打通信息化建設(shè)中遺留的信息孤島提供了新手段。云平臺在數(shù)據(jù)集成方面具有天然優(yōu)勢，推進建設(shè)和應(yīng)用工業(yè)云平臺，就是推進企業(yè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準和共享機制，雖有重重阻礙，但平臺一旦建立，即可極大加速工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)的積累，一些面向行業(yè)應(yīng)用的大型工業(yè)云平臺還能加速行業(yè)共性數(shù)據(jù)的積累，這為工業(yè)大數(shù)據(jù)的進一步發(fā)展和成套解決方案的成熟提供了重要的資源池和測試床。如三一重工、中聯(lián)重科、海爾等企業(yè)已經(jīng)初步建成的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺，已經(jīng)可以通過對產(chǎn)品實時工況監(jiān)控數(shù)據(jù)的分析挖掘，優(yōu)化產(chǎn)品的維護保養(yǎng)計劃并反哺新品研發(fā)。
在這些工業(yè)云平臺上，產(chǎn)品制造商、維護服務(wù)商、產(chǎn)品最終用戶、平臺運營商等各取所需、合作共贏，形成了以數(shù)據(jù)和服務(wù)為核心的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。隨著示范作用的發(fā)揮，平臺會吸引更多應(yīng)用服務(wù)商和用戶加入其中，新的服務(wù)商從數(shù)據(jù)中能夠挖掘創(chuàng)造出更多價值，而用戶的加入使得數(shù)據(jù)規(guī)模成倍增長，平臺在不斷的自我成長過程中，成為工業(yè)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的重要孵化器。
二是帶動工業(yè)企業(yè)加快服務(wù)化轉(zhuǎn)型。工業(yè)云在工業(yè)企業(yè)成功落地應(yīng)用后，數(shù)據(jù)在云平臺上的快速流動使得企業(yè)對市場、研發(fā)、生產(chǎn)等業(yè)務(wù)和資源的全局控制能力大大提升，企業(yè)決策和執(zhí)行變得更加準確和敏捷，市場地位存在既有優(yōu)勢的企業(yè)甚至可以借助工業(yè)云，增強對社會化資源的掌控和影響力，催生出更多有趣的商業(yè)模式。如海爾通過出售帶有智能APP交互功能的烤箱產(chǎn)品(后臺是云平臺支撐)，在原有的商品售賣盈利模式之外，開拓出烘焙社交、烘焙菜譜和食材電商等新商業(yè)模式。
青島紅領(lǐng)利用云平臺打通零售端、工廠和供應(yīng)鏈，發(fā)展出平民百姓可定制服裝的新模式，使得服裝定制不再是少數(shù)高端人群獨享。三一重工自身實現(xiàn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用后成立了子公司三一智能，向其他制造企業(yè)提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)集成和咨詢服務(wù)，從制造業(yè)拓展業(yè)務(wù)進入信息服務(wù)業(yè)領(lǐng)域。設(shè)計軟件企業(yè)數(shù)碼大方則與數(shù)控家具生產(chǎn)設(shè)備廠商銘龍科技合作推出可在手機上定制板式家具的移動APP“智慧工匠”，后臺利用云平臺接受訂單并生成可執(zhí)行的加工文件后傳送至專用自動化生產(chǎn)設(shè)備加工，由此實現(xiàn)用戶定制化需求和家具工廠的對接，兩家分別來自軟件和裝備制造領(lǐng)域的企業(yè)，合作拓展出撮合提供定制家具的新服務(wù)模式，將來還可能踏入更多行業(yè)。
我國發(fā)展工業(yè)云亟須突破
三大瓶頸
一是需求側(cè)，工業(yè)企業(yè)對工業(yè)云的理解和認識水平還是相對不足。前期信息化基礎(chǔ)較好的企業(yè)，目前多數(shù)也尚未全盤謀劃形成適合云端集成的業(yè)務(wù)流程，部門、企業(yè)、行業(yè)之間的數(shù)據(jù)壁壘普遍存在。如某集團裝備集中管控云平臺建設(shè)初期，曾遇到不同部門業(yè)務(wù)流程、平臺架構(gòu)、數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，無法集成的問題，項目被迫暫停，集團統(tǒng)一制定并強力推行數(shù)據(jù)標準一年后才又重新啟動云平臺項目。前期信息化基礎(chǔ)相對薄弱的企業(yè)，則一直以來對于信息技術(shù)的認識和應(yīng)用水平瓶頸未能突破，對待工業(yè)云這一新鮮事物的關(guān)注度不高，特別是在當前制造業(yè)整體發(fā)展形勢壓力較大的情況下，企業(yè)對工業(yè)云等信息化領(lǐng)域的新進展無心跟進。
二是供給側(cè)，目前的工業(yè)云平臺還是以軟件企業(yè)或者電信運營商為運營主體，商業(yè)模式還是延續(xù)傳統(tǒng)思路，以有償提供工業(yè)軟件和計算服務(wù)為主，所提供服務(wù)也以通用功能為多，具體產(chǎn)品和服務(wù)的開發(fā)與工業(yè)過程聯(lián)系不密切，不能滿足不同行業(yè)對工業(yè)云的差異化需求，對工業(yè)企業(yè)的吸引力不足，服務(wù)和商業(yè)模式需要進一步創(chuàng)新。同時技術(shù)服務(wù)能力也有待提升，工業(yè)云系統(tǒng)在可用性、穩(wěn)定性、安全性方面要求較高，我國自主產(chǎn)品還不能覆蓋全部需求。如在仿真分析、高精度現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和實時處理等環(huán)節(jié)，關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品還依賴進口，國外產(chǎn)品標準主導(dǎo)我國事實標準。部分工業(yè)企業(yè)自建的研發(fā)隊伍尚處于起步階段，對軟件及其平臺技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)經(jīng)驗和投入較少，定制化服務(wù)能力更顯不足。
三是發(fā)展環(huán)境仍有優(yōu)化提升的空間。我國在保護企業(yè)數(shù)字資產(chǎn)安全方面存在立法空白，企業(yè)對信息服務(wù)市場的誠信程度顧慮重重，擔心敏感數(shù)據(jù)泄露，有關(guān)部門針對保護數(shù)據(jù)安全的立法建設(shè)亟待加強。另外，工業(yè)云發(fā)揮數(shù)據(jù)集成和流動促進的作用需要統(tǒng)一標準體系的支撐，包括各軟件之間標準化的系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口，以及圍繞產(chǎn)業(yè)鏈建立跨行業(yè)的數(shù)據(jù)標準結(jié)構(gòu)，我國目前行業(yè)間普遍存在的數(shù)據(jù)壁壘亟待破除，有關(guān)標準體系建設(shè)亟待完善。
促進工業(yè)云發(fā)展的著力點
一是加快研究部署工業(yè)云發(fā)展的頂層設(shè)計。按照標準先行、技術(shù)突破和市場拓展的思路，首先開展技術(shù)標準體系和數(shù)據(jù)標準體系建設(shè)，抓住在中國市場制定競爭新規(guī)則的機會;其次聚焦重點行業(yè)領(lǐng)域工業(yè)云發(fā)展，打破西方主導(dǎo)格局，形成中國自主的核心工業(yè)信息技術(shù)體系;最后瞄準我國用戶的需求與本土環(huán)境特點，打造具有中國特色的工業(yè)云服務(wù)，實現(xiàn)規(guī)�；袌鰬�(yīng)用。
二是利用財稅政策加大應(yīng)用示范力度，繼續(xù)深化各地工業(yè)云平臺的試點工作，設(shè)立工業(yè)云發(fā)展專項資金，推動軟件企業(yè)和工業(yè)企業(yè)協(xié)同發(fā)展，支持大型信息技術(shù)企業(yè)或制造企業(yè)牽頭開展面向重點行業(yè)、重點區(qū)域的工業(yè)云平臺建設(shè)與應(yīng)用示范。結(jié)合兩化融合管理體系貫標推動工業(yè)云應(yīng)用推廣，要求貫標企業(yè)在研發(fā)設(shè)計信息系統(tǒng)建設(shè)過程中強調(diào)協(xié)同和共享，在生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)建設(shè)過程中突出傳感數(shù)據(jù)集成和工藝知識集成，在管理信息系統(tǒng)建設(shè)過程中重視企業(yè)內(nèi)部和外部的數(shù)據(jù)反饋和數(shù)據(jù)驅(qū)動。
三是優(yōu)化完善環(huán)境，支持引導(dǎo)軟件企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和工業(yè)企業(yè)聯(lián)合制定工業(yè)云服務(wù)標準體系，解決不同工業(yè)軟件之間的集成適配問題，在航空、電力、化工等重點行業(yè)領(lǐng)域，開展工業(yè)云應(yīng)用規(guī)范和數(shù)據(jù)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)標準的驗證和推廣。加快提升安全保障能力，支持建立第三方信息安全評估與監(jiān)測機制，加強重點領(lǐng)域工業(yè)云的信息安全檢查、監(jiān)管和測評，明確主體責任，規(guī)范工業(yè)云服務(wù)商與用戶的責權(quán)利關(guān)系。
四是加強人才隊伍建設(shè)，鼓勵高校、科研院所與工業(yè)云服務(wù)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)云計算相關(guān)人才，完善激勵機制，引進培育一批工業(yè)云領(lǐng)軍人才和技術(shù)帶頭人。支持工業(yè)云服務(wù)企業(yè)、工業(yè)企業(yè)和教育機構(gòu)共建實訓(xùn)基地，聯(lián)合開展工業(yè)云應(yīng)用人才培訓(xùn)。
【工業(yè)互聯(lián)和智能制造的信息中樞論文】相關(guān)文章：
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)幫助大數(shù)據(jù)和制造業(yè)融合發(fā)展10-04
智能制造設(shè)備管理研究論文05-02
企業(yè)信息化和敏捷制造論文04-29
信息科技：關(guān)注工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和民生大數(shù)據(jù)應(yīng)用 薦4股08-02
中樞04-29
智能控制課程的地位和作用論文05-04
工業(yè)設(shè)計與信息設(shè)計的工學(xué)論文04-30
智能制造口號（精選150句）10-11