走向智能推荐：安筱鹏：认识工业互联网平台的四个视角

认识工业互联网平台的四个视角安筱鹏2018年1月打造三大体系•夯实网络基础•打造平台体系•强化安全保障推进两大应用•提升大型企业工业互联网创新和应用水平•加快中小企业工业互联网应用普及构筑三大支撑•加强产业支撑•完善生态体系•推动开放合作《关于深化“互联网+先进制造业”，发展工业互联网的指导意见》工业互联网平台正步入规模化扩张的战略窗口期3工业互联网平台：领军企业竞争的新赛道制造业布局的新方向制造大国竞争的新焦点全球工业互联网正处在：格局未定的关键期规模化扩张的窗口期抢占主导权的机遇期平台是核心：工业互联网平台体系架构数据采集是基础：构建精准、实时、高效的数据采集体系工业PaaS是核心：构建一个可扩展的操作系统，为应用软件开发提供一个基础平台工业APP是关键：形成满足不同行业、不同场景的应用服务IaaS是支撑：计算、存储网络等资源池化工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求，构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系，支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的载体.4321基于微服务架构数字化模型：将大量工业技术原理、行业知识、基础工艺、模型工具规则化、软件化、模块化，并封装为可重复使用的组件工业PaaS平台的核心是在工业技术原理、行业知识、基础工艺、研发工具规则化、模块化、软件化基础上形成的数字化模型。是什么数据驱动模型(“相关关系”)机理模型(“因果关系”)理论模型集故障模型集部件模型集逻辑模型集工艺模型集仿真模型集流体力学模型热力学模型空气动力学模型…逻辑框架流程步骤管理时序…机器学习数据分析SVMK-近邻K-均值贝叶斯遗传算法梯度下降…控制结构神经网络自适应、鲁棒、模糊工业PaaS平台的核心是数字化模型代码化编程参数化编程图形化编程从哪来怎么建物理设备零件模板、故障诊断性能优化、远程运维流程逻辑生产运营管理产品质量管理排产优化管理生产效能管理研发工具设计模型工厂模型仿真模型生产工艺工艺配方工艺过程工艺参数MatlabSimulinkCC++C#怎么用执行状态感知描述WhatHappend诊断WhyHappen预测WhatwillHappen决策Howtodo实时分析科学决策精准执行什么样整体式架构微服务架构APPAPP+数据模型服务=机器数据业务系统数据产品模型数据….机理模型+数据驱动模型的软件化云端部署软件新架构（微服务架构）工业APP生产过程优化全生命周期服务制造资源配置实现制造资源优化配置云计算工业软件物联网大数据传感器工业互联网平台的本质工业互联网平台的本质：数据+模型=服务数字化模型机理模型+数据分析模型IaaS承载（服务器、存储、虚拟化）模型+=APPAPPAPPAPPAPPAPPAPP服务全生命周期管理协同设计生产设备优化运营决策设备预测性维护质量检测数据软件系统（ERPMESCAxMBD…）机器设备(机床、机械臂、AGV、高炉…)生产原料(煤粉、矿石、橡胶…)运行环境（温度、压强、气象…）边缘计算(边缘模型)8工业云的视角解决方案视角操作系统视角产业生态视角9一、工业云的视角：从工业云到工业互联网平台的五个阶段阶段Ⅱ集成应用导向阶段Ⅲ能力交易导向阶段Ⅳ创新引领导向阶段Ⅴ生态构建导向海量第三方开发者+通用工业APP设备和产品上云工业PaaS、工业微服务+定制化工业APP核心业务系统上云工业互联网平台在传统工业云平台的软件工具共享、业务系统集成基础上，叠加了制造能力开放、知识经验复用与开发者集聚的功能，大幅提升工业知识生产、传播、利用效率阶段Ⅰ成本驱动导向研发设计类工具上云云计算通过资源池化、弹性供给和按需付费，大幅降低硬件成本软件成本部署成本运营成本系统架构迁移到云端，有利于实现横向集成纵向集成端到端集成促进由单点/局部智能演进至全局优化实现跨企业的制造资源优化配置制造能力在线发布制造资源弹性供给供需信息实时对接能力交易精准计费工业知识的沉淀、复用和重构云+边缘计算微服务架构工业APP开发主体、开发内容、运营机制的深刻变革二、解决方案视角：基于云平台的数字化、网络化、智能化解决方案阶段1：基于传统IT架构的解决方案阶段2：基于私有云的解决方案阶段3：基于公有云•APM（资产性能管理）:向购买GE发动机、医疗设备、风电设备的客户提供设备远监测和性能预测等服务•客户：亚洲航空、美国国家电力、东方航空等•Predix：平台客户扩展到多个行业领域，同时平台向第三方开发者开放GEMedicalSystemsAPMPREDIX•GEMedicalSystems：推出Insite设备网管系统。41%的故障可远程排除。34%的故障可远程诊断，平均故障排除时间降低到2小时。•面向全产业链、全生命周期提供公有云服务，典型产品有云CAX、云ERP、云MES传统研发管理工具专有云INDICS•三哑改造，解决集团内部企业协同设计、协同制造等资源共享、能力协同问题•本地研发设计管理应用，实现产品的本地化设计、仿真、试验以及相关管理。三、操作系统视角：工业互联网平台本质是一个可扩展的工业操作系统工业互联网平台本质是一个工业操作系统，其功能类似微软的Windows、谷歌的安卓系统或者苹果的iOS系统。Predixisalsoatechnologyplatform,notdeployedonaphonethatyouholdinyourhand,butratherbehindthecloseddoorsofadatacenterconnectedtodatalakesandotherformsofbigdatastorage.LikeGoogle’sAndroidorApple’siOSoperatingsystems,ithasasetofsoftwareservicesthathelpdevelopersquicklybuildappsfortheindustrialinternet.GE首席技术官DaveBartlett西门子白皮书基于云的开放式物联网操作系统.硬件资源虚拟化（DigitalTwins）通用PaaS平台：数据资源管理微服务调用接口应用服务软件化（工业APP）工业大数据系统开发工具工业微服务组件库工业PaaS向下：实现对各种软硬件资源接入、控制和管理向上：提供开发接口及存储计算、工具资源等支持软件研发体系向工业领域的拓展：•一些大型软件系统开发过程中，约65%的编程代码来自于对已有各种“软件功能模块”重复调用，•工业研发、生产和服务过程中，知识复用水平较低•工业互联网平台的本质就是通过提高工业知识复用水平构筑工业知识创造、传播和应用新体系工业互联网平台本质是一个可扩展的工业操作系统工业互联网平台：重构工业知识新体系13工业APP层IaaS层数据采集层工业互联网平台（四层架构）工业PaaS层计算能力新组合：云+边缘计算沉淀：将工业技术、经验、知识和最佳实践固化封装为微服务组件和工业APP复用：通过反复调用微服务组件和APP重构：-Who-创新主体：海量第三方-What-创新载体和成果：微服务和APP-How-创新方式：基于平台和APP的体系工业知识的沉淀、复用和重构降低创新成本和风险，提高研发、生产、服务效率80%重复劳动、20%创造80%创造、20%重复劳动新型软件形式：工业APP经验封装新形式：微服务架构工业APP：面向特定工业应用场景，通过调用微服务，推动工业技术、经验、知识和最佳实践的模型化、软件化、再封装1微服务：将大量工业技术原理、行业知识、基础工艺、模型工具规则化、软件化、模块化，并封装为可重复使用的组件2基于云的端到端解决方案（四）产业生态视角：构建多方参与的基于工业互联网平台的产业生态14装备自动化软件服务通信互联网生态核心：工业互联网平台通用IaaS平台层工业PaaS层工业APP应用层边缘层（两化“三明治”版）工业APP开发提供服务（开发工具&运行环境）开发主体Who通用垂直行业平台运营者+平台客户联合开发第三方应用开发者的崛起12提供服务（工业APP）应用需求反馈开发内容What研发制造管理服务有限、封闭、定制化的工业APP海量、开放的、通用性的工业APP平台用户4运营机制How形成工业APP应用与工业用户之间相互促进、双向迭代的生态体系有限的制造企业海量第三方用户平台用户Who3实施工业互联网平台培育工程围绕数据采集、平台管理、建模分析以及平台间互联互通等关键技术能力，发挥骨干企业与科研院所核心作用，培育5家左右跨行业、跨领域工业互联网平台，建成一批能够支撑企业数字化、网络化、智能化发展需求的企业级平台，提升本土工业互联网平台的国际竞争力。开展工业互联网平台试验验证支持龙头制造企业、互联网企业、科研院所、高校等建设工业互联网平台测试验证环境和测试床，开展适配性、可靠性、安全性等技术验证，为平台产品提供测试评估服务，规范平台发展秩序，推动平台功能不断完善，加快平台落地应用。实施百万工业企业上云工程鼓励工业互联网平台在产业聚集区落地，推动地方政府通过财税支持、政府购买服务等方式鼓励中小企业业务系统向云端迁移，从“供给侧”和“需求侧”两端发力，“建平台”与“用平台”双向迭代，打造资源富集、良性互动的工业互联网平台生态。实施百万工业APP培育工程围绕基于工业互联网平台的工艺模型、知识组件、算法工具的开放共享，支持软件企业、工业企业、科研院所等开展合作，培育一百万左右面向协同研发、分享制造、全生命周期管理等特定应用场景的工业APP，推进工艺经验程序化、工业知识显性化和工业智能云计算化。加快工业互联网平台发展的措施谢谢！16