中國科學院院士何積豐:工業APP是推動工業互聯網的重要手段

來源:智匯工業

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關鍵詞:何積豐 工業APP 工業互聯網

    近日,在2019浦江創新論壇上,中國科學院院士何積豐出席工業互聯網創新發展論壇并發表“工業互聯網與工業APP”主旨演講。以下為演講實錄,略有修訂,未經作者本人審閱,僅供學習交流本文來自浦江創新論壇。

     

    何積豐院士:工業APP是推動工業互聯網的重要手段(附全文)

     

    工業互聯網的價值在于先進制造業與互聯網的深度融合,可以推動我國工業體系進行數字化、網絡化和智能化的轉型,可以為我國構建支撐數據信息發展與實體經濟轉型的新型基礎設施提供保障,在這個過程中可以推動企業構建新的平臺,從而促進新經濟、新模式、新業態的生成。

    ——何積豐

     

    我報告的題目是工業互聯網與工業APP,從軟件的角度看看工業互聯網還缺什么東西。整個報告分4個部分,講講什么叫工業互聯網,然后講講工業APP發揮什么怎么作用,第三分析工業APP需要的生態有哪些,最后發展的展望。

     

    工業互聯網實際上從物聯網的角度看,是當中特殊的一個品種,是企業里面的物理系統和虛擬系統怎么和人結合,物實際上是講企業生產線上的東西。這個前面關于物聯網專家大家都知道,關心的物聯網籠統講講物物相連,現在講工業系統怎么相連的可能性,需求剛才也談了,我們從國家發展和國際發展都有強烈需求,國際上說二類產業鏈,一種是縱向,一種是面向個性化需求橫向的,都要工業互聯網提高他本身產業的品質和提高服務的質量,這個是他很清楚的一個導向。另外我們也研究生產過程和物理過程當中的互聯互通。

     

    目前國內對于工業互聯網的需求主要表現三個方面:第一是因為我國正處于經濟轉型的重要階段,工業互聯網在其中發揮了重要的支撐作用;第二,目前數字經濟的發展建設成為當前中國企業升級轉型發展的重要途徑,工業互聯網能夠提供有效支撐;第三,發展工業互聯網是我國實現自主可控的安全系統制造的必然需求。

     

    接下來講講我們遇到什么問題,搞技術的人至少有三個方面和通常講的互聯網有差別的。第一個工業大數據處理比較復雜,剛才貴賓室大家講到,翻譯比較困難,我們搞IT的人讀不懂工業大數據的語意是什么,他的場景復雜非常,采集過程當中也不是太高,噪音比較多,又要求高通量,今天我請教了張平同志,5G網絡對工業互聯網有什么大的支撐嗎?他告訴我,5G網絡無非是鋪了一個道路,每個行業要搞工業互聯網之外還要搞5G的技術,我們遇到問題不像想象中一竿子到底,第二公共網絡的信任是大問題。高新技術治理在工業互聯網里面網絡信息安全變成公共系統是不是安全了。這個問題我們過去做了沒有?哪些做了,哪些沒有做,今天和李總在說,和新華控制(音譯),工業控制器是不是安全,工業控制器占工業互聯網非常小的節點,小節點都不安全,連上之后會安全嗎?

     

    第三工業互聯網的軟件,我們設計比較復雜,設計過程不是依賴IT人才,是依靠企業人才,這個里面可以想象他的開發周期相對比較長,質量難以保證,而且維護成本比較高。這個三個方面我們看到的困難,和其他的困難人才怎么培養,從哪里來,這個和我們技術距離還比較遠。

     

    從最簡單的解釋,工業互聯網的價值,把先進制造業+互聯網,他主要希望信息技術和制造業深度融合,我是來自信息技術行業的,我們對制造業是沒有話語權的,怎么和他深入融合是一個困難。我們希望他可以成為互聯網+信息制造業的基礎,對工業發展產生新的影響。我們提到全方位深層次革命性影響,是不是可以做到,現在還沒有看到,無非是一個期望。

     

    工業互聯網可以從三個不同的角度看,對我們帶來什么推動。第一個從工業革命本身來說,我們是工業體系向數字化、網絡化、智能化轉型,因此我們很希望看到經濟社會轉型與生產力革命是一個角度,戰略層面上兩化融合會走到智能化的地步。第二我們從基礎設施角度來看,我們希望可以構建一個支撐數據信息發展與實體經濟轉型的新型基礎設施,我們像建高速公路一樣,我們有自己的公路。第三就是對企業來說,我們意味著有機會構建新的平臺,新的經濟模式,新的業態。從我們搞IT的人來說,希望把IT封裝,轉化企業管理流程中,拼在一起看到一個比較完整的圖畫。

     

    從發展思路來說,我們還是按照過去傳統的想法,我們要搞基礎理論,主要任務是在研究院和高校做,人機物深度融合怎么做,這個問題沒有這么簡單,幾百個小型無人機在空中,協同工作可以做嗎?更不要說未來幾萬個顆粒的工作。可建模分析和認證,在IT講了很多年了,在工業界設計要降低成本提高質量,仿真虛擬技術要大幅度推廣,我們缺乏工具。工業軟件還有學習測評的分析,我們希望數據技術,安全技術,工業APP三個方面應該有所突破,做到基礎標準的應用,示范應用的應用,還有支撐平臺方面的開發。是這樣的一個發展路徑。大家可以看看工業APP是什么概念。他的出發點是企業,他有很多技術,有很多實踐經驗,實際都有,首先做成標準化,然后做成輕量化的模塊掛在網上,沒有標準化將來人家模塊用起來比較困難。服務的行業鏈條是非常長的,他可以用在研發上面,用在生產上面,用在庫存,用在安全部門,運維控制,下面很多關于客戶網絡交易供應鏈服務再制造,每個環節都會用到工業APP,他不是一種通用的,每個環節有他自己特殊需要的工業軟件。這個和我們手機上的APP性質比較相似,不同方面應用的APP是不同的。

     

    工業APP目前有2種形式正在發展,一種是靠基于工業互聯網平臺和傳統工業軟件結合起來。這個工業APP可以利用已有的工業大數據,調用大數據和機器算法,服務感知能力,慢慢替代人工積累經驗,并自動發現知識實現自動診斷預測和優化,利用現有的平臺發展起來。第二我們希望構建另外一種架構,微服務的加工,實現靈活的構建。工業APP可以采用微服務的技術,通過工業互聯網平臺實現網絡化的調用,換句話說他不是給一家一戶自己專用的,大家可以共享,右邊的圖談到趨勢,他在軟件上要求容易開發和松耦合,不能和專業一個硬件聯結在一起,這樣推廣比較困難,我們希望松耦合,第二是容易開發。希望利用企業的人才開發,而不是靠IT的人才開發,這個變化也是比較大的。我們希望工業技術知識和實踐都要慢慢IT化,變成軟件,而不是一套經驗。最后發展趨勢來說,要做云化改造遷移,每個企業現有的APP搬到工業云共享,希望工具推廣來降低成本。今天好幾位老總談到,軟件看法很貴,我說主要問題是工具上的突破還不夠。最后我們希望做基于工業互聯網的平臺,他和我們通常的平臺還是有所差別的。

     

    這個是2018年我們國家工業技術軟件化產業聯盟做的一個圖片,工業APP有以下幾個特征,第一個是完整性,每個工業APP可以獨立工作,不要買整套,像手機APP一樣。第二是技術載體,他把特定工業問題的流程、邏輯、數據、經驗算法結合起來。和行業結合是非常緊密的。第三我們希望小輕靈,可組合,可復用,不能單他自己用。第四希望達到結構化和形式化,主要是希望圖形化方式表示關系,可視化的輸入和輸出,和IT用的語言非常不一樣的。希望輕代碼化,做到平臺化移植。我們說當前我們在發展數字經濟,提人工智能,智能制造需要新的知識載體,因為人工智能是一個很廣泛的技術,人工智能賦能給實體經濟,需要把實體經濟現有的知識軟件化,智能化,在傳統制造業有很多知識,他過去也積累了很多數據,也知道控制流程是什么樣的,有他自己的工作經驗,通過技術和產業升級,做成一批工業APP。產業界過去積累,他不是說把這個工作推給IT行業,IT行業自己是做不了的。這是一個方面,第二我們要把平臺和APP兩個東西同時推進,單有平臺或者APP做不了,我們希望形成生態的概念。我們也工具工業互聯網平臺開放功能和數據,體系化規模化部署APP,匯聚APP開發的資源,構建新型制造業生態,我看臨港已經在做了,上海也有不少工業互聯網的聯盟,平臺方面的工作已經在推進。

     

    第二方面我們希望把工業APP看成推動工業互聯網的重要手段。工業互聯網加上工業APP通過轉型的方法可以達到4化,數字網絡和智能化,還可以做到體系化,支撐我們的數據分析,智能決策,資源整合等等,這樣在構成工業互聯網生態。不是網就是生態這么簡單。

     

    我們說工業互聯網對我們社會,對人的作用實際上要求更加高了。我們有這個體會,覺得有了工業互聯網的需求,實際上進一步提升工業人才的自我價值,剛才陸老師和我說,職業高校怎么做,通過工業互聯網,創造是人類特有的特征,把現有的工業特征轉化成工業APP,工人工作從過去比較復雜的直接控制機器慢慢通過工業APP來控制機器。換句話說和機器打交道中間有一個助手。希望以后工業APP可以有自主性,可以做很多事。發展還分兩步走。我們過去的勞動模式慢慢會從以體力勞動為主,逐步轉變成知識創造工作,達到個體勞動價值的目標。我覺得還是比較有意義的,將來體力和智力勞動的差距慢慢縮小。

     

    工業APP國外發展現狀,基本上每個縱向塊里面都有一些積累,而且國外的工業軟件各公司都在關心工業APP可以做一些什么。然后看一下國內,既有優勢又有短板,優勢就是工業APP的市場空間比較巨大,需求大家都在說,很多企業都有需求,另外我們國家APP的基礎還是比較雄厚,尤其是制造業部門比較健全,知識經驗和工藝比較完整的數據。工業APP當前發展開局也比較良好,這個是我們的長處。但是也有短板,APP的數量很少,現在還不超過1萬個,工信部提出一個數字要30萬個,數量上就比較遠,第二質量不是很高,很少做開源的社區,都是每家自己開發,沒有共享,沒有做成平臺化的。技術能力不成熟,最后是商業模式不清晰。我做的東西給你用,收費怎么收?我們看一下APP發展的三個途徑,第一個是給自己用的,稱之為個體自我模式,班組自己搞一些小軟件,解決流程操作和數據分析,這個是最小的顆粒。第二是企業自我模式,班組的東西形成生產線,和其他的班組連在一起,我國很多企業走到第二步,部門之間不愿意數據共享,我東西給你之后不安全了,這個問題怎么突破。第三步我們希望走到商業共有模式,工業APP給大家用,要共享,放在平臺上,這個是對他發展階段的期望。

     

    下面講幾個例子。第一個是北京公司,為高鐵,做了基站系統,主要做預警問題哪些管理可以提前做,這個是比較成功的產品。第二家是做航空發動機,怎么設計的過程和流程,都軟件化,從這兩個產業來說是比較難的產業,中國已經有自己的公司開始做挺不錯了。下面就不介紹,一個是關于預測服務,質量檢測,都是國外的公司,我們現在有基礎和大家一起競爭了,一起把工業APP做好。所以今天很高興看到北京公司的專家也在。

     

    我們說工業開發路線圖,我們有一個想法,開發中間和我們通常的軟件還是不一樣的,有一個需求分析,然后可行性分析,因為很多需求有很多是在企業界,是不是可以IT化要討論的,第三是方案設計,要靠企業自己完成。然后要做技術選型,這個問題我講兩句。現在做高技術往往講高技術機械方面,很少說為高技術付出多少代價,用戶是不是用得起了,我們智能電表,發展很快,但是對于一般家庭來說根本不需要配備智能電表1600塊一個,每小時給一個數據給中心,如果用其他的技術,電表成本會大大降低,發展基建成本還是很重要的。然后是開發和封裝,要變成智能微顆粒,不是單單一個軟件,可以和其他的軟件拼接在一起,然后才有測試驗證和應用改進。現在我們提到4個技術,大家每個公司可以對照,你是做建模還是封裝,還是集成還是數據管理的?我覺得一家公司不可能4個都做,還是有分工的問題。

     

    工業APP生態到這個地步,我們可以看到所需要做的基本平臺除了建模之外,我們的母板庫,技術資源庫和測試環境還是缺少,如果每個企業做比較困難,在臨港地區是不是提供一些公共的庫,給大家企業用,大家發展就快一點,而且可以降低成本,縮短周期。

     

    下面在工業APP生態體系里面我們說有這樣幾個問題,第一個問題,APP產業鏈,我們APP的開發流通應用為主線,開發這個問題大家都知道,不開發沒有APP,但是問題是要問自己,他下面流到哪里去。是不是只給自己用。還是有更加廣泛的市場,所以流通和應用是一個發展的產業鏈的重點。第二就是我們講的聯盟,今天聯盟王秘書長也在,我想特別談一下,我們聯盟要匯聚金產學研用,金融行業不參與是干不了的,國家過去建設多數投資靠政府,很少把社會資本引入進來,沒有社會資本進來我相信政府是負擔不了這么大的要求的,所以把產學研用我加了一個金。最后我們要構建標準質量安全三大體系。標準大家都知道,質量怎么管?安全怎么管,最近國家提出人工智能治理,安全體系上要找一些布局,不像互聯網布局比較晚了,工作量特別大。接下來怎么搞流通的,我們流通講一講,一個是直接交易模式,我估計這個口子開通比較難,第二希望有一種代位開發模式,就是外包,把一些工作經驗總結起來,請其他軟件公司給你做,雙方的結合點可能多一點。第三是使用付費模式,我做一個挺好,你也想用,買不起,我可以來用用看,每個月出一些租費,這個是比較容易推廣的模式,成本就比較低了,價格比較低。最后是內容授權收費模式,我們不需要買你的專利,強調在中華人民共和國里面使用你這個東西的權利。

     

    下面我們講三個支撐體系,標準體系,質量體系和安全體系。

     

    接下來怎么培育這個生態體系,這個里面我說有兩條,一個是我們從技術上要支撐合乎夯實工業APP的基礎,基礎工作要做了,這個里面我們說標準體系,開發環境,工具,知識庫都是屬于基礎的。另外一方面關心生態引領,優化工業APP的發展環境,這個我們過去在講,但是提得不是很具體,我們說第一個很希望發揮聯盟的紐帶作用。現在我覺得聯盟工作做得還比較虛,第一年還是開會,后來會越來越少,也不知道討論什么主題,聯盟應該發揮更大的作用。第二探討工業APP交易配套制度,這個交易怎么做,過去很少討論,這個應該是行業里面慢慢要把這個問題關心起來。第三我們要構建開源的開發者社區,不能按照過去的辦法,一個項目做完所有的成果都是在一個企業里面,我們要開源,資源和成果共享。然后我們說學校和院企的人才培養合作渠道,單單學校是不夠,我們的模式也不是很靈活,學校和企業和學院之間如何培養專業人才的渠道,不是非要一個證書,一個學位。然后就是關于怎么吸引社會資本,還有是不是可以舉行每年工業APP開發者大賽,鼓勵更多的年輕人投入這個戰線上面來。

     

    最后APP,關于發展的展望,有兩個一個是對他的發展趨勢,我們知道是大勢所趨,不管是不是喜歡,不管發展哪一個階段,這次車沒有跟上可能后悔好幾年。第二我們覺得前面困難還比較多。我們講了很多技術要素還容易解決,但是還有很多是生態體系,盡管傳統工業軟件逐步變成工業APP,但是是非常艱苦細致和長期的工作,國家各個部門都關心這個事,他們都列了一些標桿性企業,把他們做的工業APP作為樣本給大家作為對標,我相信如果說從工業知識的收集、梳理以后的管理和應用方面如果和企業和工作重點結合在一起,我們是可以看到工業APP推動我們國家經濟的作用,我的報告完了,謝謝大家!


    (審核編輯: 智匯小新)

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