智造的安全憂思

工業物聯網安全性是智能制造的生命線，解除擔憂需要打造一個足夠安全的平臺。

今年的兩會首次將人工智能寫入《政府工作報告》，同時李彥宏與宗慶后在中國企業家兩會沙龍上的激烈辯論也引起了人們的注意。宗慶后說：“什么都被機器取代了，人派什么用場？ 什么都做不了了，就成傻瓜一個了。”這可以說是一種擔憂。

有人甚至擔心如果人類對機器系統失控了怎么辦？這其實都是安全性的擔憂。這讓我想起，奧巴馬在菲律賓馬尼拉舉行的APEC峰會論壇上問馬云：“為什么你對大自然保護充滿熱情？”馬云說：“不是熱情，而深深的擔憂促使我對環境和氣候變化投入精力。”

所以，我想強調的是，我們要為智能制造解除擔憂，要打造一個足夠安全的平臺，這個平臺應該能夠跨越車間、企業和企業間的生態系統。

對于人工智能和智能制造，既要解決觀念問題，也要解決技術問題。觀念問題有可能很快轉變，但技術問題的解決，沒有長期的積累是不可能的。從技術研發能力的局限性，到行業、企業的遺留系統，都不是一朝一夕可以解決的。必須沿著循序漸進、迭代優化的道路前進。

能夠創造出工具和機器，這本身就是人類區別于其他動物的重要特征之一。人類創造工具和機器的出發點，是因為它們在某些方面的能力會勝過人類。但是，人類評斷工具、設備和系統能否實際投入使用，首先考慮的是安全性。

人機博弈誰勝出？對于我們這些從事工具和機器研究開發的專業人員來說，問題的答案其實不復雜，就是看我們是不是可以處理好功能性和安全性這一對矛盾。只要我們在設計制造上確保機器的能力始終把握在人類可控的范圍內，也就是確保安全性、可靠性，那當然是讓機器的能力越強越好。例如，為了防范地震，我們可以選擇住在帳篷里，但是我們建造出的摩天大樓，已經足夠抵擋數十倍、上百倍于史上最強烈的地震，我們制造的電梯肯定不會讓人摔下來，所以我們就不必去住帳篷。

歸根結底，這是工具機器的安全系數問題。當我們有更強的能力解決好安全性問題，我們就敢于為工具和機器賦予更強的能力。

越自動、越智能、越安全

在全球經濟環境中，工業制造商面臨著來自諸多方面越來越激烈的競爭壓力。各行各業的生產者，例如汽車、航空、高科技、食品和飲料、紡織、制藥，都不得不大力創新才能生存下去，但又不可能在一夕之間拋棄已經正常使用幾十年、而且還能繼續使用的原有設備。原有遺留系統和設備維護起來雖然十分昂貴，但如果完全更換不僅會因為生產停頓而造成巨大損失，而且新系統、新設備沒有經過長期的生產使用考驗，難以保證穩定的生產質量。

與此同時，安全性方面的危機更加嚴重。常識告訴我們，系統和設備一旦安裝調試正常，越少去改變它，越不容易出故障。與系統和設備相比，人為原因造成的安全事故要多出很多倍。例如，在車輛安全方面，由于機械故障所造成的事故，遠遠少于人為操作不當所造成的事故。普通大眾認為自動駕駛汽車很炫酷，實際上交通運輸專業企業和人士推動它，是因為能夠大幅降低事故發生率，所以保險業成為自動駕駛汽車的重要推動力。如果讓復雜的生產流程通過智能化實現自動化，減少人為干預的必要性，會大幅度提升安全性。

信息技術的進步已經為制造業創新打開了大門，但最大的挑戰在于，如何嚴格確保它們能夠達到必須的安全性、可靠性和高可用性。

在制造企業的生產線上，有非常多的部件處在快速運動狀態，例如機械手臂、流動裝配線、包裝機器，任何差錯都是災難性的。如今，它們都必須通過網絡，接受應用軟件來進行控制軟件的部署、更新、故障接替和汰換退役，在整個生命周期里，都應該能夠進行無縫管理。

任何新一代制造系統也都必須能夠對無數設備所產生的大量數據進行獲取、分析，并且根據分析結果快速做出調整。制造企業必須以循序漸進、迭代優化的方式，實現繼承與創新的最優化組合，才能給經過多年實踐驗證并且還將繼續運轉的傳統遺留系統注入新的活力，讓它們適應新的市場環境。

實現這種迭代優化的第一步是在企業架構levels 1–3上實現100%數字化表示，也就是DCS和PLC等，這在很多制造業車間已經實現了。第二步是在整個企業的層級上實現更及時的維護、更快的故障切換和失效備援，以及更低的運營成本（OPEX）。第三步則是在跨越企業的產業生態系統中，實現更高程度的靈活性和可擴展性，以適應瞬息萬變的供需市場。

從車間到企業，再到云端

智能制造，不論是汽車、航空、高科技、食品和飲料、紡織還是制藥，各個行業所需的功能性各自不同，但安全性的擔憂和需求是一致的。從產品和技術的角度來看，很大程度上是看有沒有足夠安全的操作系統，而且提供車間、企業和生態系統的全方位物聯網、云計算能力。

操作系統的安全性問題其實沒有什么神秘，要逾越的障礙、要調和的矛盾，主要是性能和安全性的折衷。像是一部馬力確定的車，跑得越快就越容易翻車，而翻車之后也摔得越慘重，可是跑得太慢又失去了使用價值；又或者可以走向另一個極端，讓它變成拖拉機、起重機，不去追求速度，而是追求穩定性和載重能力。

怎樣才能實現我們的設計意圖，這是核心。制造業所用的操作系統，在車間里、企業級和跨企業的生態系統級，需求也有所不同，但在安全性和性能之間實現最優化的折衷調和，一直都是不變的。例如，風河公司的在建構安全可靠工業系統方面耕耘了30多年，它的旗艦產品VxWorks操作系統已經運行在超過20億臺設備之中，遍布世界各個角落，甚至工作在火星、木星軌道上，其特色就是高可靠性、高安全性，特別適合工廠車間各類設備的實時控制。而虛擬化平臺Wind River Titanium Cloud支持的硬件已經覆蓋企業架構的levels 1–3，也就是DCS和PLC等系統，在企業層級上實現了工業數據中心的虛擬化。在跨越企業的生態系統層級上，風河提供了Wind River Helix Device Cloud（設備云），可以為工業物聯網設備的部署、監控、服務、更新和汰換提供完整生命周期的管理工具。

智能制造無疑屬于尖端的創新技術。如同舞臺表演，越是高難度的精彩表演，越需要穩定的舞臺，甚至伴奏的音樂也需要更穩定的節拍。表演者一方面在追求藝術突破，另一方面多少是存在一些擔憂甚至恐懼。

所以，工業物聯網操作系統必須為整個制造業打消擔憂和恐懼，跨越車間、企業和生態系統，提供足夠的性能、安全性和可管理性。

（作者韓青系美國風河副總裁、亞太區總負責人）