劉釗

一、構建新型工業平臺的意義
從工業產業發展來看,未來工業智能制造的核心是數據,提升工業運營的關鍵是對大數據的分析和使用;而傳統的工業系統都已經無法幫助實現對大量設備數據的處理以及分析。隨著信息通信技術與工業控制技術的快速融合并初步顯現出以開放化平臺為核心,向下整合硬件資源,向上承載軟件應用的發展趨勢。
從國際情況看,發展新型工業平臺將成為未來智能制造領域重要趨勢之一。當前全球智能制造產業仍處于培育階段,我國應及早布局,發展強大的智能制造產業生態,對于我國搶占全球智能制造產業競爭制高點,保障工業安全具有尤為突出的意義。
二、新型工業平臺內涵及特征
新型平臺的本質內涵是將IT層與OT層的聚合,實現上下數據通道的打通,一方面使OT層數據有效支撐IT層應用,另一方面通過數據分析對OT層設備實現優化。企業實現平臺產品研發,需要使平臺具備三大功能特性。
一是設備的聚合性,工業平臺最為基礎的能力就是設備的聚合能力,將不同類型的機械設備(不同年代、不同生產商)進行連接打通,實現機器到機器和機器到云的信息數據的連通流動,是否能夠將不同標準接口的設備通過一定方式進行標準化的統一。二是大數據管理能力,一方面將不同結構(結構化和非結構化)的數據類型進行采集,并具備獨立的存儲、管理等數據庫的功能;另一方面要求平臺必須能夠對整合數據進行進一步分析,產生全新的數據價值,能夠對設備、資產、流程優化進行支撐;三是平臺開放性,要求平臺具備開放能力,能夠提供完整開發環境使第三方能夠實現APP開發。
三、當前國外新型工業平臺發展情況
當前,國際眾多IT及OT企業如GE、西門子、微軟、IBM等都在根據自身優勢及特點積極布局新型工業平臺,逐步實現IT層和OT層的打通。其中最具代表性的是GE提出的PREDIX平臺。
PPREDIX平臺是GE于2013年起推出的工業平臺產品,其本質是一個PaaS(平臺即服務)平臺,基于對Pivotal公司的PaaS產品Cloud Foundry進行二次開發形成,支持多種云架構。Predix平臺的主要功能是向工業企業提供微服務:一方面向第三方企業提供完整的開發環境以及軟件開發工具包(SDK)和工業應用接口(API),實現應用開發;另一方面,Predix平臺集成大數據分析工具,實現對采集數據進行有效的處理及分析。在底層設備數據打通方面,Predix主要通過Predix Machine實現對底層設備的數據打通并完成數據的采集。具體形式包括三種,一是通過設置GE硬件Gateways實現對不同標準接口的轉換;二是在底層設備系統上內嵌Predix軟件模塊;三是在控制器傳感器等部署與Intel合作研發的芯片
四、當前我國新型工業平臺發展現狀
盡管國內有一些企業如華為、和利時等,已經開始探索并研發新型工業平臺產品,但目前國內尚未真正提出與GE Predix這類新興工業平臺的產品。從平臺核心技術發展來看,我國ICT產業發展基礎較好,在云計算、大數據等主要領域與國外基本同步,具備利用ICT產業基礎牽引制造業升級的基礎。具體來說,國內IaaS已基本進入成熟應用階段,企業正在將關注點投向PaaS領域,百度、騰訊、阿里巴巴、新浪、京東、華為等已有相關技術和平臺布局。大數據方面,華為、聯想、浪潮、曙光等設備企業已推出解決方案,百度、騰訊、阿里巴巴等互聯網企業也推出了基于云的大數據服務。但從整體工業發展環境來看,我國在工控系統、工業軟件及智能化應用產業方面仍與國外存在較大差距,IT及OT層較大的技術及經驗差距均會制約新型工業平臺的發展,未來需要制定相應的策略支撐。
五、我國發展新型工業平臺的建議
以生態聯盟推動新型工業平臺技術發展。通過產業聯盟,將工業企業、ICT企業、專業高校以及科研機構或組織,打造“產-學-研”一體化聯盟,并制定相應的聯盟組織架構、加盟制度與會議研討機制等,形成有效協同,并充分發揮各方的優勢。在企業會員的吸納方面,可以根據俄平臺特性及實現功能,重點考慮六類企業:一是工控自動化企業,二是工業軟件與工業信息化企業,三是通信設備企業,四是云計算、大數據等IT技術和互聯網企業,五是電信運營企業,六是工業安全企業。此外,產業合作也可以通過技術轉移,使研究機構的科研成果能夠向企業轉移,實現商業化。
以政策扶持帶動我國新型工業平臺產業發展。企業是產業的基礎,一方面進一步提升我國工業領域的競爭力必須要在關鍵的薄弱環節進行加強,打造一批技術研發能力強、生產能力足的龍頭企業。集中國家力量,給予相關工業企業政策支持,促進企業提升創新能力,實現技術突破,逐步降低對外依存度。另一方面,對平臺研發企業尤其是中小型企業,在平臺研發、測試和初期應用等關鍵環節,政府應予以一定資金和政策支持。具體可借鑒美國SBIR項目,將支持內容主要分為三個階段:第一階段的目標是對提出的研發企業確認技術優勢,可行性和商業潛能,在第二階段前,評估企業實際產品表現。根據第一階段的表現和第二階段呈現出的技術優勢和商業潛力,決定資金數量。只有通過第一階段的企業才有資格參選。第二階段的資助額通常不超過一定額度。第三階段的目標是鼓勵企業商業化發展,而國家則不再提供資助。此外,國家也可以通過制定相關采購政策,要求國內工業企業在選購平臺產品是需優先選擇國內平臺廠商產品。
以國際合作促進新型工業平臺標準發展。加強與其他國際組織和聯盟的合作,如IEC、IOT-A、美國工業互聯網聯盟、美國智能制造領袖聯盟等,以確保我國新型工業平臺技術符合國際趨勢,并爭取制定國際標準。利用我國與聯合國工發組織合作等機會加大宣傳力度,擴大平臺影響力,鼓勵平臺技術產品向海外、特別是發展中國家市場輸出,以謀求國際市場地位。