工業(yè)和信息化部信息化和軟件服務業(yè)司副司長 安筱鵬

2017年11月《國務院關于深化“互聯(lián)網+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網的指導意見》提出打造網絡、平臺、安全三大體系。對于平臺體系來說，當前要進一步深化對工業(yè)互聯(lián)網平臺建設的出發(fā)點、切入點和著力點的認識。

一、工業(yè)互聯(lián)網平臺建設的出發(fā)點

可以從四個方面理解和認識建設工業(yè)互聯(lián)網平臺的意義。

一是工業(yè)互聯(lián)網平臺是建設現代化產業(yè)體系的重要支撐。工業(yè)互聯(lián)網平臺正在構建現代化產業(yè)體系的新基礎、新要素和新業(yè)態(tài)。新基礎就是構建智能感知（一硬）、工業(yè)軟件（一軟）、泛在網絡（一網）、云平臺（一平臺）等現代化產業(yè)體系新基礎設施，新要素就是基于數據這一新生產要素重構工業(yè)知識沉淀、傳播、復用和價值創(chuàng)造新體系，新業(yè)態(tài)就是通過對傳統(tǒng)產業(yè)體系的解耦重建網絡化協(xié)同、個性化定制、服務型制造等新業(yè)態(tài)。

二是工業(yè)互聯(lián)網平臺是建設制造強國和網絡強國的焊接點。從制造強國來看，工業(yè)互聯(lián)網平臺通過跨設備、跨系統(tǒng)、跨廠區(qū)、跨地區(qū)的資源鏈接和高效協(xié)同，加速重構生產體系、引領組織變革、優(yōu)化資源配置，打造新型制造體系。從網絡強國來看，工業(yè)互聯(lián)網平臺為信息通信業(yè)發(fā)展提供了新的藍海，推動5G、窄帶物聯(lián)網（NB-IoT）、軟件定義網絡（SDN）、時間敏感網絡（TSN）等網絡技術的演進升級，促進我國信息網絡基礎設施、技術產業(yè)、應用水平的提升。

三是工業(yè)互聯(lián)網平臺是我國經濟實現高質量發(fā)展的重要舉措。工業(yè)互聯(lián)網平臺的本質是通過構建精準、實時、高效的數據采集互聯(lián)體系，推動機器、物料、系統(tǒng)、產品、人等參與主體各類要素信息的泛在感知、云端匯聚、高效分析和科學決策，推動涉及生產全要素、全流程、全產業(yè)鏈、產品全生命周期管理的各類資源優(yōu)化配置。

四是工業(yè)互聯(lián)網平臺是全球新一輪產業(yè)競爭的制高點。當前，伴隨著新一代信息通信技術和制造業(yè)的融合發(fā)展，產業(yè)生態(tài)的競爭正在從ICT領域向制造領域拓展，領軍企業(yè)圍繞“智能機器+云平臺+工業(yè)APP”功能架構，整合“平臺提供商+應用開發(fā)者+用戶”生態(tài)資源，搶占工業(yè)大數據入口的主導權、培育海量開發(fā)者、提升用戶粘性，打造基于工業(yè)互聯(lián)網平臺的制造業(yè)生態(tài)，不斷鞏固和強化制造業(yè)的壟斷地位，搶占全球新一輪產業(yè)競爭的制高點。

二、工業(yè)互聯(lián)網平臺建設的切入點

首先，工業(yè)互聯(lián)網和傳統(tǒng)的消費互聯(lián)網有什么區(qū)別？

工業(yè)互聯(lián)網和消費互聯(lián)網有很多相同點，但也有許多差異。

在連接對象上，消費互聯(lián)網連接的是高度智能化的計算機、手機，而工業(yè)互聯(lián)網連接的是各種數字化水平、智能化水平參差不齊的設備、產品和系統(tǒng)。

在通信標準上，消費互聯(lián)網是具有統(tǒng)一協(xié)議開放的網絡，而工業(yè)互聯(lián)網是多種協(xié)議和標準并存、相對封閉的網絡。

在傳輸要求上，消費互聯(lián)網的傳輸理念是盡力而為，而工業(yè)互聯(lián)網要求的是實時、安全、可靠的網絡傳輸能力。

在技術效應上，消費互聯(lián)網是考慮如何提高交易效率，而工業(yè)互聯(lián)網是考慮如何提高生產效率。

在政策監(jiān)管上，消費互聯(lián)網的監(jiān)管思路既要鼓勵創(chuàng)新又要加強監(jiān)管，既要踩剎車又要踩油門，而對工業(yè)互聯(lián)網更多考慮支持和發(fā)展。

在資金支持上，消費互聯(lián)網是輕資產，對存量資源的依賴比較少，其發(fā)展方向是從線上走到線下，而工業(yè)互聯(lián)網是重資產，不僅僅強調創(chuàng)新，而且強調與已有資源的繼承、創(chuàng)新和線上線下的協(xié)同。

在窗口期和時代機遇上，消費互聯(lián)網的發(fā)展有時間窗口期，當前正處在工業(yè)互聯(lián)網大有可為的戰(zhàn)略機遇期，需要加快推進工業(yè)互聯(lián)網建設，把握難得的時代機遇。

其次，工業(yè)互聯(lián)網平臺核心是什么？

工業(yè)互聯(lián)網平臺是面對制造業(yè)的數字化、網絡化、智能化需求，構建基于云平臺的數據采集、匯聚、分析服務體系，推動制造資源泛在連接、彈性供給和高效配置。

具體可以從四個角度理解：一是從解決問題的角度看，核心是如何推進制造業(yè)數字化、網絡化、智能化，以提高制造資源配置效率問題。二是通過什么方法解決，關鍵是通過數據采集、匯集、分析、描述、診斷、預測、決策來解決這些問題。三是工業(yè)互聯(lián)網平臺的本質是基于工業(yè)云的解決方案。四是工業(yè)互聯(lián)網平臺的最終目標是提高智能的生產效益。

最重要的本質特征就是“數據+模型=服務”，即通過采集軟件系統(tǒng)、設備和機器、生產原料等各種各樣的數據并把數據輸送到云端，再通過云端模型處理提供產品全生命周期、協(xié)同研發(fā)、生產設備優(yōu)化、質量監(jiān)測等各式各樣的服務。在這個過程中，工業(yè)互聯(lián)網平臺的本質就是通過“數據+模型”為企業(yè)創(chuàng)造“服務”。

工業(yè)互聯(lián)網平臺是核心，平臺的核心是“數字化模型”。所謂的“數字化模型”是將大量工業(yè)技術原理、行業(yè)知識、基礎工藝、模型工具等規(guī)則化、軟件化、模塊化，并封裝為可重復使用的組件。

圍繞數字化模型有五個基本問題。

一是數字化模型是什么？數字化模型可以分為兩種，一種是機理模型，包括基礎理論模型、流程邏輯模型、部件模型、工藝模型、故障模型、仿真模型。另一種是大數據分析模型。

二是數字化模型從哪來？這些數字化模型來自于物理設備，包括飛機、汽車、高鐵制造過程的零件模板，設備故障診斷、性能優(yōu)化和遠程運維等背后的原理、知識、經驗及方法；來自于業(yè)務流程邏輯，包括ERP、供應鏈管理、客戶關系管理、生產效能優(yōu)化等這些業(yè)務系統(tǒng)中蘊含著的流程邏輯框架；來自于研發(fā)工具以及生產工藝中的工藝配方、工藝流程、工藝參數等模型。

三是數字化模型怎么開發(fā)？用什么工具開發(fā)？一部分是由具備一定開發(fā)能力的編程人員，通過代碼化、參數化的編程方式直接將數字化模型以源代碼的形式表示出來；另一部分是由具有深厚工業(yè)知識沉淀但不具備直接編程能力的行業(yè)專家，通過“拖拉拽”等低門檻的圖形化方式編程。

四是數字化模型什么樣？采用什么技術架構？主要以兩種方式存在：一種是整體式架構，即把一個復雜大型的軟件系統(tǒng)直接遷移至平臺上；另一種是微服務架構。目前兩種架構并存于平臺之上，但隨著時間的推移，整體式架構會不斷地向微服務架構遷移。

五是數字化模型有什么價值？一旦所有的數據都匯聚到工業(yè)PaaS平臺之上，所有的工業(yè)技術、知識、經驗和方法也都以數字化模型的形式沉淀在PaaS平臺上，當把海量數據加入到數字化模型中，進行反復迭代、學習、分析、計算之后，可以解決五個基本問題：描述、診斷、預測、決策、執(zhí)行。

再次，深刻理解工業(yè)互聯(lián)網平臺與已有解決方案的差異性。

從過去兩化融合、智能制造、制造業(yè)與互聯(lián)網融合，發(fā)展到現在我們所講的工業(yè)互聯(lián)網平臺，發(fā)生了什么變化？概況來說，是“兩個沒變”和“六個變了”。

兩個沒變：一是要解決的核心問題沒變；二是解決問題的邏輯沒變。

要解決的核心問題沒變。無論是兩化融合、智能制造，還是工業(yè)互聯(lián)網平臺，都在考慮如何提高制造業(yè)產品質量、生產效率、服務水平、降低成本，這些問題是十年前、二十年前、三十年前就存在的老問題。制造企業(yè)面臨這些問題可以轉化為如何提高資源配置效率，制造業(yè)競爭的本質是資源配置效率的競爭，兩化融合、智能制造、工業(yè)互聯(lián)網平臺的出發(fā)點和落腳點都是考慮如何優(yōu)化制造資源的配置效率。

解決問題的邏輯沒變。這個邏輯用一句話來概括，就是數據+模型=服務，即通過采集更多的數據、可以更好的訓練和優(yōu)化模型，從而通加速應用迭代形成更好的服務。如何通過“數據+模型”，把正確的數據、以正確的方式、在正確的時間傳遞給正確的人和機器，以優(yōu)化制造資源配置效率。

推進信息化和工業(yè)化融合，從基于傳統(tǒng)的IT架構解決方案，到基于私有云的解決方案，再到基于公有云的解決方案的發(fā)展過程本質上體現了解決方案技術路線的演變，這也帶來了六個變了：

一是數據從哪兒來變了。傳統(tǒng)IT架構解決方案中，系統(tǒng)采集更多的是各類業(yè)務系統(tǒng)、產品模型、運行環(huán)境以及互聯(lián)網的數據，但對工業(yè)互聯(lián)網平臺來說，最大的變化是實現了更多機器和設備的互聯(lián)，工業(yè)互聯(lián)網平臺可以源源不斷地采集到各類設備和機器的數據，實現多種數據的集成。

二是數據到哪兒去變了。傳統(tǒng)IT架構解決方案的數據都匯集到本地各類業(yè)務系統(tǒng)中，這些系統(tǒng)大多是煙囪式、孤立的業(yè)務系統(tǒng)。與此不同的是，在工業(yè)互聯(lián)網平臺架構下，越來越多的數據匯聚到了云端，在云端進行數據的集中存儲、管理和計算。

三是模型在哪部署變了。與基于傳統(tǒng)IT架構的模型部署在本地不同，工業(yè)互聯(lián)網平臺越來越多的將各類模型軟件部署在云端。傳統(tǒng)各類工業(yè)軟件通過架構重構、代碼重寫的方式部署到了云端，成為“云化”模型。

四是模型怎么部署變了。傳統(tǒng)IT架構解決方案中各類模型軟件大多是一套復雜的一體化、整體式架構。對于工業(yè)互聯(lián)網平臺而言，各類機理模型和大數據分析模型主要以兩種方式部署在云端：整體式架構和微服務架構。

五是資源優(yōu)化深度變了。與傳統(tǒng)IT架構解決方案相比，工業(yè)互聯(lián)網平臺對物理世界認知和改造將從描述、診斷向預測、決策、優(yōu)化不斷演進。從最初基于數據的可視化、可描述，到基于信息的可診斷、可優(yōu)化，再到基于知識的可預測、可決策。

六是資源優(yōu)化廣度變了。傳統(tǒng)IT架構更多面向單元級、系統(tǒng)級層面提供資源優(yōu)化配置服務，而工業(yè)互聯(lián)網平臺通過各種各樣以SaaS軟件和工業(yè)APP形式呈現出來的服務，能夠提供從單機設備、到生產線、到產業(yè)鏈、再到產業(yè)生態(tài)的系統(tǒng)之系統(tǒng)級優(yōu)化，實現從局部優(yōu)化到全局優(yōu)化。

最后，工業(yè)設備上云是工業(yè)互聯(lián)網平臺建設的切入點。

信息通信技術每一次普及推廣，總是由一批具有先導性、引領性、帶動性的“殺手級”應用牽引，推動新技術、新應用、新產業(yè)和商業(yè)模式的快速迭代和持續(xù)演進，引爆大規(guī)模商用。

當前，工業(yè)互聯(lián)網平臺發(fā)展總體還處在起步階段，新應用、新模式正在不斷孕育演化，必須以真實的應用場景需求為牽引，優(yōu)先考慮解決工業(yè)場景實際需求“要什么”，而不只是從平臺供給側考慮“有什么”，培育一批能夠引領工業(yè)互聯(lián)網平臺技術、功能、商業(yè)模式快速迭代的殺手級應用。一批高耗能、高風險隱患、高通用性、高價值的工業(yè)設備上云在近期有望成為牽引工業(yè)互聯(lián)網平臺發(fā)展的真實應用場景。

當前，我國工業(yè)體系中存在大量高資源消耗、高安全風險、低利用效率的工業(yè)設備。根據相關行業(yè)協(xié)會專家初步測算，2017年，我國近1000座煉鐵高爐年消耗標準煤約3.4億噸，47萬余臺燃煤鍋爐能耗占到全國煤炭消耗25%以上，5億臺內燃機石油消耗占全國石油消耗近60%，30萬臺大中型空壓機、200萬臺數控機床平均設備負載率分別不足60%和40%，風力發(fā)電棄電量為419億千瓦時，設備資源閑置、能源浪費十分嚴重。推動煉鐵高爐、工業(yè)鍋爐、數控機床等工業(yè)設備上云，通過開展運行監(jiān)測、能效優(yōu)化、預測性維護等服務，預計可降低煉鐵高爐等設備平均能耗3%，提升數控機床等設備利用率8%，降低風電設備棄風率至10%。

這些復雜設備優(yōu)化的數據采集量巨大，數據采集具有高頻率、大批量、高并發(fā)、長周期的特征。如燃氣輪機單臺設備有上萬個數據采集點、一天產生500G運行數據，單臺風電設備采集1000多個測量點，風場開發(fā)過程一輪仿真將產生700GB數據，這些設備數據采集規(guī)模已經遠遠超出了傳統(tǒng)IT架構的數據存儲、處理分析能力，亟需構建基于云計算的工業(yè)互聯(lián)網平臺體系。從數據分析模型來看，需要多樣、精準、高效、全面的機理模型和大數據分析模型。這需要基于工業(yè)互聯(lián)網的解決方案。

在推進工業(yè)設備上云過程中，要從實際需求出發(fā)，優(yōu)先推動有基礎、有條件、有需求、有優(yōu)化潛力的設備上云，重點面向煉鐵高爐、工業(yè)鍋爐、柴油發(fā)動機、大中型電機、大型空壓機、風電、光伏、工程機械、數控機床等工業(yè)設備，以公有云、私有云、混合云多種方式并舉，組織實施工業(yè)設備上云“領跑者”計劃，樹立一批設備上云用云典型示范，推動設備泛在互聯(lián)、數據匯聚共享、資源優(yōu)化配置，促進生產方式、經營方式、商業(yè)模式創(chuàng)新，打造高效、節(jié)能、綠色的新型制造業(yè)生態(tài)。

三、工業(yè)互聯(lián)網平臺建設的著力點

重點推進四方面工作：

一是打造兩類工業(yè)互聯(lián)網平臺。制定跨行業(yè)跨領域工業(yè)互聯(lián)網平臺評價指南，分期分批遴選跨行業(yè)跨領域平臺，支持建設工業(yè)設備協(xié)議開放開源社區(qū)，開展平臺應用試點示范、應用現場會；推動發(fā)展企業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網平臺，支持行業(yè)組織發(fā)布重點行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網平臺名錄，組織制定工業(yè)互聯(lián)網平臺服務能力規(guī)范，支持開展平臺能力成熟度評價，開展工業(yè)互聯(lián)網平臺應用試點示范。

二是建立三類工業(yè)APP。建設基礎共性工業(yè)APP資源池，圍繞工業(yè)基礎原理、關鍵基礎材料、核心基礎零部件（元器件）、先進基礎工藝、產業(yè)技術基礎等基礎領域；建設行業(yè)通用工業(yè)APP資源池，面向離散行業(yè)及流程行業(yè)共性需求，基于工業(yè)互聯(lián)網平臺打造行業(yè)通用的工業(yè)APP及微服務資源池。建設企業(yè)專用工業(yè)APP，面向特定行業(yè)、特定場景的特殊應用需求，建設一批解決企業(yè)特定問題的企業(yè)專用工業(yè)APP。

三是開展四類平臺試驗測試。工業(yè)互聯(lián)網平臺試驗測試是推動平臺性能優(yōu)化、兼容適配、規(guī)模應用的關鍵手段，是加速技術產業(yè)成熟、打造協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)的重要途徑。開展跨行業(yè)跨領域平臺試驗測試、面向特定行業(yè)的平臺試驗測試、面向特定區(qū)域的平臺試驗測試、面向特定工業(yè)場景的平臺試驗床。

四是完善四大平臺支撐服務體系。建立健全標準體系，發(fā)布工業(yè)互聯(lián)網平臺標準體系建設指南。制定工業(yè)互聯(lián)網平臺信息報送指南和監(jiān)測指標體系，支持協(xié)會聯(lián)盟發(fā)布行業(yè)應用數字地圖。建立新型服務體系，推動建立面向工業(yè)互聯(lián)網平臺的線上服務能力認證新體系。建立工業(yè)互聯(lián)網平臺安全保障體系。