【編者按】
PAAS平臺(tái)作為工業(yè)APP的承載體，肩負(fù)著耦合工業(yè)APP之間的數(shù)據(jù)流通、解決代碼復(fù)用問(wèn)題商的功能。當(dāng)PAAS平臺(tái)廠商之間的競(jìng)爭(zhēng)格局逐漸形成，各個(gè)方平臺(tái)上的APP將會(huì)形成相應(yīng)的集群效應(yīng)，反哺企業(yè)用戶。
筆者從事一家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接和APP企業(yè)的經(jīng)營(yíng)，但同時(shí)也有參與到一家實(shí)體服裝制造企業(yè)的管理，身兼兩職讓我深深感到兩個(gè)行業(yè)在理念上的巨大差異。作為生產(chǎn)企業(yè)，需要的是最簡(jiǎn)單時(shí)效的產(chǎn)品和解決方案；而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，則是擁抱全新的技術(shù)革命。如何同時(shí)讓新的技術(shù)在企業(yè)快速落地，如何找到平衡點(diǎn)，一直是其中的難點(diǎn)。
筆者最近走訪了德國(guó)、美國(guó)和日本的眾多企業(yè)，經(jīng)過(guò)中國(guó)企業(yè)的走訪和公司客戶的溝通，認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)際是在新制造中產(chǎn)生的一種新的經(jīng)濟(jì)，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是這個(gè)新經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)者。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)結(jié)構(gòu)分層里包含了設(shè)備、傳感器、邊緣計(jì)算、通訊、IAAS、 PAAS、SAAS等。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)結(jié)構(gòu)
縱觀這些技術(shù)，可以從機(jī)械加工領(lǐng)域，看看中國(guó)的實(shí)際情況。
從數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人看設(shè)備層
數(shù)控機(jī)床由機(jī)械、數(shù)控系統(tǒng)、傳感器等部分構(gòu)成。其中數(shù)控系統(tǒng)為控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)的核心系統(tǒng)，發(fā)那科、西門子、三菱遙遙領(lǐng)先，在一些關(guān)鍵的生產(chǎn)工序上，國(guó)內(nèi)廠商系統(tǒng)還是達(dá)不到相應(yīng)的精度，所以在航天、航空、兵器、船舶、高鐵、汽車、手機(jī)等工業(yè)領(lǐng)域核心環(huán)節(jié)仍然是大廠商的天下。知名廠商已經(jīng)在品牌知名度、產(chǎn)品穩(wěn)定性、售后服務(wù)體系等方面形成了深深的護(hù)城河。特別對(duì)一些關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō)，如電機(jī)反饋所使用的編碼器、伺服驅(qū)動(dòng)器的IGBT模塊等領(lǐng)域一直未能突破。所以國(guó)內(nèi)的很多數(shù)控系統(tǒng)廠商基本都是以突破數(shù)控系統(tǒng)算法為主，但是在伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)控制領(lǐng)域還有很大的差距。甚至國(guó)內(nèi)某知名數(shù)控系統(tǒng)廠商用日本三菱電機(jī)E系列數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品貼牌銷售，號(hào)稱自主研發(fā)，每年騙取國(guó)家大額補(bǔ)貼，國(guó)之痛。
機(jī)器人幾個(gè)關(guān)鍵組成為本體、控制系統(tǒng)和減速機(jī)等。其中諧波減速機(jī)國(guó)內(nèi)雖然也有一些突破，但是從精度、壽命和穩(wěn)定性來(lái)看，還有很大的差距。控制系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)也存在著同樣問(wèn)題，IGBT模塊等核心部件沒(méi)能實(shí)現(xiàn)突破。
從加工設(shè)備層看，中國(guó)沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。
傳感器和邊緣計(jì)算
這里舉一個(gè)比較典型的例子：機(jī)器人視覺(jué)。日本兩年一屆的JIMTOF展覽會(huì)在2018年的主題是“未來(lái)へつなぐ、技術(shù)の大樹”，意思是連接未來(lái)的大樹，日本IOT產(chǎn)品化程度極高，產(chǎn)業(yè)鏈完備，從傳感器、邊緣計(jì)算、PASS平臺(tái)到軟件應(yīng)用，已經(jīng)在各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，并且特別在傳感器層擁有完善供應(yīng)鏈。日本發(fā)那科推出了機(jī)器人AI智能分揀、電機(jī)減速過(guò)程AI智能震動(dòng)抑制、車齒加工伺服學(xué)習(xí)，以及溫度補(bǔ)償AI控制。日本西鐵城推出了零件加工過(guò)程AI學(xué)習(xí)，提高零件表面光潔度，以及刀具廠商推出刀具高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程視覺(jué)AI檢測(cè)。目前可以看到，邊緣計(jì)算和AI已經(jīng)實(shí)現(xiàn)成熟應(yīng)用。
當(dāng)然在機(jī)器人視覺(jué)領(lǐng)域不得不提HALCON, HALCON是德國(guó)MVtec公司開發(fā)的一套完善的標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器視覺(jué)算法包，擁有應(yīng)用廣泛的機(jī)器視覺(jué)集成開發(fā)環(huán)境、醫(yī)學(xué)圖像和圖像分析應(yīng)用的快速開發(fā)。在歐洲以及日本的工業(yè)界已經(jīng)是公認(rèn)具有最佳效能的Machine Vision軟件。目前ABB機(jī)器人相關(guān)視覺(jué)產(chǎn)品底層基本都用了Halcon的算法。
德國(guó)MVtec公司開發(fā)的機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域
從邊緣計(jì)算來(lái)看，由于缺少堅(jiān)實(shí)的底層控制軟硬件體系，中國(guó)沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。
通訊層
通訊從工業(yè)環(huán)境中大致分為2類：總線通訊和以太網(wǎng)通訊。大致的區(qū)別在于通訊速度，前者1ms~10ms，后者100ms以上；而數(shù)據(jù)大小，前者50KB左右，后者可以到1M以上。
說(shuō)個(gè)眾所周知的數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)接近90%用于生產(chǎn)產(chǎn)品的加工設(shè)備的控制系統(tǒng)，不管是數(shù)控系統(tǒng)、PLC，還是運(yùn)動(dòng)控制器，基本都是歐美日的產(chǎn)品。所以在此通訊領(lǐng)域，我們幾乎沒(méi)有話語(yǔ)權(quán)。如總線通訊，我們所熟知的PROFIBUS、PROFINET、CC-LINK、ETHERCAT、DEVICENET等幾乎都是由控制器廠家提出。而以太網(wǎng)通訊，歐洲提出了OPC，美國(guó)在機(jī)床領(lǐng)域提出了MT-Connnect，所以現(xiàn)在在中國(guó)國(guó)家通訊標(biāo)準(zhǔn)名錄中可以看到OPC。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)很多核心的數(shù)據(jù)來(lái)源于底層，而絕大部分生產(chǎn)企業(yè)會(huì)購(gòu)買不同廠家的設(shè)備，從而造成了眾多控制器系統(tǒng)的品牌和型號(hào)問(wèn)題，使得連接一直都是一個(gè)很大的問(wèn)題。并且不同品牌的廠商在不同的行業(yè)和領(lǐng)域，工業(yè)控制器廠家已經(jīng)形成了很強(qiáng)的護(hù)城河。
雖然目前已經(jīng)出現(xiàn)類似于OPC UA這樣比較通用化的協(xié)議，但是很多廠家的支持度仍然不是很高，由于成本、商業(yè)目的、開發(fā)變更等眾多難度，很多控制器廠商不太愿意變更自身的通訊協(xié)議，所以連接作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)的來(lái)源，一定需要在邊緣層形成具有容器編排、驅(qū)動(dòng)插件化的平臺(tái)型管理工具，能夠很好的兼容目前分化的場(chǎng)景和設(shè)備。在這點(diǎn)上美國(guó)的Kepware作為PLC流程行業(yè)的數(shù)據(jù)采集先驅(qū)，通過(guò)兼容不同的通訊協(xié)議，從而形成了一個(gè)即插即用式的通訊平臺(tái)，給IOT提供了非常便利的工具。2016年P(guān)TC為了更好地提高Thingworks工作能力，收購(gòu)了Kepware和AXEDA，從而大大強(qiáng)化了設(shè)備端的連接能力。
從連接來(lái)看，可能更沒(méi)有什么優(yōu)勢(shì)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心PAAS平臺(tái)
作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的開山鼻祖，GE的Predix和西門子的MindSphere，都是基于Cloud Foundry開源架構(gòu)進(jìn)行的開發(fā)，美國(guó)作為軟件發(fā)源地，對(duì)基礎(chǔ)架構(gòu)的研發(fā)和創(chuàng)新能力令人驚嘆。目前國(guó)內(nèi)很多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)都是基于美國(guó)Cloud Foundry或者kubernetes+Docker類似開源架構(gòu)基礎(chǔ)上做的開發(fā)而形成的平臺(tái)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心PaaS技術(shù)，從基礎(chǔ)的架構(gòu)層面而言，基本國(guó)內(nèi)沒(méi)有太多話語(yǔ)權(quán)，大都是使用美國(guó)的底層架構(gòu)技術(shù)，估計(jì)很多人心涼了大半，所以筆者個(gè)人認(rèn)為，PAAS平臺(tái)的售賣和服務(wù)形式應(yīng)該是多樣化的，但是在國(guó)內(nèi)，大多數(shù)平臺(tái)廠商往往希望應(yīng)用廠商像蘋果商店一樣，讓APP廠商上架應(yīng)用和服務(wù)，最終將自己的平臺(tái)撐大，獲得眾多數(shù)據(jù)，最終形成商業(yè)模式和變現(xiàn)。首先，工業(yè)是分化的。其次，基于第三方的架構(gòu)之上的平臺(tái)，如何解決安全問(wèn)題？目前筆者認(rèn)為，行業(yè)平臺(tái)也許是可以看見(jiàn)的線路，但是大而全的大平臺(tái)級(jí)談何容易。另外加上企業(yè)數(shù)據(jù)保密問(wèn)題，讓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)看起來(lái)?yè)渌访噪x。
筆者參與過(guò)很多生產(chǎn)制造企業(yè)的信息化過(guò)程，涉及ERP、PLM、PDM、CAPP、SCM、MES、CPS、SCADA等各種管理軟件。首先，軟件企業(yè)偏向傳統(tǒng)工業(yè)軟件，如MES軟件，國(guó)內(nèi)有成百上千的MES軟件公司，其實(shí)，生存狀態(tài)很不好，不好的原因就是項(xiàng)目化太嚴(yán)重。從全球最大的機(jī)床展會(huì)德國(guó)EMO來(lái)看，有非常多的MES廠商，在各個(gè)行業(yè)都能形成一套標(biāo)準(zhǔn)化的MES系統(tǒng)。但是為什么德國(guó)MES廠商的生產(chǎn)狀況比較好？德國(guó)制造企業(yè)的自動(dòng)化基礎(chǔ)程度極高，所以在MES系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)施的時(shí)候，有更良好的硬件基礎(chǔ)，加上德國(guó)的制造企業(yè)對(duì)軟件的認(rèn)同度高，工人素質(zhì)也要高很多，所以MES成功實(shí)施的概率非常高，整體軟件生存狀態(tài)很健康。
而國(guó)內(nèi)的工人整體教育水平不高、收入低、流動(dòng)量巨大，管理者對(duì)于企業(yè)的管理邏輯不是很清楚，很多是在迫于形勢(shì)或認(rèn)為通過(guò)購(gòu)買軟件能夠解決管理的問(wèn)題的情況下，上了項(xiàng)目。這也就造成了整體MES成功實(shí)施的率極低，尤其在離散行業(yè)，從而導(dǎo)致用戶對(duì)軟件的信心急劇下降，軟件的售價(jià)也明顯下降，加上由于MES管理需求變化大、業(yè)務(wù)邏輯抽象難、軟件代碼復(fù)用率低，造成項(xiàng)目二次開發(fā)的工作量巨大、成本上升，最終MES企業(yè)盈利能力也急劇下降，甚至一直在崩潰的邊緣徘徊。
同樣，就生產(chǎn)企業(yè)而言，其實(shí)很多企業(yè)上了大量管理軟件，可實(shí)際到最后，很多功能并沒(méi)有很好，或者沒(méi)有全部用起來(lái)，他們只用到其中一部分的功能。并且在上線眾多軟件模塊后，反而形成了數(shù)據(jù)孤島，讓軟件集成變成巨大的障礙和問(wèn)題，有的時(shí)候集成幾套軟件的成本甚至比重新購(gòu)買還要高，雖然ESB企業(yè)服務(wù)總線形式的打通也解決了一些問(wèn)題，但是終究是杯水車薪。
終于看見(jiàn)了希望！為什么？因?yàn)橹袊?guó)有全球最完善、最豐富的生產(chǎn)制造應(yīng)用場(chǎng)景！而中國(guó)軟件廠商有快速的開發(fā)和響應(yīng)能力！
筆者看到一個(gè)巨大的機(jī)會(huì)和機(jī)遇，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的PAAS平臺(tái)技術(shù)，能夠很好地解耦企業(yè)應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)流通和高可復(fù)用性的問(wèn)題。平臺(tái)一定會(huì)向行業(yè)化、專業(yè)化的方向發(fā)展，不同的PASS平臺(tái)，會(huì)占領(lǐng)各自的特定行業(yè)，提供多樣化的行業(yè)屬性的工具和數(shù)據(jù)接口。而在特定行業(yè)的不同的APP應(yīng)用廠商，能夠基于一個(gè)共同架構(gòu)的PAAS平臺(tái)來(lái)開發(fā)應(yīng)用軟件，軟件互聯(lián)互通變得如此簡(jiǎn)單。
可以通過(guò)輕量化、經(jīng)濟(jì)化的信息化工具和手段，形成新制造的升級(jí)。而在這里，很多國(guó)外軟件廠商長(zhǎng)期行成的通過(guò)業(yè)務(wù)抽象的管理軟件會(huì)像大象一樣難以轉(zhuǎn)身，此時(shí)是國(guó)內(nèi)軟件換道超車的很大機(jī)遇。
通過(guò)平臺(tái)廠商和APP應(yīng)用廠商的協(xié)同發(fā)展，平臺(tái)數(shù)據(jù)的流通，以及微服務(wù)的存在，所有的數(shù)據(jù)來(lái)源變得一致，協(xié)同起來(lái)如此簡(jiǎn)單，并且APP化的軟件可以輕量化部署，將會(huì)在行業(yè)內(nèi)極大豐富軟件的解決方案，降低企業(yè)信息化部署的成本，同時(shí)也會(huì)形成在行業(yè)內(nèi)的獨(dú)角獸APP軟件廠商。而制造廠家更是可以通過(guò)輕量化、經(jīng)濟(jì)化的信息化工具和手段，形成新制造的升級(jí)。
所以PAAS平臺(tái)實(shí)際是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心所在，如果將這種核心變成免費(fèi)開發(fā)和部署的工具，那么中國(guó)的制造業(yè)管理軟件將蓬勃發(fā)展，并會(huì)成為中國(guó)工業(yè)軟件快速發(fā)展的超級(jí)工具化產(chǎn)品。
盡管在國(guó)內(nèi)數(shù)得上名的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)多如牛毛，但是卻不見(jiàn)知名的APP企業(yè)。例如，某知名裝備集團(tuán)的內(nèi)部企業(yè)都不太愿意用企業(yè)旗下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公司的相關(guān)產(chǎn)品，為什么？旗下的平臺(tái)公司雖然開發(fā)了平臺(tái)，但是APP用了第三方公司的產(chǎn)品，APP體驗(yàn)很差，導(dǎo)致用戶不愿意使用，這里充分說(shuō)明了平臺(tái)和用戶是平行的關(guān)系，連接、APP應(yīng)用和用戶才是交叉的，所以平臺(tái)是工具，價(jià)值在兩端：連接和應(yīng)用。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)眾多的新技術(shù)給我們提供了解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的新思路，是解耦傳統(tǒng)制造企業(yè)信息化難題的新工具！但是確實(shí)需要平臺(tái)廠商提供更加優(yōu)化的商業(yè)模式，為APP廠商提供更加輕量化和易用的軟件部署平臺(tái)，這樣APP企業(yè)可以用來(lái)做APP開發(fā)和部署，為從公有云到私有云，甚至直接線下部署，提供完整的解決方案。
解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題（包括研發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)和管理）是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值基礎(chǔ)。許多用戶都是中大型企業(yè)，這些企業(yè)是購(gòu)買工業(yè)軟件的主力軍，這意味著應(yīng)用商店的模式方向，未必完全可取。
然而面向中小企業(yè)則不同。如果有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)充當(dāng)先鋒，為廣大的APP開發(fā)廠商提供經(jīng)濟(jì)又好用的平臺(tái)化工具，當(dāng)這個(gè)PAAS廠商成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，那么這個(gè)行業(yè)的APP或者解決方案廠商之間，一定能夠形成一個(gè)互聯(lián)互通的模式，這里一定會(huì)培養(yǎng)出眾多新工業(yè)軟件廠商和某一兩個(gè)行業(yè)級(jí)PAAS廠商經(jīng)濟(jì)體。
而PAAS廠商公有云方向也有很多用武之地 ，很多中小型企業(yè)希望通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)模式，來(lái)大大縮減信息化的成本。那么SAAS廠商可以在平臺(tái)上累計(jì)成千上萬(wàn)的用戶，成為新的經(jīng)濟(jì)體。
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有很多豐富的場(chǎng)景問(wèn)題急需要解決，平臺(tái)PAAS通過(guò)組合化手段和方案，為APP廠商提供更多解決方案思路，最終幫助企業(yè)通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工具化的手段，實(shí)現(xiàn)智能制造。相信工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所創(chuàng)作的價(jià)值一定會(huì)成為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)體。
誰(shuí)在引領(lǐng)中國(guó)制造？
為了回答這一問(wèn)題，億歐將在2019年6月的上海，于2019全球新經(jīng)濟(jì)年會(huì)期間舉辦制造新動(dòng)能峰會(huì)，討論中國(guó)制造創(chuàng)新的未來(lái)推動(dòng)力。在這里，你會(huì)看到國(guó)內(nèi)外大型制造業(yè)企業(yè)的觀點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)、新技術(shù)與制造業(yè)間的對(duì)話溝通、不同維度先進(jìn)制造參與者的思維碰撞。
億歐新制造頻道，致力成為連接工業(yè)制造領(lǐng)域和新技術(shù)賦能力量的一座橋梁。
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