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，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、美國和日本的眾多企業(yè)，經(jīng)過中國企業(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。

一、中國制造四大短板

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。

圖1：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)來說，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)，每年騙取國家大額補(bǔ)貼，國之痛。

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)國內(nèi)雖然也有一些突破，但是從精度、壽命和穩(wěn)定性來看，還有很大的差距?？刂葡到y(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)也存在著同樣問題，IGBT模塊等核心部件沒能實(shí)現(xiàn)突破。

從加工設(shè)備層看，中國沒有優(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。日本兩年一屆的JIMTOF展覽會(huì)在2018年的主題是“未來へつなぐ、技術(shù)の大樹”，意思是連接未來的大樹，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)過程視覺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)器人視覺領(lǐng)域不得不提HALCON,HALCON是德國MVtec公司開發(fā)的一套完善的標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器視覺算法包，擁有應(yīng)用廣泛的機(jī)器視覺集成開發(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MachineVision軟件。目前ABB機(jī)器人相關(guān)視覺產(chǎn)品底層基本都用了Halcon的算法。

圖2：德國MVtec公司開發(fā)的機(jī)器視覺領(lǐng)域

從邊緣計(jì)算來看，由于缺少堅(jiān)實(shí)的底層控制軟硬件體系，中國沒有優(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。

說個(gè)眾所周知的數(shù)據(jù)，國內(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，我們幾乎沒有話語權(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，美國在機(jī)床領(lǐng)域提出了MT-Connnect，所以現(xiàn)在在中國國家通訊標(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)來源于底層，而絕大部分生產(chǎn)企業(yè)會(huì)購買不同廠家的設(shè)備，從而造成了眾多控制器系統(tǒng)的品牌和型號(hào)問題，使得連接一直都是一個(gè)很大的問題。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OPCUA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景和設(shè)備。在這點(diǎn)上美國的Kepware作為PLC流程行業(yè)的數(shù)據(jù)采集先驅(qū)，通過兼容不同的通訊協(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。

從連接來看，可能更沒有什么優(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CloudFoundry開源架構(gòu)進(jìn)行的開發(fā)，美國作為軟件發(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。目前國內(nèi)很多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)都是基于美國CloudFoundry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，基本國內(nèi)沒有太多話語權(quán)，大都是使用美國的底層架構(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)，如何解決安全問題？目前筆者認(rèn)為，行業(yè)平臺(tái)也許是可以看見的線路，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)保密問題，讓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)看起來撲朔迷離。

二、傳統(tǒng)軟件用不起來

筆者參與過很多生產(chǎn)制造企業(yè)的信息化過程，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EMO來看，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MES廠商的生產(chǎn)狀況比較好？德國制造企業(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)為通過購買軟件能夠解決管理的問題的情況下，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，很多功能并沒有很好，或者沒有全部用起來，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題，有的時(shí)候集成幾套軟件的成本甚至比重新購買還要高，雖然ESB企業(yè)服務(wù)總線形式的打通也解決了一些問題，但是終究是杯水車薪。

三、靈活部署的工業(yè)APP是希望

終于看見了希望！為什么？因?yàn)橹袊腥蜃钔晟啤⒆钬S富的生產(chǎn)制造應(yīng)用場景！而中國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)來開發(fā)應(yīng)用軟件，軟件互聯(lián)互通變得如此簡單。

而在此基礎(chǔ)上，APP采用的微服務(wù)技術(shù)又解決了代碼復(fù)用這個(gè)問題，傳統(tǒng)軟件廠商需要通過大量的項(xiàng)目和時(shí)間，來抽象不同場景的業(yè)務(wù)邏輯到軟件中，而微服務(wù)會(huì)讓軟件的開發(fā)像搭積木一樣，變得簡單、易編輯，極大減少軟件二次開發(fā)的工作量，提高軟件代碼復(fù)用率，極大降低項(xiàng)目實(shí)施成本。

可以通過輕量化、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，很多國外軟件廠商長期行成的通過業(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)是國內(nèi)軟件換道超車的很大機(jī)遇。

通過平臺(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)來源變得一致，協(xié)同起來如此簡單，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，那么中國的制造業(yè)管理軟件將蓬勃發(fā)展，并會(huì)成為中國工業(yè)軟件快速發(fā)展的超級(jí)工具化產(chǎn)品。

盡管在國內(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)場問題的新思路，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。

四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)質(zhì)是一種新經(jīng)濟(jì)

解決工業(yè)現(xiàn)場問題（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)希望通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)模式，來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)成千上萬的用戶，成為新的經(jīng)濟(jì)體。

工業(yè)現(xiàn)場有很多豐富的場景問題急需要解決，平臺(tái)PAAS通過組合化手段和方案，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。

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