e-works黃博士周一希望在周四介紹我們的應用軟件在智能制造也順便談談“IT與OT融合的難點問題”—關于這問題和趙敏老師、陳冰老師和丁研都簡單交流了一下,昨天晚上到了寧波又與華中科技大學陳冰老師進行了當面的交流,今天在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的季度工作會議現(xiàn)場又與多位業(yè)界專家進行了交流,包括華為、信通院、研華等在討論邊緣計算解決方案有些新的啟發(fā),將前期的認識和最新的各方觀點進行了糅合來進行一個闡述,可以理解為一個開放的探討。
從技術角度來分析融合的難點問題
實際上,如果從現(xiàn)實的基礎話題,技術視角來看,本身就存在著融和的困難,包括了幾個方面:
1.數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的傳輸接口與標準統(tǒng)一問題
實際上,OT與IT在很多方面具有差異,就像幾個典型的方面:
這個話題也是老生常談,其實,不同的總線本身就帶來了融合的障礙,如同趙敏老師之前提到的“一化融合”,他的意思在于別說兩化融合,即使在自動化、信息化各自領域,想做到融合、互操作并非易事。
這種數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟町惥蛯е铝藘蓚€世界用的是不同方法、數(shù)據(jù)結(jié)構、信息模型、軟件接口標準。
2.改變的障礙:
IT首先要能夠訪問OT端的數(shù)據(jù),這就是現(xiàn)實中的難點,趙敏老師說的有道理就在于這個問題在OT側(cè)的企業(yè)之間本身就難以實現(xiàn),對于一個工廠而言,以往這種連接比較少,現(xiàn)在這個工業(yè)互聯(lián)才剛剛開始,目前的階段仍然是在以“手工”的方式進行著“導表”的一些工作,包括復雜的配置,還沒有真正的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的連接,因為OT端的網(wǎng)絡本身出于自身Know-How的保密緣故開放的迫切性并不高,或者如戴老師之前所說“就目前而言,制造的現(xiàn)場在沒有IT系統(tǒng)參與也可以運營賺錢,因此,它沒有到那種”如果不開放數(shù)據(jù)、不搞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就會影響生存的階段—因此,開放數(shù)據(jù)的迫切性并非想象那么高,甚至他們會覺得開放數(shù)據(jù)會死的更快“,就像郭老師所說的必須考慮經(jīng)濟性、考慮企業(yè)本身的戰(zhàn)略,這是管理問題,自上而下的推動問題,但是,這個又必須對自身問題清晰的認識,又對數(shù)據(jù)驅(qū)動的價值能夠有認識,才能真正下決心去推動。
3..在邊緣側(cè)控制器與云端之間的連接端口問題:
在數(shù)據(jù)的標準與格式的定義問題,即,如何提供一個有效的對數(shù)據(jù)的特征定義,按照行業(yè)性對于周期性、數(shù)據(jù)的標準格式(單位,結(jié)構)、預處理,這個清洗過程,才能送到MachineLearning的算法與模型中進行訓練,OPCUA提供了傳輸機制,包括一些初步的預處理,但是,對于這個數(shù)據(jù)從邊緣側(cè)與云測之間的交互需要接口與標準,否則,在工業(yè)中的數(shù)據(jù)如果按照短周期的話,即使對于云而言,也會出現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)負載,畢竟Cycle如果到了mS級的話,那還是會有比較大的負載。
如果這個角度,就必須意識到OPCUAoverTSN的價值,必須意識到它本身可以擴展IT和OT的業(yè)務疆域,而且,OPCUAoverTSN本身也是一個構建新智能制造時代的生態(tài)系統(tǒng)的利器-通過技術把生態(tài)基礎的基地夯實,這才能談之后的融合問題。
從商業(yè)利益的角度
技術能解決的問題都不是問題:這就像說“錢能搞定的事都不是事一樣”,技術實際上并沒有那么難,歸根結(jié)底,IT與OT融合的推動是一個必須依賴于利益的驅(qū)動問題,這個利益驅(qū)動包括兩個問題:
(1).這些融合能夠帶來用戶真正顯化的價值:這個價值不能是模糊的,而是確定、可計算的,或者說,即使不能馬上看到,也必須能夠在邏輯上是可行、合理的,并可預測,那么,用戶才愿意真正推動這件事情。
(2).利益平衡問題:在新的時代,出現(xiàn)了要多方協(xié)同推進制造的升級優(yōu)化,而這需要構建生態(tài)系統(tǒng),但是,生態(tài)系統(tǒng)最難的問題是“利益均衡”,就像各種聯(lián)盟組織,如果只是開會討論沒有落地不行,但是,如果有些公司只有輸入而無輸出不行,而且在這個融合過程中,如何保護原有的利益同時又新增利益。
(3).數(shù)據(jù)的價值與歸屬權的問題:這是一個核心問題,對于整個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構而言,是一個多廠商、多技術(以軟件形式)的融合問題,而在這個過程中數(shù)據(jù)的價值定義以及數(shù)據(jù)分享的層級定義比較關鍵,如果缺乏這方面的策略和機制,如何為數(shù)據(jù)定義權屬并且為數(shù)據(jù)賦予價值,并對這些價值進行有效的利益劃分,如果缺乏一種良好的分成機制,那么,就會讓雙方不愿意邁出融合這一步。
現(xiàn)階段OT端的邊緣計算
目前比較直接的方式對于OT端延伸邊緣計算或云計算的連接問題會有先天的優(yōu)勢,在于以下幾點:
(1).目前的開放架構支持計算能力的擴展,本身就得益于IT的發(fā)展,包括芯片、軟件、網(wǎng)絡、服務器等資源的成本不斷降低,本身OT端已經(jīng)在大量采用來自IT發(fā)展的技術,使得具備了在嵌入式邊緣計算、邊緣計算方面的能力。
(2).OT端本身已有的工作:從控制論數(shù)十年的發(fā)展,我們會看到,在某種意義上控制工程在人工智能領域本身就是覆蓋的,維納的控制論描述的是行為主義學派,而控制工程中則采用PID、MPC、迭代控制基本也屬于數(shù)據(jù)驅(qū)動型的應用,在本地的嵌入式邊緣架構、開放的邊緣計算系統(tǒng)中可以延伸。
(3).數(shù)據(jù)優(yōu)勢:因為OT端控制器本身具有數(shù)據(jù)源的問題,從邊緣控制器、如果傳統(tǒng)DCS中的數(shù)據(jù)源優(yōu)勢(來自實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫)。
OT向邊緣計算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方向走,而IT也開始往制造業(yè)現(xiàn)場走近,相互就會有一個相互發(fā)揮各自優(yōu)勢,并解決實際產(chǎn)業(yè)問題的融合點,但是,各自有其自身的優(yōu)勢,需要更好的發(fā)揮。
未來的OT與IT融合
1.各自的優(yōu)勢發(fā)揮空間:
IT與OT本身之間協(xié)同都是建立在如何更為“經(jīng)濟性“為最終用戶提供價值,而這個需要雙方各自發(fā)揮各自的優(yōu)勢,必須明確,IT與OT本身都是要共同服務于制造業(yè)的EndUser和OEM客戶的,這個用戶無論是流程工業(yè)還是離散工業(yè)。
在網(wǎng)絡、容器技術、算法與模型方面,IT積累了大量的經(jīng)驗,而OT則在于制造端本身的控制、數(shù)據(jù)采集、算法、工程領域經(jīng)驗。
在網(wǎng)絡、容器技術、算法與模型方面的工具與方法、易用性設計,尤其是來自于消費產(chǎn)品對于“用戶體驗”的追求—Simple,Simple,andSimple,這方面,的確IT有優(yōu)勢,在機器學習領域的開發(fā)工具方面,IT的軟件工程能力提供了非?!案唧w驗“的工具,就像之前有一次和Microsoft的管震先生聊到的”就是個玩具“—做一個簡單易用,讓更多的普通缺乏IT訓練的OT端工程師也可以便利應用的工具,而交匯點在于標準與規(guī)范。
2.邊界的定義問題
IT行業(yè)具有非常強大的軟件及軟件工程能力,它可以構建這些工具,通過雙方不斷的溝通和互動,把各自的邊界劃分清楚,然后相互定制一個符合雙方各自利益保障的接口和合作規(guī)則、機制,這樣才能更好的推進IT與OT的融合。
技術的融合在邊界的規(guī)范,而商業(yè)的邊界在各自擅長的盈利模式,IT提供易用工具,OT提供領域知識,兩者融合,共同服務于制造業(yè)用戶的價值創(chuàng)造過程。