• 工业互联网平台核心和本质是什么?

    作者:华辰智通 发表时间:2020-06-17
     工业互联网平台是面向制造数字化、网络化、智能化需求、构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系、支持制造业资源泛在连接、弹性供给、高效配置的载体。
     
    工业互联网平台app 
    工业互联网平台分成了四个层级。最下面这个层是数据采集层,主要是做生产车间以及生产过程的数据采集,然后第二层是IAAS层,IAAS在我们当前互联网环境下非常成熟,主要指的是一些服务器的基础设施包括存储包括网络,包括虚拟化。然后在IAAS层上面是工业的PAAS层。

    在整个工业互联网体系下面,工业PAAS层是核心,而工业PAAS层又分成了上半部分和下半部分,下半部分是工业PAAS层的通用部分,包含了数据存储、数据转发、数据服务、数据清洗,而上半部分是工业PAAS层核心中的核心。我们可以分成两个维度来理解,第一个维度就是在这个工业PaaS层要做微服务,第二个是模型,要将大量技术原理,基础工艺经验形成算法和模型。基于微服务架构的数字化,微服务结构其实目前在互联网行业已经推的比较多了,对于工业领域来说不是一个特别核心的技术,而对于工业PAAS层来说最为核心的就是模型和算法。

    最上面一层是工业APP,就是未来工业互联网平台发展的后面阶段,我们会发现有成千上万的APP来解决不同大型企业不同细分行业各种问题,包括可能某条生产线某道工艺一个APP单独会出现。所以工业APP未来会有很多。

    我们来看最重要的一个,就是工业PAAS层的核心,模型和算法是怎么来的。我们先来看中间部分,就是模型和算法在工业领域里面分成两种,第一种是机理模型,第二种叫数据模型。
    工业互联网平台的核心 
    机理模型就是上世纪80、90年代开始针对原理的数学建模,用数学公式来进行原理的描述,叫机理模型。这个变化不大,变化最大的是数据驱动的模型,叫数据模型。

    为什么数据驱动的模型会有这么大的变化呢?是因为现在计算力不是一个问题了,海量的数据不是一个问题了,由海量的数据和计算力提升所带来数据模型在工业领域里面,慢慢开始萌芽,但是这个事情如果撇开工业领域不谈,比如说在金融领域、消费类领域,数据驱动模型其实很早之前就有了,但是为什么在工业领域里面用机器学习的算法,用深度学习的算法有神经网络的算法来做了一些建模会看起来很新,而且看很来好像非常牛的技术。那是因为到目前为止,真正能够将工业工艺相关的东西,能够跟机器学习或者是深度学习模型去结合,目前还处在一个起步的阶段。

    以离散性工业为例,每个行业里不同公司的生产工艺,生产流程各方面或多或少会有差异,我们不可能像新零售、新金融领域一样能够用模型或者算法适配所有的场景,这就是为什么工业发展比较慢的一个原因,因为太离散化了,它的可复制性没有那么强。这就需要我们在技术层面能够更加好的进行提炼,更加好的进行抽象化,来满足工业领域数字化的需求。这是模型。今天主要讲数据驱动的模型。
    数据驱动的模型最核心的,我认为不是算法,最核心的是数据。数据是有哪些维度数据构成呢?这些数据是怎么来的?
    工业互联网平台 
    第一,从物理设备上来。比如,加工中心,在加工的过程中有电量、电压,刀具有转速,刀具在切削的过程当中会遇到一个阻力,我们叫载荷数据等等。这些数据其实是非常核心的设备运行参数。
    举个例子,载荷数据意味着加工中心在切削金属的过程当中所遇到的阻力,用这个数据就可以实现在线的工艺预测。因为它在切削同一个产品的过程当中,同一个产品不同的工件选择上应该遵循同样的曲线,但是实际上由于不同的工件不同的压铸机这边出来的一些工件有一些材料上的变化,批次上些变化以及模具上的变化,实际在切削过程中载荷曲线是不一致的。那么针对载荷数据我们有实时的数据,有历史的数据,我们有集群的数据。我可能加工中心有100台,我这100台都在做这个产品,那我第一台有加工产品的数据,第一台也有,第二台也好,第三台也有,第一百台也有,就有了集群的数据,利用这几个维度的数据该可以做在线的工艺预测。

    第二,流程逻辑,这个比较好理解。生产工艺也很好理解。这些生产工艺都由设备那边去执行,设备的运行参数和实际的生产工艺这边会有一些偏差,这是很重要的一个数据。
    最难理解的是研发工具。我举一个例子,我有一个做汽车零部件的客户,他的年产值50个亿,他们做的是热交换系统,比如说给大的汽车品牌提供散热器。可以想象,在做产品设计的过程当中,会有大量的仿真,这些仿真数据有没有很好的进行关联性的分析,能不能让这些数据更好的来进行产品迭代,来提升产品设计的效率。这个数据量不会比生产过程中的数据量少,所以研发工具所产生的数据也非常有价值。
    工业互联网平台的本质 
    这些物理设备、流程逻辑、研发工具、生产工艺数据是数据驱动模型很重要的数据来源。有了模型,有了大量的数据我们进行运算,那可以很好去提升良品率,降低库存水平等等。有了模型之后我们可以利用现场大量的传感器数据来进行实时的分析和科学的决策,通过自动去精准执行或者是通过人工干预介入来进行精准的执行,最终能够使得我们的企业做到降本、增效和提质。

    刚刚其实有讲到其实整个工业互联网平台最重要的一个层其实是PAAS层,在PAAS层里面最重要的就是模型,这就是工业互联网平台的核心。工业互联网平台发展到最后阶段,我们会发现有成千上万面向不同行业,不同细分领域的APP。可能这个APP是针对生产过程管理,可能这个APP是针对企业调度管理,可能这个APP小到只管理一台设备,只管理一道工序,这样的APP会有很多很多,最终发展到最后一个阶段,这些APP可能是一个模块,可能是多个模块的组合,通过微服务化进行数据的互联互通。

    思普云工业互联网平台

    思普云
    GIS地图显示
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    智能网关通过本身自带的PLC协议解析以及数据远传功能将客户所需的设备运行数据及各项参数传输至思普云。

    云组态
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    云端系统远程控制
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