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開源工業互聯網引領中國制造高質量發展

作者:胡權,工業4.0研究院院長,來源:中國日報,時間:2019年2月25日

這篇文章寫在開源工業互聯網聯盟(Openii Consortium)成立2個月之際,發布在《中國日報》,通過對中國制造高質量發展所面臨挑戰的分析,提出了通過開源工業互聯網降低裝備成本,切實幫助中小企業往高質量轉型升級,打造開源工業互聯網創新生態的思路。

工業4.0研究院胡權院長在會上發言

胡權院長在中國工業互聯網研究院研討會發言

? ? ? 隨著第四次工業革命的到來,工業互聯網作為工業與互聯網融合的新形態,成為了行業人士寄予厚望的領域。然而,通用電氣推進工業互聯網遇到挫折以及國內工業互聯網平臺難以解決制造企業痛點等問題的出現,促使人們開始反思工業互聯網的實際意義。

? ? ? 國內在談到工業互聯網的時候,通常以“互聯網+先進制造業”的方式提及,同時也比較強調工業互聯網平臺的價值,但制造企業的實際困難較為復雜,目前還需要更加創新的思路來推進。

? ? ? ?工業4.0研究院在2018年12月25日發起了開源工業互聯網聯盟(Openii Consortium),希望通過開放和包容的理念,利用開源工業互聯網的方式幫助中國制造企業轉型升級成功。

? ? ? ?制造企業高質量發展需要什么?

? ? ? ?按照經濟合作與發展組織(OECD,Organization for Economic Co-operation and Development)的劃分,產業被劃分為低技術、中技術和高技術行業,如果以工業增加值來看,中高技術行業的工業增加值要高于低技術行業。

? ? ? ?我們理解的先進制造業,可以定義為中高技術行業,當然,隨著新一代信息技術的應用,一些看似低技術的行業,也會變成中技術或高技術行業。

? ? ? ?在此基礎上,制造企業高質量發展的含義就清楚了,那就是充分利用新型技術,提高自身可以獲得工業增加值。通常我們認為中國制造企業參與全球專業化分工中處于低端,做的大部分是OEM或ODM的工作,而歐美一些企業主要做高附加值的設計和品牌運營工作。

? ? ? ?不過,為什么中國制造企業沒有快速實現高質量發展呢?

? ? ? ?與消費互聯網等虛擬經濟不同,只要跟實體經濟結合的任何產業,都會面臨物理世界的成本問題。對于希望轉型升級的任何制造企業來講,它首先要回答技術改造的資金來自哪里的問題。

? ? ? ?有一些專家認為,既然轉型升級有機會獲得更高的收入,那么這個投入問題也不會是問題,但是,不少企業家的實踐證明,這樣的想法簡化了實際生產運行的困難,且不說真正做了升級改造之后能否收回成本,即便考慮全球市場的激烈競爭,高投入的制造也有很大風險。

? ? ? ?換句話講,任何轉型升級或者高質量發展,都是需要考慮經濟成本的,否則就變成一個不可行的商業模式。

? ? ? ?因此,制造企業高質量發展需要的是全面的解決方案,既需要較低成本的裝備解決方案,還需要具有差異化的競爭戰略,當然,不可或缺的少不了精益化的管理和其他專業能力。

? ? ? ?低成本的開源工業互聯網方案

? ? ? ?在我國過去40年的改革開放過程中,通過應用第三次工業革命的自動化和數字化方案,已經讓我國裝備解決方案達到了較高的水平,但由于我國一直以來的經營策略是低成本優勢,目前要轉向高質量發展,也需要低成本的裝備解決方案。

? ? ? ?傳統的裝備解決方案大都是非標(非標準化)的,所需要的部件和人工服務都不可能縮減,而且幾乎每一個客戶都需要差不多的投入,這使得系統集成服務商想通過擴大規模降低成本難以實現,這就不能實現工業領域的規模經濟。這種情況普遍存在,導致中國制造業轉型升級一直沒有廣泛實現。

? ? ? ?據工業4.0研究院調研,對于大量的自動化企業來講,它們普遍的需求是定制化的工控系統,雖然有專門的工控系統提供商,但由于自身專機(即非標設備)的需要,任何一個工控系統都需要二次開發,傳統的工控系統提供商雖然提供了一定的接口,但仍然不能很好滿足各種各樣的需求。有一定規模的企業通常會委托研究機構為它們定制一套工控系統,可惜不是每家企業都有這樣的資金實力。

? ? ? ?如果有一套提供源代碼的工控系統,技術成熟度比較高,那么大量的中小制造企業就可以利用這套開源工業互聯網系統來進行開發,這遠比傳統的二次開發效果好得多,它可以保證企業的自主性和低成本需求。

? ? ? ?雖然一些企業提及了工業互聯網的開源應用,但囿于經濟利益的述求,它們大部分沒有達到筆者提出的開源工業互聯網程度。早在2017年,筆者就明確提出了“開源工業互聯網”的概念和體系,核心是完全基于開源軟件和硬件構建工業互聯網體系,其目的是為了降低成本和保證自主性。

? ? ? ?以傳統的視角來看,開源工業互聯網方案有點類似共性技術或基礎設施,事實上,在2017年的時候,筆者寫了《開源項目是人工智能的基礎設施》一文,闡述了開源項目在新一代人工智能發展中的價值,延續當時的觀點,開源工業互聯網有可能成為中國制造企業轉型升級的數字化基礎設施。

? ? ? ?在低成本的開源工業互聯網方案推動下,可以為中國大量的中小制造企業帶來新的發展思路,也可以釋放它們的創造力,帶來新時代意義上的創新和創業浪潮。

? ? ? ?打造開源工業互聯網創新生態

? ? ? ?對于制造企業來講,利用開源工業互聯網提供的源代碼,可以大幅降低成本,但客觀來講,開源項目存繼了幾十年,工業領域的企業(特別是工業軟件)已經應用開源軟件有很多年了,但為什么現在來提開源工業互聯網呢?

? ? ? ?在1998年美國興起開源軟件革命的時候,經歷了互聯網泡沫時期,但開源軟件的發展并沒有停止,在各方力量的幫助下,其發展速度反而是加速了。例如,美國DARPA和NSF紛紛要求接受其資助的企業應優先滿足開源其成果的要求,大家眾所周知的無人駕駛就是從DARPA支助的開源項目競賽中發展起來的。

? ? ? ?2004年,我國成立了中國開源軟件推進聯盟(COPU,China OSS Promotion Union),這個時間相比O’Reilly 1999年發布《開源:來自開源革命的聲音》宣告開源革命到來,也不算特別晚。

? ? ? ?到2006年,美國推進開源工作的專家合作撰寫了《開源2.0:正在進行的演進》(Open Sources 2.0:The Continuing Evolution),宣告了開源革命已經結束,這意味著開源已經形成了一個較為成熟的產業。

? ? ? ?隨著2016年工業互聯網產業聯盟的成立和2017年國務院發布了《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》,中國開始加速進入了工業互聯網時代。

? ? ? ?可是,在中國號稱擁有幾百個工業互聯網平臺或解決方案,卻沒有任何一家企業提供了開源級的工業互聯網平臺,反而是各家工業互聯網平臺喜聞樂見的稱自己利用了Cloud Foundry或OpenShift等開源軟件構建了平臺。

? ? ? ?中國不到一年時間就出現了幾百家工業互聯網平臺,應該歸功于開源軟件的功勞。如果沒有IaaS、PaaS和SaaS的各種開源軟件,這幾百個工業互聯網平臺是無法出現的。

? ? ? ?然而,僅僅是利用這些開源軟件,還不能促進我國工業互聯網在全球領先,因為開源軟件的創新節奏被開源軟件的開發團隊所控制,不管從哪個角度看,中國都需要擁有自己的開源軟件,如果從整個行業來看,那就是需要擁有開源工業互聯網創新生態。

? ? ? ?加速工業互聯網的專業化分工

? ? ? ?佩蕾絲在《技術革命與金融資本》一書中論證了50年的技術革命周期,如果我們認為目前這次技術進步不僅僅是一次技術的改進,而把它看成一次技術革命,那么在最初的10年時間,通過新技術形成新的專業分工就會成為必然。

? ? ? ?換句話講,把2015年作為這次技術革命的肇始,到2025年左右,這次技術革命的結構性力量就會形成,它的發展過程會具體體現為專業化分工。

? ? ? ?從全球的角度來看,這次技術革命的概念層出不窮,包括工業4.0、第四次工業革命、工業互聯網、人工智能等,但不管是什么技術概念,總體來講可以用智能化和網絡化來描述,其發展主線是數字化,通過這些技術的應用,將打破傳統的產業價值鏈,形成新的產業價值鏈或產業生態。

? ? ? ?以電動汽車為例,傳統內燃機驅動的汽車產業價值鏈,由整車廠和一、二級供應商等構成,相關利益捆綁在一起,甚至于消費者也習慣了購買汽車,然后自己駕駛消費的模式。不過,隨著電動汽車的成本大幅降低,無人駕駛和共享汽車也將融合在其中,這將形成一個完全不同的生態,這本質上講就是新的專業化分工造成的。

? ? ? ?無論把工業互聯網看成一個產業,還是把工業互聯網的應用領域作為一個市場,它都會經歷專業化分工這個過程。以更寬廣的視角來看,這種專業化分工會伴隨著產業的分工轉化到經濟和國家的分工結果中去。

? ? ? ?對于中國日益增長的經濟來講,既要利用工業互聯網促進傳統產業的轉型升級,還要把握新一代技術產業的新機遇,爭取利用這次機會占據更好的價值鏈環節,特別是徹底改變中國總體處于價值鏈低端的格局。

? ? ? ?筆者相信,開源工業互聯網的開放和包容理念,符合時代的主旋律,可以促進中國制造轉向創新發展,引領它們走向高質量發展的道路。

? ? ? ?總結

? ? ? ?在全球各國紛紛推出工業戰略的背景下,制造業作為第四次工業革命最具顛覆性創新潛力的領域,既不放棄所謂低端產業利用新型數字化裝備轉型升級的機會,又集中資源主攻工業互聯網和人工智能等知識密集領域,已經成為希望引領未來的任何一個國家不容放棄的目標。

? ? ? ?作為一個快速發展的發展中國家,中國制造有機會繼續扮演重要角色,保持開放和包容的心態,基于我國龐大的市場,可以讓不同的想法或實踐存在,從而促進我國制造業呈現百花齊放百家爭鳴的蓬勃發展之勢,豈不快哉。

 

* 本文原文鏈接:

https://china.chinadaily.com.cn/a/201902/25/WS5c73a956a31010568bdcbcab.html

 

工業4.0研究院胡權院長參加中國工業互聯網研究院研討會

? ? ? 2019年2月23日,中國工業互聯網研究院召開“工業互聯網推動制造業高質量發展研討會”,邀請了領導專家和企業代表共15人,其中,工業4.0研究院胡權院長也受邀參加了該研討會,并做了“中國制造業高質量發展三大命題”的發言。

? ? ? 不久前,開源工業互聯網聯盟公眾號根據工信部發布的任命文件,率先以《工信部宣布中國工業互聯網研究院院長等任命》報道了該消息,引起了行業人士的關注。

中國工業互聯網研究院研討會現場

中國工業互聯網研究院研討會現場

? ? ? 在第四次工業革命到來之際,為了加強工業互聯網的創新能力,我國成立中國工業互聯網研究院,體現了工業互聯網作為可能成為通用目的技術(GPT,General-Purpose Technologies)的潛力,同時,這也將加快我國進一步深化工業互聯網發展戰略的落地實施。

? ? ? 這次參加研討會的領導和專家包括原信息產業部部長吳基傳、十三屆全國政協經濟委員會副主任劉利華、北京理工大學校長張軍、十三屆全國政協委員尹浩、中國工程院院士王華明 、中國工業互聯網研究院院長徐曉蘭、中國工業互聯網黨委書記和副院長劉愛民、用友高級副總裁王健、阿里巴巴副總裁劉松、富士康工業互聯網公司董事長李軍旗、海爾集團副總裁陳錄城、兮易信息技術公司董事長陳廣乾、工業4.0研究院院長胡權、浪潮集團執行總裁袁誼生和中國信通院總工余曉暉等人(按原會議日程排序)。

工業4.0研究院工作人員在研討會現場

工業4.0研究院工作人員在研討會現場

? ? ? 各位領導和專家針對“工業互聯網推動制造業高質量發展”主題進行了精彩的發言,獲得了與會人員的熱烈掌聲。

? ? ? 工業4.0研究院胡權院長結合到過去6年多時間的研究及調研實踐,應用技術革命50年周期相關理論,提出應該從信息成本、創新速度和實施方法推進中國制造業高質量發展。

? ? ? 與傳統的消費互聯網解決交易成本不同,工業互聯網應該把需要解決的問題定義為信息成本,只有提供了低成本的信息,才可能為制造企業提供低成本的數字化裝備解決方案。在定義了問題之后,如何在全球各國紛紛加大工業互聯網發展力度的背景下,實現中國制造從第三梯隊到第二或第一梯隊的躍升,必然要解決創新速度問題,有可能開源工業互聯網就是一種有效的方法。最后,我國制造業還是面臨實施方法挑戰,圍繞中小企業的難題提供解決方案,這是建立工業互聯網創新生態的核心問題。

? ? ? 在長達四個小時的研討會及媒體記者交互之后,進入了媒體對領導和專家進行單獨訪談的階段。

? ? ? ?雷鋒網等媒體對工業4.0研究院胡權院長進行了采訪,胡院長進一步就中國中小制造企業所面臨的挑戰和開源工業互聯網解決方案進行了較詳細的介紹。

 

人物專訪:開源工業互聯網之父胡權

? ? ? 隨著開源工業互聯網概念日益被行業人士接受和應用,加上開源工業互聯網聯盟(Openii Consortium)的快速發展,不少行業人士開始對開源工業互聯網的起源,以及開源工業互聯網之父胡權產生了興趣。

? ? ? 為了讓大家能夠更好地了解開源工業互聯網的作用,工業4.0俱樂部創始人杜玉河對開源工業互聯網之父、工業4.0研究院院長兼首席經濟學家胡權進行了一次專訪。

工業4.0俱樂部2019年會上的演講

開源工業互聯網之父胡權在演講

? ? ? 1. 胡院長您好,我是工業4.0俱樂部的秘書長杜玉河。非常感謝您對于工業4.0俱樂部的大力支持。在工業4.0俱樂部每年一屆的新工業產業生態峰會暨工業4.0全球峰會上發布的《全球工業4.0研究報告(2019)》。在全國各地引起了很大的反響,想請您給大家介紹一下為什么講“第四次工業革命的確定性和不確定性”?

? ? ? 謝謝杜秘書長。

? ? ? 工業4.0研究院一直研究第四次工業革命,從技術革命的角度來看,通常有一個50年大周期,這個周期也被分為5個階段,每個階段都具有自己的特征。從這個角度來看,第四次工業革命是有不少確定的內容,包括通用目的技術(GPT,General-Purpose Technologies),事實上,不少企業都希望從自己的行業實踐推廣到其他行業,例如,機械行業的三一重工、航天領域的航天科工、電子制造領域的富士康等。

? ? ? 但是,在這種確定的周期背景下,有大量的不確定性,特別對于具體的行業和企業來講,未來這個行業是否是一個值得投資的領域,都不是確定的。對于客戶或消費者來講,它們對未來產品的期望,都不是確定的。當然,這些不確定性,又決定了BAT、華為、富士康這些已經領先的企業,在第四次工業革命到來的時候,它們是不是未來的領先企業,也是不確定的。

? ? ? 為此,在《全球工業4.0研究報告(2019)》中,我們選擇了“第四次工業革命的確定性和不確定性”作為副標題,想表達的是未來必然到來,但到來的方式我們并不清楚。

? ? ? 2.在整個研究報告發布過程中,我們也得知您發起了開源工業互聯網聯盟,我想問一下,為什么要啟動開源工業互聯網這樣一個聯盟?

? ? ? 工業4.0研究院在開源領域耕耘了5年時間,一直希望解決工業領域互聯網應用的問題,結合我們的理解,最終選擇了工業級的開源應用這個方式,因為我們認為工業領域需要更好的協作,更便宜的工業軟件,開源工業互聯網就是最佳的選擇。為了把認同這個理念的企業和機構聯合起來,在多家機構支持下,工業4.0研究院牽頭發起了“開源工業互聯網聯盟”。

? ? ? 3. 這個聯盟的主要使命是什么?有哪些具體的規劃?

? ? ? 開源工業互聯網聯盟的使命很簡單,就是希望聚集認同開源工業互聯網理念的企業和機構,共同解決工業領域的一些創新問題。

? ? ? 在推進聯盟的規劃中,主要分為四個方面:

? ? ? (一)吸引對開源工業互聯網有興趣的企業和機構加入,健全聯盟的參與者結構,希望聯盟成員包括技術提供商、制造企業、互聯網公司和投資基金等。從已經發展的20多家成員來看,目的基本達到了。

? ? ? (二)建設好開源工業互聯網基金會,目前還是處于簡單運行的階段,已經有不少熱心的行業人士捐助了一些資金,聯盟要把這些資金應用好,還要保證合規,這些還需要進一步落實。

? ? ? (三)吸引一批年輕的專家加入,目前設定的標準是35歲以下,畢竟開源工業互聯網是一個新事物,讓年輕人來主導,阻力會小一些。

? ? ? (四)計劃為開源工業互聯網聯盟的成員提供月度的跟蹤報告、研討會以及跟國內外其他組織的協作,總而言之,就是要為成員提供高質量的服務。工業4.0研究院在這方面有豐富的經驗,也有不少獨家資源,應該會為聯盟成員帶來不少驚喜。

? ? ? 4.?2019年將會有哪些具體的舉措?

? ? ? 2019年,開源工業互聯網聯盟的核心工作是圍繞幾個重點開源工業互聯網項目來開展,例如,基于openAAS發展起來的iAAS,開源邊緣計算項目EdgeX Foundry和在5G領域的智能汽車項目5GAA等。

? ? ? 5. 到目前為止主要和哪些國際機構進行了合作?得到了哪些企業的支持?

? ? ? 開源工業互聯網聯盟在2018年12月25日正式成立,存繼的時間還比較短,聯盟直接跟國際機構的正式合作還沒有開始。但工業4.0研究院在過去幾年時間,跟德國VDMA、歐盟商會、TUV、德國大眾集團、西門子、SAP、通用電氣、IIC、韓國和日本等國家一些機構都有溝通交流,2019年會帶領聯盟成員一起去溝通交流。

? ? ? 可以透露一點,目前聯盟已經得到工信部的支持,將加強中德的合作,特別是與亞琛工業大學、慕尼黑工業大學等德國知名高校和研究機構在開源工業互聯網領域的合作,事實上,正在推進的iAAS就跟亞琛工業大學有比較大的關系。

? ? ? 6. 開源工業互聯網聯盟與工業互聯網產業聯盟是什么樣的關系?

? ? ? 簡單的講,工業互聯網產業聯盟(Alliance of Industrial Internet)是工信部信通院發起的組織,具有官方背景。開源工業互聯網聯盟(Openii Consortium)是完全民間的機構,不具有官方背景。中國經濟發展到現在這個階段,需要各種形式和各種背景的機構為行業服務,開源工業互聯網聯盟正在積極跟工業互聯網產業聯盟溝通,在2019年會在多個方面進行合作和協作,特別是開源工業互聯網項目方面,雙方合作具有很大的潛力。

? ? ? 7. 開源軟件是需要大量的資金支持的,您是怎么解決這個問題的?

? ? ? 糾正一點,開源軟件并不需要大量的資金支持,其實需要的是一批有情懷的專業人士做一些利他的事情。工業4.0研究院一直為上市公司、基金等機構提供服務,有較好的現金流,在做開源工業互聯網這件事情,還是比較容易解決生存問題。

? ? ? 不過,對于希望在開源工業互聯網聯盟中貢獻力量的企業,我們也考慮到這些企業的需要了,通過壯大聯盟的力量,工業4.0研究院可以發揮研究方面的優勢,為一些較大規模的企業提供咨詢,找到一些需要創新,也適合在開源工業互聯網方面進行創新的需求,讓聯盟成員提供服務,這樣就有了較好的商業閉環。

? ? ? 例如,目前不少制造企業需要解決生產現場的數據采集,人工智能和大數據應用問題,這些都可以通過開源工業互聯網方案來解決,聯盟會充分發揮對接資源的功能。同時,我們也會為聯盟成員參加工信部試點示范等申報提供支持和方便,這在一定程度可以避免傳統的開源工作過于“極客化”,導致市場和項目問題不容易解決,最終一些做開源的企業難以生存下來。

? ? ? 8. 我們知道在中國開源軟件本身就是一個發展的技術與模式,至于開源工業互聯網相信會遇到更多的困難,也會受到更多的質疑,您是怎么看待這種現象?

? ? ? 正如杜秘書長所講,開源軟件在過去10多年發展并不順利。對于工業4.0研究院來講,我們覺得有兩個理解:一方面過去開源大部分發生在消費互聯網領域,大部分使用者是大型企業,并沒有良好機制去補償開源貢獻者,這是開源工業互聯網發展中需要解決的問題。另外一方面,過去開源社區的聲音不夠主流,即便國家曾經推動開源,但普通的開發者沒有機會發聲,這對于開源社區的健康發展很不利。

? ? ? 為了解決以上兩個主要問題,開源工業互聯網聯盟設定了較好的規則,更加符合開源社區自身發展的特點,例如開源工業互聯網基金會,但也考慮中國的特色,例如,工業4.0研究院自己投入技術力量來做種子,并且利用我們強大的品牌和影響力去尋找客戶,希望通過這樣的方式,在中國工業互聯網發展過程中,成為主流的一部分。

? ? ? 9. 關于開源工業互聯網,哪些價值將會對中國工業互聯網發展產生影響?

? ? ? 對于您這個問題,我總結為三個方面的影響:

? ? ? 首先是對傳統的IT企業的影響,客觀的講,大部分IT企業或多或少應用了開源軟件為客戶提供解決方案,在工業互聯網領域也不例外。由于開源工業互聯網聯盟把不少解決方案公開了,這對于IT企業來講,開始面臨如何給客戶提供更有價值服務的挑戰。

? ? ? 其次,對于互聯網企業一直鼓吹的上云來講,相信對它們有較大的影響。目前大部分互聯網企業提供的平臺,沒有提供完整的開源軟件給使用者,大部分提供了一些簡單的SDK(Software Development Kit,即軟件開發包),或者提供了一些接口(API,Application Programming Interface),這些功能是有用的,但比起開源來講,給開發者提供的自由度是有本質上的差別。因此,開源工業互聯網聯盟會“迫使”互聯網企業也提供一些真正的開源項目,這會推進工業互聯網領域的繁榮。

? ? ? 最后,對于制造企業來講,采用開源工業互聯網的好處是顯而易見的。一方面是成本非常低,從工業4.0研究院的試驗來看,建設一個基本的私有云,硬件成本不超過10萬元,當然這是不計算人工成本的,我們在盡量讓這種部署更簡單,爭取達到自動化部署。另外一方面,制造企業不喜歡自己的東西(例如數據)放到某個云平臺,不少大型企業的都號稱不進入什么領域,但最后都進入了,這是商業的現狀。所以,制造企業最佳的選擇就是把數據等有價值的東西放到自己的企業內部。因此,開源工業互聯網一直推崇的是建立私有云,數據自己本地處理,這樣效率也更高。還有一點,從技術上來講,生產現場的場景比較復雜,通過開源工業互聯網技術,可以讓制造企業自己,或者它長期合作的IT企業,用開源來進行技術創新,這是封閉的其他方案做不到的。

? ? ? 10. 胡院長您好,我們在和您溝通之前也在社會上得到一種說法:您為中國開源工業互聯網的發展起到了開啟先河之作用,因此有人稱您為開源工業互聯網之父,您怎么看這件事情?

? ? ? 關于“開源工業互聯網之父”的提法,主要是因為我在2016年就開始提工業互聯網開源的事情,到2017年,我正式提出了“開源工業互聯網”的概念和體系,行業人士就稱我為“開源工業互聯網之父”,感謝行業人士的厚愛!

? ? ? 中國一直以來有很多新概念的提出,但真正流傳長久,或者得到很好應用的不多,我自己作為“開源工業互聯網”概念的提出者,深感自己的責任,希望可以利用開源工業互聯網幫助中國制造業高質量轉型升級,也希望代表中國人為人類社會的發展做一些貢獻。

? ? ? 這些比較理想化,為此,工業4.0研究院在2018年不斷思考,并且根據實際情況,在年底創立了“開源工業互聯網聯盟”,希望用聯盟的力量,切實幫助聯盟成員發展,找到一個新賽道,使得大家在無人區的時候不那么寂寞。

? ? ? 11. 非常感謝胡院長的熱情溝通!相信通過開源的方式驅動工業互聯網的發展,是一條新的創新之路,我們也真誠的希望您能夠有更多的創新和發展,工業4.0俱樂部也全心的支持開源工業互聯網聯盟的發展。希望您用簡短的語言給大家拜個早年,及給大家講一些希望。

? ? ? 俗套一些,引用狄更斯的一句話:

? ? ? 這是一個最好的時代,也是一個最壞的時代。

? ? ? 對于具有創新能力的您,這只會是一個最好的時代。

? ? ? 預祝大家2019新春快樂!

開源工業互聯網創新生態倡議

? ? ? 2012年11月26日,通用電氣在《工業互聯網:推動大腦和機器邊界的融合》中首次提出了“工業互聯網”概念。2014年3月,美國工業互聯網聯盟成立;2016年2月1日,中國工業互聯網產業聯盟成立;2017年11月27日,國務院發布了《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》。

? ? ? 工業4.0研究院分析確認,工業互聯網作為第四次工業革命的代表性技術,未來10年將有萬億級以上的市場機會,具有開拓精神的企業家應盡早加入工業互聯網創新發展中來。

? ? ? 按照經濟學家佩蕾絲對技術革命大周期的分析,1968年的可編程邏輯控制器在工業領域應用了50年,其技術帶來的生產力增長潛力已經基本消耗殆盡,迫切需要新一代的技術來破解生產力困境(Productivity Slump)。

? ? ? 熟知互聯網發展史的行業人士都比較清楚,開源軟件經歷了1998年的開源革命和2006年的開源演進,直到2018年微軟收購GitHub以及IBM收購紅帽,開源已經有長達20年的發展,形成了成熟的技術生態和商業模式。

? ? ? 在工業互聯網領域的行業人士都清楚,目前國內外搭建的工業互聯網平臺或應用,無一例外都大量采用了開源軟件,甚至于部分解決方案是用100%的開源搭建起來的。工業4.0研究院注意到,由于大量企業希望占位或融資,它們大都對外宣稱其平臺都是自主開發,絲毫不提及應用的各種開源軟件。

? ? ? 這不是可以持續發展的良性工業互聯網生態。如果只是小部分企業或組織在做貢獻,大部分企業只是一味索取,中國的工業互聯網生態是難以真正形成。

? ? ? 正如一些行業專家指出,“中國一年以來出現的幾百個工業互聯網平臺,不過是平臺煙囪罷了,這跟過去孤立的IT系統沒有差別。”

? ? ? 開源工業互聯網(Open Industrial Internet)是基于開源軟件和硬件構建的工業互聯網體系,主要是為了滿足盡量多的利益相關者參與開源工業互聯網創新生態的需要。

? ? ? 工業4.0研究院結合過去五年時間研究開源軟件的心得,于2016年開始重點研究開源工業互聯網的發展,2018年6月27日正式提出了“開源工業互聯網創新生態倡議(討論稿)”。

? ? ? 2018年12月25日,工業4.0研究院牽頭發起了“開源工業互聯網聯盟”(Openii Consortium),邀請對開源工業互聯網有興趣的企業和組織加入,交流溝通開源工業互聯網相關主題和應用。

? ? ? 根據“開源工業互聯網創新生態倡議(討論稿)”發布后獲得的反饋,我們結合到開源工業互聯網聯盟的設立,提出了兩大基本理念和三項重點工作,切實幫助中國制造業實現高質量轉型升級的目標。

? ? ? 開源工業互聯網創新生態倡議的基本理念是包容開放。包容指任何有意愿參與的企業和組織,只要提出申請,滿足開源工業互聯網聯盟的基本要求,都可以參與聯盟;開放指相關技術或解決方案只要可以開源,都應該保證開源。

? ? ? 針對開源工業互聯網創新生態的發展,工業4.0研究院做了半年時間的調研和溝通,并借鑒了同行的各項經驗,開源工業互聯網創新生態明確了三項重點工作:

? ? ? 第一,建設好開源工業互聯網聯盟,初步擬定由非盈利組織來運行,目前暫由工業4.0研究院進行管理。將來選擇恰當的時機,設立獨立的基金進行管理。

? ? ? 第二,針對開源工業互聯網相關的重點項目,組織專家進行研究,并開放給開源工業互聯網聯盟成員。

? ? ? 目前選擇了openAAS、EdgeX Foundry和5GAA。另外,針對開源硬件,開源工業互聯網聯盟啟動了X項目,也將對聯盟高級成員開放。

? ? ? 第三,在2019-2021年,預計每個季度召開一次成員會議,主要分為技術和生態兩大議題,結合到重點開源項目,進行技術交流和學習,共同推動開源工業互聯網創新生態的發展。

? ? ? 開源工業互聯網創新生態倡議作為開源工業互聯網聯盟的核心文件,將根據聯盟成員的意見,不斷進行修訂,以滿足包容和開放兩大基本理念要求。



開源工業互聯網聯盟官方網站

www.openiiconsortium.com

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產業互聯網的過去、現在與未來

本文是根據胡權院長在互聯網經濟學研究聯盟主辦的“產業互聯網:開啟數字經濟下半場”研討會演講筆錄整理而成,時間是2018年11月7日。

“產業互聯網:開啟數字經濟下半場”研討會演講

? ? ? 今天非常高興,受互聯網經濟學研究聯盟的邀請,跟行業內的專家共同探討產業互聯網方面的主題。就產業互聯網這個概念來講,比較具有中國特色,因為實際上,大家在翻譯Industrial的時候,有的翻譯成工業,有的翻譯成產業,翻譯成產業的大都跟產業關系比較大,例如產業經濟學就會用這個概念。

? ? ? 但是,我們也知道,美國GE提出了Industrial Internet,目前國內把這個概念翻譯為工業互聯網。因此,我們行業內出現了概念不太清晰的狀況,實際應用的時候也有不少爭議。

? ? ? 對于以上提到的問題,根據工業4.0研究院的跟蹤研究情況,跟大家做一個分享,主要從產業互聯網的歷史、現在與未來三個方面做一些介紹。

? ? ? 首先,對于產業互聯網,我們可以追溯到1968年。如果大家比較熟悉工業4.0就很清楚。按照工業4.0體系的劃分,1968年是PLC產生的時間,PLC就是所謂Programmable Logic Controller,翻譯為中文就是可編程邏輯控制器,這個時間點被認為是工業3.0產生的起點。

? ? ? 隨著PLC的推出,到1973年的時候,Joseph Harrington首次提出了計算機集成制造(CIM,Computer-Integrated Manufacturing)的概念。從記錄來看,Harrington在1973年的時候只是提出了概念,到了1984年的時候,他才意識到這個概念還不錯,于是就寫了一本書,這本書的名稱是Understanding the Manufacturing Process:Key to Successful CAD/CAM Implementation,它就是怎么來解釋計算機如何應用到制造過程的,這進一步闡述了他自己提出的CIM概念。

? ? ? 如果大家對國內發展CIMS比較熟悉,就知道我國早在上個世紀80年代就跟進CIMS概念了,包括在清華也成立了一個CIMS中心,大概時間是90年代的時候,根據國家863項目需要設立的。

? ? ? 值得大家關注的是,在同一時間,美國仍然在繼續探索一件事情,那就是計算機技術或者IT技術在工業領域的應用,到底怎么樣,比較有代表性的報告是美國國家研究委員會在1988年的時候出版了A Research Agenda for CIM:Information Technology,也就是關于CIM的研究計劃,這個報告大家可以找來看,因為時間原因不展開講了。

? ? ? 大家還需要了解一個事實,在上個世紀80年代,日本和美國產生了貿易戰,美國認為日本只是學習美國發明的技術,而對人類社會并沒有做什么貢獻。為此,日本為了緩解當時的矛盾,1989年的時候提出了一個“智能制造系統”(IMS,Intelligent Manufacturing Systems)的國際研究計劃,該計劃的目的是為了構建一門新的智能制造學科,計劃正式推行是1995年。

? ? ? 有趣的是,在同一時間的美國,也就是剛才講的美國國家研究委員會,它在1995年的時候仍然在繼續推進IT在制造業的應用,并出了Information Technology for Manufacturing: A Research Agenda的報告。

? ? ? 我們繼續往后觀察,到2000年左右,互聯網就開始蓬勃發展了,這給美國經濟帶來了新的發展動力,因此也不太關注日本在做什么了,因為美國擁有了一個新的互聯網產業,在座各位可能對這個產業都非常熟悉。

? ? ? 關于前面提及日本發起的IMS,大概到2005年的時候,日本人就開始認為我們還研究這個干嘛,反正也搞不成了,開始日本國內有專家提議退出IMS,因為當時日本是把IMS定義為在制造業的人工智能的應用,雄心勃勃的想把人工智能直接引入到制造業里面來,以后不用人干活了,當時是想干這件事情。

? ? ? 事實上,日本在2010年退出了IMS,但這個組織目前還存在,主要是歐盟在主持。目前比較活躍的機構是墨西哥,墨西哥國家比較小,但也想主導一個國際組織,所以在IMS里面非常活躍和積極。

? ? ? 大家需要注意,在2007年左右的時間,美國的國家科學基金會(NSF,National Science Foundation)提出了CPS的概念,也就是信息物理系統。

? ? ? 當時提出這個概念目的是什么呢?美國國家科學基金會表示,希望通過CPS的提出,為制造業創造一門信息技術在制造業應用的學科,他們打算花10-20年的時間把這個事情干成。

? ? ? 事實也證明,大概在2016年的時候,NSF和國家研究委員會聯合發布了《美國信息物理系統教育規劃報告》。美國認為它花了10年的時間,已經基本建成了制造業的IT技術應用的整體學科框架,NSF雖然也在繼續研究CPS,但剩下的大部分東西已經歸到了NIST來做了,也就是美國商務部下屬的標準化技術組織來做。

? ? ? 接著我們進入了2010年之后,大家都比較清楚,在這些年期間發生了很多事情,包括2011年德國在當時的CPS研究計劃里面,提出了CPS+制造業=工業4.0,并把它作為一個未來項目來做。在2012年的時候,美國也開始提出了工業互聯網這么一些概念,日本也逐漸提出所謂的機器人革命和工業價值鏈計劃, 2015年左右,我國也提出中國制造2025,把智能制造作為我們的主攻方向。

? ? ? 這樣,我們基本上看到了產業互聯網的整個脈絡,過去幾十年期間,人類社會都在探索信息技術怎么在工業領域進行應用。這個時間周期幾乎跟消費互聯網的周期同步。

? ? ? 不過,工業自身的發展周期決定了產業互聯網不會像消費互聯網一樣,即便50多年的時間已經過去了,產業互聯網仍然不成熟。

? ? ? 我們來看一下為什么說產業互聯網跟消費互聯網發展速度不同。在座各位可能有的人是學技術的,這樣就比較容易理解工業3.0的代表技術PLC。例如,電燈的開關,它是一個開關邏輯,開和關,在計算機里面就是0和1,在生產制造的現場也是一樣,也需要這種控制邏輯,但生產制造現場的邏輯自然要比開關邏輯復雜得多。

? ? ? 在PLC產生之前是什么東西來控制呢?繼電器,這是用電氣化的方式來控制,產生一種控制邏輯。如果生產現場控制邏輯復雜,那繼電器就非常大。于是,生產制造就開始就出現了一種需求,既然計算機應用逐漸廣泛,為什么我們不能用電子化的方式來控制呢?這個需求就是當時的通用汽車提出的。

? ? ? 通用汽車提出,有沒有公司可以提供一個小型的電子化的控制系統,可以讓通用汽車生產線上的柔性化生產更容易一些,所謂柔性化生產就是讓這些裝備設備可以進行一定的調整,而不要大張旗鼓的重新部署生產線。

? ? ? PLC的好處在于,它一個圖形的界面,可以拖拉一些東西,就可以把這個邏輯完成。人類社會在做工業領域的產業化應用都在追求一個事情——更簡單,消費互聯網的發展也是這種邏輯,例如做網頁越來越簡單,消費者互聯網借此快速發展。

? ? ? 其實產業互聯網這個領域也有同樣的邏輯,但是比較慢,因為工業領域的投資大,改造起來也比較復雜,PLC作為一個替代傳統設備的邏輯控制方式,我們稱之為通用目的技術,它很好的解決了這個問題,因此就開啟了人類社會生產力提升新階段。

? ? ? 我們衡量工業領域的應用,通常是用生產力來衡量。新興技術和應用能不能提高生產力,這是決定我們要不要引進技術的根本原因,而不是所謂的政府支持,這是很重要的經濟規律和特征。

? ? ? PLC作為通用目的技術來應用,很快有大量的企業參與了,大家看到AB、GE這些都參與了,從而導致了PLC大規模生產,形成了規模效應,從而也大大降低了成本,反過來也加速了PLC在多個行業進行應用,當然,PLC還主要在離散行業應用比較廣泛。

? ? ? 由于IT技術在制造業的應用逐步深化,流程行業也開始大量使用數字化工具,它主要是DCS。流程行業傳統的控制方式利用一個閉環電路來控制,如果是一個閉環,問題還不大,但如果控制的儀器、儀表太多了,就會比較復雜。后來大家發明了DCS,也就是分布式控制系統,基本原理跟消費互聯網比較類似,大家容易理解。

? ? ? 總的來說,工業革命或者技術革命,本身是由信息技術在這個行業的應用所推進的,特別是通用目的技術,通過一種基礎的邏輯控制,或者數據的讀取,或者閉環的控制,使得它在各個工業場景都可以應用,慢慢就把其中的行業生產力提升了。

? ? ? 但是,工業互聯網或者產業互聯網在過去幾十年的發展還是比較緩慢的,至少跟消費互聯網相比是遠遠落后的。2012年左右的時候,GE做了一個統計,它統計在1996年到2005年期間,全球的生產力增長水平大概在3%左右,但是到了2010-2015年,全球的生產力增長水平大概在0.%這么一個水平了。

? ? ? 這就意味著,全球生產力平均水平幾乎沒有什么增長了。為什么會出現這樣的狀況呢?其實是因為先進技術已經比較成熟,已經無法從先進技術中榨取生產力了。

? ? ? 既然產業互聯網發展緩慢,相關研究也沒有成熟,目前,產業互聯網是沒有形成嚴格的范式。按照庫恩在《科學革命的結構》中所說,一方面產業互聯網缺乏范式所需要的基本概念和體系,沒有奠定基本的理論基礎,這樣導致研究并不持續。另外一方面,一種方式的形成必須有較大規模的粉絲,他們愿意宣揚這個概念。因此,產業互聯網在過去還沒有形成一個流派。

? ? ? 經濟學家佩蕾絲曾經提出了50-60年的技術革命周期論,她研究了自第一次工業革命以來的技術革命,從中找出了這種規律。新型技術的初期應用,能夠大幅提高生產力水平。但隨著用到后面就難以提升生產力了,這也應證了前面提及的GE研究成果。

? ? ? 第一次工業革命以來,一共發生了5次技術革命,每次技術革命都有4個階段。通常在發展初期,大家都很激動,紛紛搞范式,提新概念,提了之后發現提了新概念之后還是不能提高生產力,結果發現基礎設施不齊備,以消費互聯網的經驗來看,電子商務在初期發展的時候,就缺乏電子支付、信用和便宜的物流等基礎設施。

? ? ? 產業互聯網的發展也處于這種狀況,基礎設施是什么,我們現在還沒辦法回答,這需要我們進行探索和研究。

? ? ? 這是從產業互聯網過去的狀況,大概就介紹這么多。接下來,我們來看一下產業互聯網現在的狀況是什么呢?

? ? ? 今天中午各位專家聚餐的時候,也談到了這個問題。總體來講,產業互聯網這個概念,還是IT企業提交較多。

? ? ? 對于官方來講,工信部信息化處指導設立了中國產業互聯網發展聯盟。但目前國務院和工信部主要推的是工業互聯網的概念和應用,發改委主要推的是數字經濟的概念。國家信息中心也比較傾向于數字經濟的概念,中國互聯網協會過去也力推產業互聯網的概念,2015年青島的紅領還借助協會發起了中國產業互聯網研究院。

? ? ? 我們來看一下,產業互聯網到底要解決什么問題。對于中國政府和互聯網產業來講,命題也許很簡單,那就是如何發揮網絡大國的優勢,相比較智能制造等概念而言,我國對于互聯網+、產業互聯網、工業互聯網是情有獨鐘的。

? ? ? 怎樣把網絡大國跟制造大國結合在一起,最后產生一個新型的產業,這是我們時代需要回答的問題。難點是明顯的,那就是產業互聯網的體系不成熟,有可能大家連到底要解決什么問題也難以建立共識。

? ? ? 工業4.0研究院的認識比較明確,產業互聯網的發展挑戰,體現為沒有對制造系統進行系統研究。

? ? ? 我做一個類比,今年2018年的時候,William Nordhaus獲得了諾貝爾經濟學獎,他早期研究的是技術經濟學,后來感覺沒有什么進展,隨之改為去研究環境變化跟技術的關系,通過把物理和化學等自然學科內容簡化為經濟學家和政策制定者可以理解的內容,他推動了環境經濟學的研究。

? ? ? 產業互聯網目前的挑戰也在這里。制造系統到底是怎么樣的,大部分經濟學家和政策制定者是不清楚的,這需要研究產業互聯網的專家來做這個事情。我在此提出這個問題,希望有專家來做這個事情,否則產業互聯網的研究難以深化下去,如果要經濟學家都去學技術,這樣事情就復雜了。

? ? ? 目前,國內提及并參與產業互聯網發展的組織有幾個,主要有中國互聯網協會、中國產業互聯網發展聯盟以及騰訊公司。

? ? ? 中國互聯網協會一直是產業互聯網概念的支持者,它目前在全國各地有好幾個產業互聯網機構,例如,在浙江設立了產業互聯網的研究院,在山東威海、上海也做了產業互聯網的促進中心。

? ? ? 對于中國產業互聯網發展聯盟,它們有一個官方網站,行業內活躍度還比較高,只是最近因為工信部有調整,這個聯盟可能也有比較大的變化。

? ? ? 騰訊最近明確提出要轉型產業互聯網,在座各位都比較清楚,我就不贅述了。

? ? ? 因此,對于產業互聯網的發展現狀來看,真正的范式還是沒有構建成功,是不是能借助騰訊的引領,借助互聯網經濟學研究聯盟把范式建起來,我覺得是有必要的。

? ? ? 最后,我們來談談產業互聯網的未來。大家注意,今天我沒有特別辨析產業互聯網、工業互聯網或者別的概念之間的差異,主要是籠統的講實體經濟或者工業領域,IT或互聯網技術可以解決一些什么問題。

? ? ? 美國GE對此作了一些探索。早在2011年,GE就提出了工業互聯網的概念,當然,GE還找了經濟學家來構建了一個周期論,它認為人類社會迄今有三個技術浪潮,第一個浪潮就是工業革命,第二個浪潮是互聯網革命,第三個浪潮就是所謂的工業互聯網革命。

? ? ? 不管怎么講,今天我們提及產業互聯網,需要回答幾個核心的挑戰和問題。

? ? ? 第一,要完善產業互聯網的概念和范式。

? ? ? 如果我們要真正去引導行業發展,推進企業戰略落地,一定需要把這個概念定義清楚,它的范式、體系給講明白。

? ? ? 據觀察,早期提產業互聯網的企業很積極,但后來看國家沒有相應的政策支持,它們又跑去提別的概念了,企業家可以這樣,但研究學者不能。作為研究學者,應該對這些問題進行深入的研究。

? ? ? 第二,我們在跟產業融合的時候,如何發揮互聯網企業、IT企業的優勢?

? ? ? 產業互聯網和工業互聯網是不同的流派,他們持有的視角也不相同,對于產業互聯網來講, IT企業和互聯網企業更有興趣,它們更愿意采用產業化的概念來認識,這直接跟消費互聯網對應起來。

? ? ? 但是,工業互聯網不是的這樣的邏輯。工業互聯網跟工業技術或者智能制造對應起來,或者跟云計算對應起來,甚至于跟兩化融合,也就是工業化和信息化的概念關聯在一起。

? ? ? 不管怎樣,如果要把產業互聯網的體系完全建立起來,怎樣真正發揮互聯網企業或者IT企業的優勢,這個問題是要回答的。

? ? ? 第三,按照技術革命的要求,一定會產生通用目的技術。

? ? ? 剛才介紹得不詳細,通用目的技術為什么很關鍵,實際上跟工業領域的非標特征有關,大家如果跟工業企業打交道,他們最喜歡跟你說的是非標,也就是非標準化。

? ? ? 事實上,在工業領域,大部分工作是非標準化的,解決方案大部分是項目,而不是產品,更談不上平臺了,因為沒人讓你做,這也是我們目前國內互聯網公司進入到產業互聯網里面去的難點,短期內不能解決。

? ? ? 理由很簡單,因為制造企業的生產工藝不一樣,盡然產品不一樣,生產設備就難以統一,要發揮互聯網或者IT技術的優勢,是需要找到通用目的技術的。

? ? ? 從歷史的角度上來看,產業互聯網本身是要解決通用目的技術這個問題的,它要想辦法找到一個或幾個通用目的技術,才可能大規模推動產業互聯網的深入發展。不過,到底是不是云平臺,或者別的東西,目前還沒有定論。

? ? ? 我的意見很明確,產業互聯網肯定會有通用目的的技術產生,才稱得上一次技術革命,否則只是一種改進。因為不管是傳統產業還是新興產業,都是要遵循一個經濟規律,也就是我們經常講的規模經濟。通過通用目的技術,產品、部件的成本才可以下降,從而實現生產力水平的提升。

? ? ? 對于產業互聯網未來首要解決的問題,還是應該把技術問題抽象成經濟學家可以懂的問題,這也是產業互聯網研究的一個挑戰。自動化里面到底發生了什么,數字化到底意味著什么,這可能要認識PLCDCS在工業領域的應用。通過理解這些技術應用,經濟學家需要思考它們帶來的經濟影響。

? ? ? 甚至于對諸如數字孿生體這樣的新概念,如何理解,可能國內的技術專家都無法理解,因為它們更加抽象了。如果把這些問題解決了,我們再來討論產業互聯網,大家可能會感覺到更加踏實,否則,產業互聯網要成為一個新學科或新領域,難度就比較高了。

? ? ? 今天我主要對產業互聯網產生的歷史、現狀和未來,做了一些簡單的介紹,涉及到產業互聯網相關的資料也比較多,不能一一介紹。

? ? ? 總體來講,產業互聯網的確是一個值得研究的學科和領域,但目前的確是不成熟的。我們如果要推動它的發展,一定要解決的制造企業本身所面臨的問題,當然,對于研究學者來講,諸如范式的構建,通用目的技術等問題,可以作為下一階段研究的內容。

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