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正確認識工業大數據的三大挑戰

  在參與工業4.0創新平臺與清華大數據產業聯合會舉辦的“工業大數據概念與關鍵問題”小型工業4.0研討會中,筆者應邀分享了工業4.0研究院對工業大數據的一些看法,分別對工業大數據概念、工業大數據流派和工業大數據生態三個關鍵問題做了分析,并與各位專家進行了有意義的探討。

  全面認識“工業大數據”概念

  工業大數據這個概念目前很受關注,特別是對于資本市場來講,其想象空間比較大,但由于相關技術范式還不明確,因此大部分看法都是基于一些不完全的技術理解所做出的判斷。

  從字面上理解,工業大數據很容易被認為是大數據在工業領域的應用,也容易把工業領域的一些信息系統使用的傳統數據庫上升到工業大數據的數據不夠大的場景,當然,還有一些商業企業更會把收集的一些毫無價值的實時數據存儲起來稱為工業大數據。

  迄今為止,工業4.0研究院發現的工業大數據應用場景,雖然可能從生產現場采集了大量的數據,但實際上作為分析之用的數據并不多,一般都要對數據進行清洗和預處理,以便進行更具有知識的數據分析。

  為什么不能采用諸如金融或互聯網領域的大數據分析方法?這是很多互聯網企業涉足到工業大數據最為困惑的問題。

  實際上,互聯網企業大都不清楚工業領域的“非標”特征,大量的裝備設備是非標準化的,工藝流程也是非標準化的,因此在構建工業大數據架構和模型的時候,更應該考慮行業知識的應用,這樣分析的結果會更加實用。

  一些國際型工業企業(例如西門子)在構建其工業大數據范式的時候,就非常強調應用場景知識的結合,了解互聯網大數據或金融大數據的行業人士可以發現,兩者考慮的技術關鍵點是不完全相同的。

  價值觀驅動了工業大數據流派

  庫恩在《科學革命的結構》一書中指出,科學范式實際上是代表世界觀和價值觀的。工業大數據作為正在形成的一種科學革命范式,也在逐步形成各種流派,他們代表了各自派別的價值觀。

  工業4.0研究院初步研究認為,廣泛意義上來認識工業大數據(例如工業互聯網、智能服務等概念),美國通用電氣牽頭的工業互聯網聯盟可以用“工業互聯網”來代表其價值觀,由德國西門子等企業組成的工業4.0平臺(Plattform Industrie 4.0)更愿意用“智能服務”和“智能數據”來闡釋他們對未來工業大數據的認識,當然,中國簡單直接用“工業大數據”來代表未來工業的一種新范式。

  對國內的工業大數據認識更進一步細分,還可以分為清華大數據產業聯合會、中關村大數據聯盟以及工業4.0研究院等具有鮮明特征的流派。

  總的來說,清華大數據產業聯合會和中關村大數據聯合會都是基于一般意義上的大數據(例如4V標志)來談工業大數據,更多體現為工業應用場景大數據技術的應用。前者更體現了清華背景企業對大數據應用的商業模式,而后者體現了諸如亞信、用友等企業大數據應用的理解。

  構建工業大數據生態的關鍵

  任何熟悉IT領域的行業人士都清楚,企業最直接的業務模式是項目,但特別希望可以把項目通用化,形成產品或平臺,但實際情況是,除了微軟等國際型IT企業有能力形成較為通用的產品或平臺,大部分IT企業很難達到預想目標。

  工業大數據生態要求企業有能力平臺化,不管企業是生態的主導者還是參與者,工業大數據將來肯定是一種生態存在業態,只不過各家企業在其中的角色是不同的。

  德國工業4.0體系中明確指出了三大集成,工業4.0研究院利用產業經濟學和雙邊市場經濟學的理論把三大集成進一步深化為其發展路徑。一般情況下,企業需要先完成企業邊界內的縱向集成,然后才有機會在單一價值鏈上延展,實現端到端集成,形成一定的產業鏈控制力的企業才會更進一步跨界(跨越多條價值鏈),達到橫向集成的結果。

  具有理想的工業大數據企業也許也要經歷這樣的過程,他們需要通過單個項目幫助企業完成內部的縱向集成,然后把解決方案產品化和平臺化,進一步延展自己的核心競爭力。

  正如在工業大數據主題的工業4.0研討會上討論中提到的一樣,也許工業大數據生態的演進還是要遵循技術、經濟和社會的過程,誰能夠深刻理解,它也許就會獲得未來工業大數據生態的主導權。

為什么把CPS翻譯為“信息物理系統”?

  眾所周知,工業4.0體系中的核心技術是CPS(Cyber-Physical Systems),這個概念是美國在2006年提出的,據工業4.0研究院考證,國內一些跟蹤全球前沿技術的專家幾乎在第一時間就開始了CPS的研究,但由于CPS出現不久,國家開始重視物聯網的應用,對CPS概念下的研究和應用就逐漸減少了。這種現象一直延續到現在。

  在2006年CPS概念出現之后,國內一些專家嘗試翻譯該概念,諸如網絡物理系統、賽博物理系統、信息物理系統、信息物理融合系統等翻譯結果都出現過,但一直沒有一個公認的官方(也許不知道誰是官方)口徑的翻譯結果。

  由于CPS概念在實際應用中并不常見,可以認為是一個冷門專業詞匯,雖然有不同的翻譯方法,但迄今為止也沒有受到大家重視。即便德國在2013年正式提出基于CPS的工業4.0概念,并且2014年中國官方跟德國建立戰略合作關系,以及國內制造業不斷借鑒學習德國工業4.0相關概念和詞匯,CPS也是作為一個非主流詞匯被大家提及的。

  不過,在一些較為專業的場合下,關注工業4.0體系的專家還是對CPS的中文翻譯“耿耿于懷”,特別是具有航天軍工背景的專家,對錢學森所倡導的賽博概念更為熟悉,堅持認為CPS應該翻譯為“賽博物理系統”,因為Cyber只能用“賽博”這個音譯的詞匯,才足以表現其豐富的內涵,而諸如“信息”或“網絡”等詞匯并沒有“控制”等含義。

  客觀的講,Cyber單獨拿出來精確的分辨,的確是無法對應到“信息”或“網絡”的中文含義,全新創造的一個中文詞匯才可以讓我們賦予各種內涵和外延。

  正如工業4.0研究院院長胡權在內部研討會上發言中指出的一樣,CPS已經不是單獨的Cyber加上Physical,而是一個完整的獨立詞匯,不能進行說文解字。當然,如果業內專家第一時間認同CPS翻譯為“賽博物理系統”,的確更符合Cyber的含義,不過從實際情況來看,并沒有什么專家真正花費力氣去推廣這種翻譯方法。

  從工信部發布的“中國制造2025”以及中國電子技術標準化研究院發布的《中國信息物理系統標準化白皮書》等文件來看,官方是以“信息物理系統”作為CPS的標準翻譯的。雖然科學出版社曾經出版了李必信等撰寫的《信息物理融合系統導論》一書,工業4.0研究院也一度采用“信息物理融合系統”作為CPS的翻譯,但既然官方開始正式采用“信息物理系統”來作為CPS的叫法,為了避免更多的混淆,接受該翻譯也許是最佳的做法。

  從科學素養來講,部分科技專家缺乏長遠的軟實力構建的想法。在CPS進入中國的時候,也許就已經明確了被“信息化”的命運。很早的時候,中國開始做IT應用,主要的概念是信息時代(比爾蓋茨還寫了一本名為《未來時速》的書,其中就提及了信息時代),英文對應是Information Age,在英文中,要把Information動詞化不容易,因為動詞化的Information是Informatization,雖然可以創造這么一個動詞,但英文中還有更好的表達方式,例如Digitalize,事實上,中文含義的信息化,大部分是對應到英文中的數字化了。

  可惜,中文的數字化還不能完全對應中文的信息化,因為信息化這次中文詞匯已經跟經濟緊密聯系在一起了,甚至于變成了一種社會現象了。這就是我們常說的技術、經濟和社會的人類社會基本變化規律。

  中文的信息化具有非常豐富的內涵和外延,連國務院下屬的分管技術領域的部委也稱為“工業和信息化部”,因此所有IT、互聯網以及通信等相關的內容,都跟信息化息息相關。甚至于不少信息化領域的專家嘗試創造一門經濟學——“信息經濟學”,西方學科體系中也有“信息經濟學”,但兩者似乎有很大的差別,不知道怎樣才可以融合在一起?

  不知道幾十年前的專家在考慮創造信息化這個詞匯的時候,是否考慮過這個詞匯會給我們帶來多大的障礙,特別是考慮到國際化交流和中國未來輸出“軟實力”的時候,我們將如何把Informatization(信息化)解釋給西方專家?

  基于以上分析的理由,工業4.0研究院最終選擇按照官方機構的翻譯結果,但在提及“信息物理系統”這個翻譯結果的時候,同時提及Cyber-Physical Systems的英文原文,并把“信息物理系統”作為一個整體概念進行介紹,是目前我們最合理的選擇,雖然我們也知道這樣的選擇不是最理想的狀況。

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