工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)這個(gè)話題的討論一直未曾停歇過，圈內(nèi)各種工業(yè)4.0、智能制造、企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、CIO聯(lián)盟、數(shù)字化轉(zhuǎn)型促進(jìn)會(huì)等一系列熱門群的話題似乎都少不了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。那到底什么是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，什么又是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，它們從哪里來，又要去哪里，它們在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進(jìn)程中，又承擔(dān)了什么樣的角色，發(fā)揮了什么樣的數(shù)字經(jīng)濟(jì)價(jià)值，作為一名來自甲方的屌絲青年，站在甲方的視角，今天，讓我們一起簡單地來聊聊那些曾經(jīng)共同經(jīng)歷的過往。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“姓”啥
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，有人說是工業(yè)互聯(lián)的網(wǎng)，也有人說是工業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)，有童鞋可能會(huì)問了，這兩者有區(qū)別嗎？其實(shí)這是有區(qū)別的，這也正是中華文字博大精深的地方，雖然都是5個(gè)漢字，前者偏解決的是管理問題，后者偏解決的是技術(shù)問題。且不管它們到底是哪種網(wǎng)，從企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)和業(yè)務(wù)流程來講，始終如一的目標(biāo)，需要實(shí)現(xiàn)流程和體系的融匯貫通，達(dá)到資源最大化利用和共享，即互聯(lián)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)卓越運(yùn)營管理和利潤的最大化。
目前行業(yè)對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)好像也沒有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)定義，對工業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)需要解決的業(yè)務(wù)目標(biāo)也不統(tǒng)一，可以說當(dāng)下正是處于百花齊放、百家爭鳴的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)期。一些專門研究工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的專家和學(xué)者，大概把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)分為兩個(gè)派別，廣義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和狹義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。廣義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要面向企業(yè)整個(gè)運(yùn)作流程，包含研發(fā)、制造、營銷全價(jià)值鏈各環(huán)節(jié)、各要素的數(shù)據(jù)流、信息流的互聯(lián)互通。
圖1：常規(guī)汽車行業(yè)全流程業(yè)務(wù)價(jià)值鏈
2018年麥肯錫全球燈塔工廠海爾的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)Cosmplat平臺(tái)，如下圖2所示，解決的從用戶個(gè)性化定制、用戶參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)意、到生產(chǎn)制造到營銷全生命周期的業(yè)務(wù)平臺(tái)管理；狹義的互聯(lián)主要是面向制造端，解決與生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)各環(huán)節(jié)、各要素（人、機(jī)、料、法、環(huán)、測）的互聯(lián)，狹義的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，主要誕生于傳統(tǒng)這些設(shè)備供應(yīng)商，或者一直與制造業(yè)務(wù)強(qiáng)相關(guān)的供應(yīng)商，如ABB Ability，他們對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的出發(fā)點(diǎn)更多偏向產(chǎn)線設(shè)備層級(jí)的互聯(lián)互通，他們的優(yōu)勢是設(shè)備本身就是他們的，在傳統(tǒng)硬件功能提供商的基礎(chǔ)上，開始向軟件解決方案提供商轉(zhuǎn)型升級(jí)，這樣的案例不在少數(shù)，如國內(nèi)知名的車身線體集成商明珞。
圖2：Cosmplat平臺(tái) 圖片來源于海爾展會(huì)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)有幾家
先有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還是先有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，也無從考究，就像是先有雞還是先有蛋，是個(gè)邏輯推理問題。淺顯的解讀，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)就是應(yīng)對解決工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的業(yè)務(wù)訴求而誕生的系統(tǒng)平臺(tái)。不知從幾時(shí)起，國內(nèi)外開始跨越式奔向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的建設(shè)大軍中，涌現(xiàn)了一大批新勢力互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)軍團(tuán)，仿佛2014年后，國內(nèi)涌現(xiàn)大批新勢力造車企業(yè)一樣，都想力爭分到政策紅利的一杯羹。不知大家有沒有仔細(xì)分析和對比過，相比傳統(tǒng)工業(yè)軟件，國內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的企業(yè)明顯占比比較多。
圖3：國外知名工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) 圖片來源于網(wǎng)絡(luò)
圖4：國內(nèi)知名工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) 圖片來源于網(wǎng)絡(luò)
作為一個(gè)智能制造規(guī)劃的小白，起初也不干落后，也開始狂熱搜集行業(yè)內(nèi)各種頂尖級(jí)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的學(xué)習(xí)材料，方可知己知彼，百戰(zhàn)不殆。這里插一句心靈雞湯，要想打敗敵人，必須先把敵人的戰(zhàn)術(shù)給研究透了。
圖5：國外知名互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)說明
文獻(xiàn)資料畢竟還是理論，不夠客觀和具體，解讀完理論后，針對不懂的、不能理解的以及有困惑的，就開始和同行的大咖們開始交流。以西門子Mindsphere為例，2018年德國漢諾工業(yè)展，帶著問題花了整整一個(gè)上午，在Mindsphere展廳和印度開發(fā)人員對Mindsphere的產(chǎn)品定位、已有功能、將來規(guī)劃設(shè)計(jì)的功能、公有云和私有云部署策略以及和其他工業(yè)軟件生態(tài)圈的融合等我比較關(guān)注的問題一一進(jìn)行了充分的溝通和交流，在印度專家的耐心解讀后，很多心中存在的疑惑就豁然開朗了，這里略去一些主觀評(píng)價(jià)的文字......
后來在國內(nèi)部分的展會(huì)上，偶爾也會(huì)碰到西門子的展廳，看到有Mindsphere的客服人員，我一般只關(guān)切的咨詢一個(gè)問題，你們已經(jīng)開始支持私有云部署了嗎？
看的多了，聽的多了，領(lǐng)悟的多了，內(nèi)心的期待就沒那么多了，這也許就是傳說中所謂的“放下了”......
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)真的能助力制造業(yè)插上騰飛的翅膀嗎
每次有乙方的朋友來拜訪我們，介紹完他們的產(chǎn)品解決方案，我經(jīng)常會(huì)問的一個(gè)問題，請你說一說，我們?yōu)槭裁匆x擇你？面對市場同質(zhì)化產(chǎn)品和解決方案，我之所以選擇你，不是你有什么，而是我需要什么。
作為任何一家制造型企業(yè)，流程和信息的互聯(lián)互通，提升跨企業(yè)間、跨部門間高效協(xié)同、協(xié)作效率的目標(biāo)，提升高質(zhì)量、低成本、快交付的業(yè)務(wù)目標(biāo)一直是沒變的，這也是為什么Quality、Cost、Delivery三類KPI指標(biāo)一直是排列在各企業(yè)運(yùn)營指標(biāo)Top 3的。伴隨著數(shù)字時(shí)代和新技術(shù)的誕生，業(yè)務(wù)協(xié)同模式發(fā)生了巨大的變革，范圍從以前更關(guān)注企業(yè)內(nèi)部間各部門的協(xié)同，逐漸演變成企業(yè)與企業(yè)、企業(yè)與外部供應(yīng)商生態(tài)圈聯(lián)盟的協(xié)同。
接下來，我們需要來談?wù)劰I(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)能為這些業(yè)務(wù)目標(biāo)貢獻(xiàn)哪些業(yè)務(wù)價(jià)值呢？這也是很多企業(yè)CIO面臨的一個(gè)困擾，Cost & Benefit分析，Return of Investment分析。
我們按照傳統(tǒng)制造企業(yè)業(yè)務(wù)主體責(zé)任劃分，把智能制造相關(guān)領(lǐng)域的工作范疇劃分為兩類，一類是InformationTechnology（簡稱IT）, 一類是Operational Technology（簡稱OT）。
圖6：智能制造規(guī)劃范圍
我們先來談?wù)処T領(lǐng)域，如：傳統(tǒng)的訂單管理系統(tǒng)VOM、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)PLM、采購系統(tǒng)GPS、企業(yè)資源計(jì)劃ERP、物流執(zhí)行系統(tǒng)LES（零部件倉儲(chǔ)WMS、整車倉儲(chǔ)VWMS、整車運(yùn)輸TMS、物料拉動(dòng)MCS、物流控制塔LCT等）、設(shè)備管理系統(tǒng)EAM，能源管理系統(tǒng)EMS等，這些傳統(tǒng)的偏一個(gè)流程的執(zhí)行系統(tǒng)，一般車企基本都基本實(shí)施了，差異點(diǎn)可能是局部應(yīng)用成熟度不同，不管軟件平臺(tái)是甲方選擇采購還是自制，單系統(tǒng)和集成套裝解決方式都是相對較為成熟的。無論是新工廠規(guī)劃，還是老工廠改造，基本這塊偏業(yè)務(wù)執(zhí)行層面的系統(tǒng)，感覺好像也挺完整的了，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)如何在這塊版圖上有自己的立足之地呢？那工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的提供商可能要反駁了：
1、我可以提供平臺(tái)，所謂的PaaS（Platform as a Service），你們可以把這些應(yīng)用都部署在我們的平臺(tái)上，我來整合你們這些不同的供應(yīng)商系統(tǒng)，同時(shí)我還能夠給你們提供APP，而且我們支持云部署，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用托管。那我會(huì)說，等你先把行業(yè)內(nèi)這些供應(yīng)商的工業(yè)軟件都能整合到你們的平臺(tái)上我們再談也不遲；
2、我的平臺(tái)可以和企業(yè)你們已有的各種應(yīng)用系統(tǒng)做集成接口，實(shí)現(xiàn)弱程序代碼和模塊化開發(fā)定制，即插即用。那我會(huì)說，這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，偏運(yùn)營類的，我們可以用傳統(tǒng)的BI或其他輕量化的數(shù)字化中臺(tái)來實(shí)現(xiàn)就行了，買你的平臺(tái)還要支付你的許可License費(fèi)用，我們之前溝通過一家能源行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，還是按照采集數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量來收Licence許可費(fèi)，我說這種偏向運(yùn)行管理的數(shù)據(jù)，內(nèi)部自制開發(fā)更容易和便捷，想怎么取就怎么取，想取多少取多少。
傳統(tǒng)IT領(lǐng)域大家都很容易理解，本身也沒有技術(shù)瓶頸，一般從事企業(yè)信息化工作多年的人，一般都很熟悉，基本上也沒什么特別多的所謂工業(yè)知識(shí)的know how。因此，對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的產(chǎn)品提供商而言，門檻也比較低，往往他們被甲方婉言拒之門外的理由，不是因?yàn)槟悴欢?，而是我已有“家室”，道德上不允許“第三者”插足。
在IT領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)貌似沒有什么立足之地，那在OT領(lǐng)域他們會(huì)贏得一席之地嗎？接下來我們再來談?wù)凮T領(lǐng)域。從我個(gè)人從業(yè)這些年的經(jīng)驗(yàn)來說，真正的工業(yè)“智能化”，往往都需要從這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)來找應(yīng)用場景。傳統(tǒng)的OT領(lǐng)域的know how基本都掌握在少數(shù)產(chǎn)線核心設(shè)備供應(yīng)商手里，雖然一些數(shù)字化主營業(yè)務(wù)偏I(xiàn)T領(lǐng)域的解決方案提供商，如西門子、Rockwell，這些年一直扎根在制造基層領(lǐng)域，很多汽車產(chǎn)線用的西門子的PLC控制器、工業(yè)通訊協(xié)議Profinet，但他們對于工業(yè)領(lǐng)域的know how，如設(shè)備機(jī)理、工藝失效模式，工藝過程質(zhì)量探測應(yīng)該還不如像傳統(tǒng)的設(shè)備供應(yīng)商ABB、KUKA、COMAU等，因?yàn)檫@本身就不是他們的主營業(yè)務(wù)范圍。記得之前有和Rockwell的顧問聊Thingworx，雖然PTC的Thingworx能兼容150+種不同標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)協(xié)議，可以和任何設(shè)備進(jìn)行通訊，采集設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，但是一般新工廠規(guī)劃，設(shè)備發(fā)包時(shí)，技術(shù)SOR都要求設(shè)備供應(yīng)商盡量協(xié)議統(tǒng)一，所以新規(guī)劃的工廠，也不存在那么多不同的協(xié)議，因此對一般甲方來說，支持不同的工業(yè)通訊協(xié)議，好像也不是什么優(yōu)勢。就算是老工廠改造，前期規(guī)劃時(shí)，協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)未能統(tǒng)一要求，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)能兼容各設(shè)備廠商的通訊協(xié)議，如Profinet,Profibus,Modbus TCP/IP,Ethernet/IP,EtherCAT,PowerLink等，好像也沒什么優(yōu)勢，因?yàn)闃I(yè)務(wù)真正需要的不是你具備采集的能力，而是需要你能知道采集什么，分析什么，得出對于業(yè)務(wù)決策有指導(dǎo)價(jià)值的建議。在這個(gè)環(huán)節(jié)，除了技術(shù)本身，有一點(diǎn)是非常重要的是，你能搞得定那么多家設(shè)備供應(yīng)商嗎？
拋開技術(shù)層面的可鏈接一切，我們再來談?wù)勗贠T層，從業(yè)務(wù)的角度，拋開傳統(tǒng)產(chǎn)線執(zhí)行層面的功能外，一些和產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集和運(yùn)營分析優(yōu)化、決策相關(guān)的需求，我們來看看我們到底有哪些需求？
1、與生產(chǎn)過程相關(guān)的運(yùn)營數(shù)據(jù)，如車輛過點(diǎn)信息、產(chǎn)能、節(jié)拍、瓶頸分析、FTT、零部件質(zhì)量追溯等；
2、與設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行參數(shù)，用于監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，故障報(bào)警，并能與產(chǎn)線形成聯(lián)動(dòng)，根據(jù)采集的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，計(jì)算設(shè)備的核心KPI指標(biāo)，如OEE,MTBF,MTTR；
3、與設(shè)備預(yù)測性維護(hù)相關(guān)的需求，如易損件的自動(dòng)維修計(jì)劃的判定；
4、與工藝過程失效模式相關(guān)的，基于PFMEA工藝失效模式，識(shí)別過程失效模式下的工藝過程質(zhì)量異常特征曲線，然后基于無監(jiān)督學(xué)習(xí)、半監(jiān)督學(xué)習(xí)來訓(xùn)訓(xùn)練出工藝過程質(zhì)量判定模型；
針對這4類需求，其中需求1、需求2，目前行業(yè)基本的MES系統(tǒng)，或者FAS系統(tǒng)都基本已經(jīng)具備這個(gè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)能力了，至于每一家企業(yè)，規(guī)劃和實(shí)施落地的效果如何，那是另外一回事，這里我們暫不展開討論。
針對需求3，設(shè)備預(yù)測性維護(hù)，目前行業(yè)內(nèi)有蠻多專門做這塊業(yè)務(wù)的供應(yīng)商，如美國國家電氣（National Instruments）,有些是通過外置傳感器來采集設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，有些是直接采集設(shè)備的上位機(jī)上的已有數(shù)據(jù)，如電流、電壓、震動(dòng)、壓力等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從這塊需求來說，相比零部件加工企業(yè)，汽車行業(yè)這塊起步的比較晚，像博世他們有一些通過外置傳感器監(jiān)測刀具的磨損程度，來制定刀具的預(yù)測性維護(hù)。這塊蛋糕最終會(huì)花落誰家，基于之前合作和交流經(jīng)驗(yàn)來看，傳統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商或者線體集成供應(yīng)商可能贏得競爭力的可能性更大。不管誰最終贏得這個(gè)比賽，感覺也不一定要依賴工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。
針對需求4，這也是最能體現(xiàn)OT內(nèi)功的時(shí)候，要落實(shí)這個(gè)需求，不只是會(huì)采集數(shù)據(jù)就行，首先要理解什么是工藝潛在失效模式，針對不同工藝的潛在失效模式應(yīng)該如何識(shí)別曲線失效特征，如何基于失效特征曲線進(jìn)行練樣本訓(xùn)練集訓(xùn)練，基于無監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)和半監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)算法，挖掘出不同失效模式下的失效模型。舉例來說，汽車行業(yè)車身車間自沖鉚接工藝SPR（Self Piercing Rivet）為例，SPR常規(guī)工藝潛在失效模式有7~8種，如漏焊、翻滾、穿透、邊緣焊、疊焊、裂紋等，其實(shí)每種工藝失效模式都需要特殊的工業(yè)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)積累的，如果只是懂傳統(tǒng)的IT技術(shù)，很難和工藝的人員進(jìn)行溝通和交流。這一塊業(yè)務(wù)，市面的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)好像也沒幾家有類似這方面應(yīng)用的。
圖7：SPR連接工藝特征曲線分析
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的未來何去何從
引用馬丁路德金《I have a dream》演講中一句，"I have a dream that one day this nation will rise up, live up to the ture meaning of its creed: we hold these truths to be self-evident, that all men are created equal."
圖8：馬丁路德金《我有一個(gè)夢想》演講 圖片來源于網(wǎng)絡(luò)
對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，我也有一個(gè)夢想，有一天，在汽車行業(yè)，能夠看到更多的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在企業(yè)數(shù)字化進(jìn)程整體架構(gòu)藍(lán)圖中，找到屬于自己的一席之地，有清晰的定位，有明確的目標(biāo)，真正助力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的企業(yè)數(shù)字化成功轉(zhuǎn)型升級(jí)。
