邢黎聞
當(dāng)前,隨著各種IT新技術(shù)的涌現(xiàn)及應(yīng)用,大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的巨大價值日益清晰起來,并得到了廣大工業(yè)界的高度重視。工業(yè)大數(shù)據(jù)和人工智能正逐漸在工業(yè)行業(yè)各個領(lǐng)域蓬勃發(fā)展。然而,技術(shù)的發(fā)展和實際需求的對接并不完美,技術(shù)提供商多著重從云端自上往下的思路推進發(fā)展,它的優(yōu)勢在云端,而不是工業(yè)企業(yè)內(nèi)部。企業(yè)恰恰與之相反,它對于工業(yè)大數(shù)據(jù)和人工智能的具體發(fā)展需求首先考慮的是企業(yè)內(nèi)部。在實現(xiàn)數(shù)字化智能化上,國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)首要關(guān)注的是如何集成與生產(chǎn)相關(guān)的各種信息,打通數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)。但是當(dāng)前市場上的各種云端方案未必就是最契合這種需求的最佳選擇。那么,什么樣的網(wǎng)絡(luò)連接方式和數(shù)據(jù)信息形態(tài)才是當(dāng)前國內(nèi)大型工業(yè)企業(yè)面向工業(yè)大數(shù)據(jù)和人工智能最為迫切的需要呢?
對此,國內(nèi)自動化領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)——浙江中控技術(shù)股份有限公司給出了自己的答案:“工業(yè)操作系統(tǒng)”。經(jīng)過長年大型自動化系統(tǒng)平臺的開發(fā)、實施與應(yīng)用的經(jīng)驗積累,中控對流程工業(yè)企業(yè)的痛點理解得尤為深刻。在浙江中控技術(shù)股份有限公司副總裁俞海斌看來:“此次中控全新推出的工業(yè)操作系統(tǒng),以企業(yè)實現(xiàn)工廠區(qū)域的信息全集成為突破口,進而讓企業(yè)能始終牢牢掌握住自身發(fā)展工業(yè)大數(shù)據(jù)和人工智能的主動權(quán)?!?/p>
中控的工業(yè)操作系統(tǒng)就是一個工廠級的全信息操作系統(tǒng)平臺,也是工廠級的智能化工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺
當(dāng)前工業(yè)大數(shù)據(jù)解決方案根據(jù)側(cè)重點的不同,可分為兩大類:一是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),強調(diào)設(shè)備互聯(lián),解決的是設(shè)備大數(shù)據(jù)的問題;二是工業(yè)云,注重企業(yè)多種數(shù)據(jù)的云端存儲和綜合智能分析計算能力。“中控提出的這種軟件操作系統(tǒng)平臺和當(dāng)前業(yè)界的諸多平臺架構(gòu)都有所不同。如果將工業(yè)企業(yè)的信息系統(tǒng)分成云-企-端(云端-企業(yè)端- 終端設(shè)備)三層,那么真正從企業(yè)端出發(fā)考慮的架構(gòu)尚沒有成型的樣板,而中控的工業(yè)操作系統(tǒng),就是要從企業(yè)一層的需求出發(fā),在企業(yè)的工廠層級發(fā)力,搭建全集成的工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺,以集成化、數(shù)字化、智能化手段解決控制生產(chǎn)、控制管理、企業(yè)經(jīng)營的綜合問題。”俞海斌講到。所以,簡單來講,中控的工業(yè)操作系統(tǒng)是一種工廠級的全信息操作系統(tǒng)平臺,也是工廠級的智能化工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺。
中控的工業(yè)操作系統(tǒng)正在創(chuàng)造歷史,在創(chuàng)新性上擁有多項第一:它是首個國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)的以工廠為核心的工業(yè)大數(shù)據(jù)方案,也是首個由自動化為起點,從下至上推進的企業(yè)全信息操作平臺;它既是國內(nèi)第一個體現(xiàn)開放性的大型工業(yè)應(yīng)用APP平臺,好比工業(yè)領(lǐng)域的安卓系統(tǒng),又是第一個真正能讓企業(yè)DIY快速定制化開發(fā)自身生產(chǎn)應(yīng)用軟件成為現(xiàn)實的基礎(chǔ)平臺。
中控的工業(yè)操作系統(tǒng)平臺要做的是工廠的信息全集成
以前,工廠的數(shù)據(jù)全集成沒有一個合適的數(shù)據(jù)平臺,更多的是以實時數(shù)據(jù)庫的形式做各種各樣的連接?!岸锌毓I(yè)操作平臺集成了包含實時數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)和運營數(shù)據(jù)在內(nèi)的全數(shù)據(jù)。在工廠信息模型中,數(shù)據(jù)是從控制現(xiàn)場層逐層往上的——DCS、MES、ERP,信息是很難在控制層反向取得的。中控工業(yè)操作系統(tǒng)在數(shù)據(jù)全集成的基礎(chǔ)上,要實現(xiàn)的是讓各個層次、各種來源、各種用途的數(shù)據(jù)以‘扁平化的方式實現(xiàn)一體化管控與交互。在工業(yè)操作系統(tǒng)這種大數(shù)據(jù)平臺上,大數(shù)據(jù)不僅意味著數(shù)據(jù)量大,更是數(shù)據(jù)的類別全?!?/p>
全信息的集成不僅包括硬件設(shè)備信息和生產(chǎn)信息的集成,如硬件驅(qū)動、控制系統(tǒng)、實時的生產(chǎn)數(shù)據(jù);也包括MES、ERP相關(guān)的生產(chǎn)管理、資源管理信息的集成,包括在MES中的設(shè)備維修、管理、點檢、計劃、生產(chǎn)計劃中的質(zhì)量檢驗、ERP中的各種訂單、庫存相關(guān)信息;甚至還包括設(shè)計院對工廠裝置和設(shè)備的設(shè)計數(shù)據(jù)信息等。
這種自下往上的資源對接,更符合中國的工廠現(xiàn)狀。“中國工廠有一些智能化的需求,但企業(yè)對直接上云的操作存在這樣那樣的顧慮。對把配方、生產(chǎn)庫存放在云端有一些信息安全性的擔(dān)心,這非常正常。而中控用云-企-端的三個層次的部署,以最新的技術(shù)在企業(yè)內(nèi)部構(gòu)建系統(tǒng)平臺,確保了數(shù)據(jù)信息的絕對安全?!庇岷1蠼忉尩健?/p>
中控工業(yè)操作系統(tǒng)的理念好比是工業(yè)中的安卓系統(tǒng)
工業(yè)操作系統(tǒng)平臺提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)全集成,包括成熟的組件和模塊化組態(tài)式的APP開發(fā)環(huán)境,可以讓用戶自由選擇需要的東西,快速構(gòu)建一些定制化服務(wù)功能。
俞海斌解釋說:“工業(yè)操作系統(tǒng)的設(shè)計理念就是要提供給工廠類似于Office一樣的開放式工具,體現(xiàn)足夠的柔性。這首先要把各種實時數(shù)據(jù)信息和視頻信息全部集成到平臺當(dāng)中(相當(dāng)于常規(guī)的操作系統(tǒng)),并配備各種各樣的驅(qū)動,輸入輸出可以統(tǒng)一解決。工廠和企業(yè)可以根據(jù)實際工作中的需求變化,按需下載所用的APP,也可以用DIY的方式來自行開發(fā)APP。由于操作系統(tǒng)提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和各種開放的接口,眾多開發(fā)者、供應(yīng)商都可以往平臺上貢獻和分享自己的APP,這樣就形成了良性的生態(tài)發(fā)展?!?/p>
中控這款工業(yè)操作系統(tǒng)被稱為“中國首款工業(yè)操作系統(tǒng)”,具有重大的意義。它能給工廠和企業(yè)提供一個完整統(tǒng)一的本地化的大數(shù)據(jù)、全數(shù)據(jù)平臺,讓企業(yè)真正將新技術(shù)帶來的生產(chǎn)力和紅利掌握在自己手中。
工業(yè)大數(shù)據(jù)和人工智能的應(yīng)用將最終打造出工業(yè)大腦
“中控的平臺面向工廠,更加會關(guān)注控制優(yōu)化、操作優(yōu)化、生產(chǎn)管理運營優(yōu)化和上下游的信息互通,將工廠用互聯(lián)網(wǎng)的方式來進行重構(gòu),形成工廠的互聯(lián)化。我上面講到的云、企、端三層中的‘企可以理解成在工廠內(nèi)部。中控工業(yè)操作系統(tǒng),就是著力在企業(yè)這一層?!罂梢宰鳛椤浦碌膮^(qū)域數(shù)據(jù)預(yù)處理,然后再傳輸?shù)皆贫恕T趪鴥?nèi)流程行業(yè)的先進大型生產(chǎn)企業(yè)中,雖然自動化程度已經(jīng)相當(dāng)高,但仍有不少環(huán)節(jié)需要富有經(jīng)驗的操作工來選擇合適的操作步驟、設(shè)置工藝參數(shù)。通過工業(yè)大數(shù)據(jù)分析,學(xué)習(xí)最有經(jīng)驗的操作工在不同的工況、批次情況下所作的一些操作行為,對應(yīng)得到設(shè)備的健康數(shù)據(jù)、生產(chǎn)的質(zhì)量、產(chǎn)量、能耗的相關(guān)結(jié)果信息。在工業(yè)控制系統(tǒng)內(nèi)置的數(shù)據(jù)分析、人工智能引擎通過這種數(shù)據(jù)訓(xùn)練,產(chǎn)生針對特定的生產(chǎn)裝置模型。這樣的一種方式可以在運用初期實現(xiàn)開環(huán)的操作工藝參數(shù)的工控尋優(yōu),或為操作員提供操作建議。但這并不是終點?!庇岷1笳雇奈磥砉S是這樣的:“未來工廠內(nèi)也將出現(xiàn)類似谷歌、特斯拉自動駕駛式的概念,人工智能的控制可以達成閉環(huán),替代常規(guī)的現(xiàn)場操作。操作功能下放到高性能控制器中,以人工智能替代最有經(jīng)驗的操作工,實現(xiàn)‘自動駕駛的無人工廠?!?/p>
工業(yè)大數(shù)據(jù)和人工智能的應(yīng)用將最終打造出工業(yè)大腦。大腦的運用分為三層:最下面是硬件層,替代的是操作工;中間是企業(yè)層,替代的是工程調(diào)度、經(jīng)營管理;最頂層可以把企業(yè)管理、庫存信息等與云端進行對接,和上、下游的供應(yīng)商和用戶進行云端的信息交換,進行協(xié)同化生產(chǎn),構(gòu)成更高層級的商業(yè)智能,從而適應(yīng)快速變化的市場;也可以設(shè)定產(chǎn)業(yè)類型,進行特征化的協(xié)同生產(chǎn),在生產(chǎn)分工協(xié)作的前提下取得最佳的經(jīng)營效果。