《關于深化“互聯(lián)網+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網的指導意見》提出,到2025年,形成3~5個具有國際競爭力的工業(yè)互聯(lián)網平臺,培育百萬工業(yè)APP,實現(xiàn)百萬家企業(yè)上云,形成建平臺和用平臺雙向迭代、互促共進的制造業(yè)新生態(tài)。
培育百萬工業(yè)APP,是建設工業(yè)互聯(lián)網平臺生態(tài)的核心,是形成工業(yè)互聯(lián)網平臺雙邊市場的關鍵。工業(yè)APP是基于工業(yè)PaaS平臺上的工業(yè)微服務組件,封裝形成的面向特定行業(yè)、特定應用場景的一個個云端數(shù)字化解決方案,本質上是以應用服務的形式實現(xiàn)工業(yè)知識的沉淀、傳播、復用和價值創(chuàng)造。
工業(yè)APP是工業(yè)互聯(lián)網平臺的關鍵
一部軟件產業(yè)的發(fā)展史,就是一部軟件架構持續(xù)優(yōu)化的發(fā)展史,就是一部從軟硬一體到軟硬解耦、從本地應用到云端應用、從單體結構到微服務架構不斷演進的歷史。工業(yè)APP作為工業(yè)互聯(lián)網平臺上承載的一種新型工業(yè)軟件,標志著軟件產業(yè)的發(fā)展進入4.0階段,代表著制造業(yè)數(shù)字化、網絡化、智能化轉型升級的新路徑。
一是從軟件的發(fā)展歷程看,工業(yè)APP標志著軟件業(yè)進入4.0階段。
全球軟件產業(yè)發(fā)展經歷了軟硬一體、單機應用、云化應用、云生應用四個階段,其基本脈絡是軟件在沿著松散解耦、靈活組態(tài)、快速部署、按需定制的方向演進。
第一階段是1946年到1975年,這一時期軟件是和硬件捆綁在一起進行銷售的,其基本特征是軟硬一體化。
第二階段是1975年以后,Microsoft和Oracle的出現(xiàn)使得軟件開始成為一個獨立產業(yè),標志著軟件產業(yè)進入了以單機應用為典型特征的數(shù)字化階段。
第三階段是從1999年開始,Salesforce的出現(xiàn),標志軟件產業(yè)進入了以云化應用為典型特征的網絡化階段。
第四階段從2008年開始,蘋果APP Store的正式上線,標志著軟件產業(yè)進入了以云生應用為典型特征的智能化階段。2016年,GE面向全球開放Predix平臺,標志著APP正從消費領域向工業(yè)領域快速滲透,工業(yè)APP成為了支撐制造業(yè)數(shù)字化、網絡化、智能化轉型升級的一種新型軟件形態(tài)。
二是從軟件的技術架構看,工業(yè)APP是一系列工業(yè)微服務組件的再封裝。
微服務是Thought Works首席科學家Martin Fowler 2014年提出的概念,形象來說,每個微服務組件都是一個積木式的模塊,可使用這些模塊組裝出不同的應用服務。學術一點來說,微服務就是把單體架構軟件按業(yè)務功能解構成多個職責單一的小模塊,并利用輕量化機制HTTP RESTful API實現(xiàn)通信,組裝成面向特定行業(yè)、特定應用場景的新型工業(yè)APP。
與傳統(tǒng)單體架構相比,微服務架構可實現(xiàn)工業(yè)APP的靈活組態(tài)、持續(xù)更新和快速部署,具有以下四項優(yōu)點。
第一是松耦合,每個模塊只負責一項功能,比如只負責用戶登錄功能、身份驗證功能、位置服務功能、故障診斷功能或可視化功能等。
第二是易開發(fā),模塊可由小團隊負責,支持不同的開發(fā)語言、數(shù)據存儲技術和技術堆棧,可大幅提高開發(fā)效率。
第三是易部署,可以對模塊進行持續(xù)更新、持續(xù)部署、持續(xù)交付。
第四是易擴展,每個模塊運行在隔離的容器環(huán)境中,有自己的獨立進程,可以單獨擴展每一個模塊。
三是從軟件的業(yè)務功能看,工業(yè)APP是面向特定行業(yè)特定應用場景的一個個云端數(shù)字化解決方案。
工業(yè)APP本質上是工業(yè)技術的軟件化,是人們對工業(yè)研發(fā)設計、生產制造、經營管理等制造全過程運行規(guī)律的顯性化、模型化、代碼化,是承載工業(yè)基礎技術、行業(yè)知識和經驗體系的新載體,是基于工業(yè)PaaS平臺開發(fā)的一個個云端數(shù)字化解決方案。培育工業(yè)APP,就是通過軟件技術把制造企業(yè)內部分散、隱性的工業(yè)知識進行顯性化,促進工業(yè)知識的沉淀、傳播、復用與價值創(chuàng)造。
伊梅爾特在哈佛商業(yè)評論《我是如何重造GE》一文中也講道:“GE不能成為一個只有扁平增長的千億美元級的公司,我們把GE想象成是一個超級商店,是一個全球知識交換中心。”
從軟件的開發(fā)范式看,工業(yè)APP是工業(yè)知識生產的流水線革命。1913年,福特建立了汽車生產的流水線,福特裝配線的每項任務有一個工位,大部分零件以標準件的形式被組裝,幾百輛車可以同時生產,每輛汽車的組裝時間由原來的12小時28分縮短至90分鐘,生產效率提高了8倍。
工業(yè)互聯(lián)網平臺相當于軟件生產的流水線,正引發(fā)一場工業(yè)軟件研發(fā)、工業(yè)知識生產的革命,促進工業(yè)APP生產的規(guī)模化,工業(yè)PaaS上每項功能都是一個微服務組件,以“搭積木”的形式被調用,工業(yè)APP的開發(fā)周期從以月、周為單位縮短至以天、小時為單位,基于平臺開發(fā)一款APP甚至只需要15分鐘。
培育百萬工業(yè)APP面臨三大“卡脖子”瓶頸
受限于行業(yè)機理沉淀能力不強、工業(yè)大數(shù)據建模分析能力較弱、開源社區(qū)建設滯后等“三座大山”需要翻越,我國工業(yè)APP培育仍處于初級階段。當前大多數(shù)工業(yè)APP是傳統(tǒng)工業(yè)云平臺上的“移民”,工業(yè)PaaS平臺上土生土長的“原居民”數(shù)量有限,同時大多工業(yè)APP是描述類和診斷類應用,預測類和決策類等高端工業(yè)APP嚴重匱乏,培育百萬工業(yè)APP任重道遠。
一是受限于行業(yè)機理模型沉淀能力不強,工業(yè)APP數(shù)量不多。
嚴格意義上講,工業(yè)APP是依靠工業(yè)PaaS上的行業(yè)機理模型“生長”出來的,屬于工業(yè)互聯(lián)網平臺上的“原居民”。但是受限于工業(yè)互聯(lián)網平臺發(fā)展尚屬于初級發(fā)展階段,工業(yè)PaaS平臺賦能不夠,平臺上的工業(yè)APP數(shù)量少且“魚龍混雜”,當前工業(yè)互聯(lián)網平臺上承載的工業(yè)APP基本上是工業(yè)云平臺上搬遷過來的“移民”。一方面,根據航天云網、海爾、樹根互聯(lián)、東方國信、用友、索為、清華紫光等國內領先工業(yè)互聯(lián)網平臺企業(yè)公開的數(shù)據,據不完全統(tǒng)計,我國工業(yè)APP數(shù)量不超過2萬個,遠遠難以滿足企業(yè)上云需求。另一方面,這2萬款工業(yè)APP中,很多從傳統(tǒng)軟件云化而來的,只能算是工業(yè)互聯(lián)網平臺上的“移民”,真正從工業(yè)PaaS平臺“生長”出來的工業(yè)APP屈指可數(shù)。
二是受限于大數(shù)據建模分析能力較弱,工業(yè)APP質量不高。
工業(yè)APP是研發(fā)出來的,更是用大數(shù)據“喂”出來的,沒有一年甚至數(shù)年的大數(shù)據訓練,很難培育出高質量的工業(yè)APP。當前,我國工業(yè)APP發(fā)展不僅存在數(shù)量不多的問題,也存在質量不高的現(xiàn)象,主要體現(xiàn)在以下三個方面。從數(shù)據分析深度看,狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷類工業(yè)APP多,預測預警類尤其是智能決策類工業(yè)APP少。從數(shù)據分析廣度看,受限于數(shù)據采集能力不足,基于單一數(shù)據源開發(fā)的工業(yè)APP多,基于設備和業(yè)務系統(tǒng)等多源異構數(shù)據開發(fā)的工業(yè)APP少。從數(shù)據分析精度看,僅僅基于工業(yè)機理模型或數(shù)據驅動模型開發(fā)的工業(yè)APP多,基于機理模型和數(shù)據驅動模型聯(lián)動開發(fā)的工業(yè)APP少。
三是開源社區(qū)建設滯后,開發(fā)者“雙創(chuàng)”生態(tài)尚未建立。
當今時代,軟件開源和硬件開放已成為不可逆轉的趨勢,掌控開源生態(tài),將成為全球工業(yè)互聯(lián)網平臺的焦點。GE、西門子、PTC等領先平臺企業(yè)均已建立為開發(fā)者提供開源代碼、開發(fā)工具、微服務組件的開源社區(qū),平臺擁有上萬名開發(fā)者。在我國,工業(yè)互聯(lián)網平臺開源社區(qū)建設處于空白,開發(fā)者規(guī)模和能力與國外工業(yè)互聯(lián)網平臺相比差距顯著,嚴重制約了工業(yè)APP的培育。
搶抓機遇 加快工業(yè)互聯(lián)網平臺生態(tài)建設
工業(yè)互聯(lián)網平臺發(fā)展的機遇稍縱即逝,亟須搶抓機遇、全面部署、系統(tǒng)謀劃,加快培育百萬工業(yè)APP,加快工業(yè)互聯(lián)網平臺生態(tài)建設,形成建平臺和用平臺雙向迭代、互促共進的良性格局。
一是面向工業(yè)APP開發(fā)、測試、交易等全生命周期,完善公共服務支撐體系。
建立體系完整、分類明確、指導性強、滾動修訂的工業(yè)APP發(fā)展目錄,指導工業(yè)APP有序開發(fā)。圍繞數(shù)據互通、應用移植、安全性、可靠性等測試需求,建設工業(yè)APP評估規(guī)范和云測試平臺,支持工業(yè)APP開發(fā)者進行自測試、自評估,加速工業(yè)APP的應用推廣。圍繞跨平臺間工業(yè)APP流轉,鼓勵企業(yè)積極采用區(qū)塊鏈等新技術促進平臺間工業(yè)APP互聯(lián)互通。
二是面向工業(yè)APP開發(fā)、測試、交易等全生命周期,完善公共服務支撐體系。
面向裝備、軌道交通、汽車等離散行業(yè),基于工業(yè)互聯(lián)網平臺開發(fā)設計制造協(xié)同、生產管理優(yōu)化、設備健康管理、產品增值服務、制造能力交易等工業(yè)APP。面向鋼鐵、冶金、石化等流程行業(yè),基于工業(yè)互聯(lián)網平臺開發(fā)狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、預測預警、工藝優(yōu)化、質量控制等工業(yè)APP。面向特定行業(yè)、特定區(qū)域共性需求,基于工業(yè)互聯(lián)網平臺推動工業(yè)APP的再封裝、再組態(tài),形成行業(yè)整體解決方案,加快工業(yè)互聯(lián)網平臺的落地。
三是面向培育開發(fā)者“雙創(chuàng)”生態(tài),加強開源社區(qū)建設。
注重開源社區(qū)培育,支持龍頭企業(yè)面向行業(yè)共性關鍵技術和工業(yè)互聯(lián)網平臺發(fā)展需求,建設開放開源技術、代碼開發(fā)包和開發(fā)工具的開源社區(qū),盡快補齊短板。開展工業(yè)互聯(lián)網平臺開發(fā)者創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新大賽,積極培育工業(yè)APP開發(fā)者隊伍,打造基于工業(yè)互聯(lián)網平臺的“雙創(chuàng)”新生態(tài)。支持工業(yè)互聯(lián)網平臺企業(yè)積極參與融入國際成熟開源社會,爭取話語權。
來源:賽迪智庫