譚彰 浙江藍卓工業互聯網信息技術有限公司總經理、工業互聯網產業聯盟副理事長

在過去幾年，“工業互聯網”不僅在全球引發了一場技術風潮，更成為政府在當前複雜多變的政治經濟局勢下，打造中國工業強引擎、構建產業新生態
、引領經濟高質量發展的重要武器。

一

工業互聯網已成重要基礎設施

當今世界
，信息化浪潮席卷全球，信息通信技術與製造技術交叉融合，人類社會正在進入萬物互聯
、虛實結合、數字智能、kaifanggongxiangdexinshidai。gongyehulianwangyuwoguojiakuaizhuanbianjingjifazhanfangshixingchenglishixingjiaohui，weiwoguoshishichuangxinqudongfazhanzhanlvetigonglenandedezhongdalishijiyu。

jinri，guojiatongjijugongbuwoguoguoneiniandushengchanzongzhishoucitupobaiwanyi

，chengweizhuyaojingjitizhongweiyishixianzhengzengchangdejingjiti。zhizaoyedekuaisufusuweiwoguojingjidezengchanghewendingzuochulefeichangtuchudegongxian，shujuxianshi2020年1-11月份，全國規模以上工業企業實現利潤總額57445億元，同比增長2.4%。在工業互聯網技術的助力下，各地工業企業快速複產複工，反映了中國製造業門類完整齊全、產業鏈韌性強、靈活度高、自我恢複能力強的優勢。工業互聯網產業經過4年多發展，也在這場突如其來的疫情中
，交出了一份令人滿意的答卷。

二

工業操作係統的必要性

目前製造業在向數字化、網絡化、智能化轉型過程中，其生產、管理、運營各環節逐步暴露出許多問題。工業企業的真實需求
，主要體現在數據融合，生產計劃調度，工業設備管理，生產協同等方麵。

在數據融合應用方麵
，普遍存在多元數據采集、異構係統集成、數據融合應用的需求。在生產製造過程中生產數據
、管理數據、化驗數據、安全監控數據
、環保監測數據、氣象環境數據
、原材料質量、人(ren)員(yuan)定(ding)位(wei)數(shu)據(ju)和(he)視(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)數(shu)據(ju)等(deng)如(ru)何(he)進(jin)行(xing)有(you)效(xiao)地(di)加(jia)工(gong)和(he)應(ying)用(yong)是(shi)目(mu)前(qian)工(gong)業(ye)企(qi)業(ye)麵(mian)臨(lin)的(de)共(gong)性(xing)問(wen)題(ti)。在(zai)企(qi)業(ye)的(de)實(shi)際(ji)經(jing)營(ying)和(he)運(yun)維(wei)過(guo)程(cheng)中(zhong)，又(you)強(qiang)烈(lie)地(di)要(yao)求(qiu)這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)能(neng)夠(gou)無(wu)縫(feng)融(rong)合(he)。

在生產計劃調度方麵
，企業急需應用門檻低的行業工廠模型、物(wu)性(xing)數(shu)據(ju)庫(ku)及(ji)算(suan)法(fa)庫(ku)。由(you)於(yu)現(xian)代(dai)工(gong)業(ye)企(qi)業(ye)，生(sheng)產(chan)環(huan)節(jie)多(duo)，協(xie)作(zuo)關(guan)係(xi)複(fu)雜(za)，生(sheng)產(chan)連(lian)續(xu)性(xing)強(qiang)，情(qing)況(kuang)變(bian)化(hua)快(kuai)
，某(mou)一(yi)局(ju)部(bu)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)，或(huo)某(mou)一(yi)措(cuo)施(shi)沒(mei)有(you)按(an)期(qi)實(shi)現(xian)，往(wang)往(wang)會(hui)波(bo)及(ji)整(zheng)個(ge)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)的(de)運(yun)行(xing)。因(yin)此(ci)
，加(jia)強(qiang)生(sheng)產(chan)調(tiao)度(du)工(gong)作(zuo)
，對(dui)於(yu)及(ji)時(shi)了(le)解(jie)、掌握生產進度，研究分析影響生產的各種因素，根據不同情況采取相應對策，使差距縮小或恢複正常是非常重要的。

在工業設備管理方麵，企業缺乏智能化、可視化、一體化的管理工具。製造業企業存在大量動設備和靜設備，包括罐類、塔類
、閥門類、管道類、儀表類
、化驗分析類等。這些設備的智能化程度不一，維護
、保(bao)養(yang)和(he)管(guan)理(li)要(yao)求(qiu)不(bu)同(tong)。很(hen)多(duo)企(qi)業(ye)針(zhen)對(dui)這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)並(bing)沒(mei)有(you)實(shi)現(xian)電(dian)子(zi)化(hua)全(quan)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)管(guan)理(li)，僅(jin)靠(kao)人(ren)工(gong)和(he)紙(zhi)麵(mian)台(tai)賬(zhang)的(de)方(fang)式(shi)進(jin)行(xing)記(ji)錄(lu)

，對(dui)單(dan)個(ge)設(she)備(bei)的(de)維(wei)護(hu)僅(jin)靠(kao)計(ji)劃(hua)性(xing)的(de)周(zhou)期(qi)性(xing)保(bao)養(yang)和(he)維(wei)修(xiu)。然(ran)而(er)，這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)在(zai)生(sheng)產(chan)環(huan)境(jing)中(zhong)，均(jun)有(you)長(chang)期(qi)運(yun)行(xing)和(he)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)的(de)要(yao)求(qiu)，如(ru)果(guo)某(mou)個(ge)設(she)備(bei)因(yin)為(wei)故(gu)障(zhang)而(er)無(wu)法(fa)及(ji)時(shi)修(xiu)複(fu)，將(jiang)影(ying)響(xiang)裝(zhuang)置(zhi)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)，導(dao)致(zhi)停(ting)車(che)整(zheng)修(xiu)。

在工業生產安全管理方麵，隨著工業自動化的發展
，生產裝置變得越來越自動化、連續化、大型化
、複雜化

，企業生產過程處理和儲存的易燃

、易爆、有毒的危險物規模也越來越大
，一旦這些物質的正常運行狀態遭到破壞，就有可能造成人員傷亡、財產損失和環境破壞。災害影響範圍大
，事故的發生具有突發性
、災難性、複雜性和社會性。因此製造業對安全管理的要求極為嚴格。

在zai生sheng產chan協xie同tong方fang麵mian，企qi業ye希xi望wang內nei部bu可ke以yi消xiao除chu企qi業ye內nei部bu信xin息xi孤gu島dao，打da通tong不bu同tong信xin息xi係xi統tong的de數shu據ju以yi提ti高gao生sheng產chan效xiao率lv
，生sheng產chan品pin質zhi和he減jian少shao成cheng本ben。在zai產chan業ye鏈lian的de上shang、下遊企業之間
，企業一方麵希望可以通過產品物流的追蹤實現產品質量、運輸過程和中間存儲過程的透明


，另一方麵希望能消除信息不對稱，實現柔性、科學的供應鏈管理。

當dang下xia越yue來lai越yue多duo工gong業ye企qi業ye已yi經jing認ren識shi到dao數shu字zi化hua轉zhuan型xing的de必bi要yao性xing
，對dui於yu數shu字zi化hua的de應ying用yong落luo地di也ye非fei常chang迫po切qie。工gong業ye操cao作zuo係xi統tong可ke以yi有you效xiao連lian接jie工gong廠chang內nei部bu各ge種zhong各ge樣yang的de設she備bei和he係xi統tong
，實shi現xian互hu聯lian互hu通tong和he集ji成cheng融rong合he，另ling一yi方fang麵mian，可ke以yi實shi現xian企qi業ye和he企qi業ye之zhi間jian

、產(chan)業(ye)鏈(lian)上(shang)下(xia)遊(you)的(de)協(xie)同(tong)
，通(tong)過(guo)開(kai)放(fang)平(ping)台(tai)，工(gong)業(ye)智(zhi)能(neng)軟(ruan)件(jian)實(shi)現(xian)去(qu)技(ji)能(neng)化(hua)。工(gong)業(ye)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)還(hai)可(ke)以(yi)把(ba)工(gong)業(ye)軟(ruan)件(jian)構(gou)建(jian)起(qi)來(lai)，實(shi)現(xian)工(gong)業(ye)知(zhi)識(shi)的(de)有(you)效(xiao)沉(chen)澱(dian)、共享和複用，驅動企業的業務模式轉型、管理的變革和商業模式的創新，增強企業的核心競爭力，進而助力產業的高質量發展。

三

工業操作係統的特性

在充分了解、認識，並且深入一線整理了企業的數字化需求之後，藍卓在2018年推出了國內首個具備自主知識產權的工業操作係統——supOS。在我們的體係架構中，工業操作係統是一個“承上啟下”的通用平台
，假如把一個工廠看成一個手機，為每個工廠裝上智能的操作係統，管理工廠裏的每一個硬件
、生產要素
，就像安卓或iOS管理手機裏的芯片等元素一樣；原先工廠當中垂直煙囪式的大型軟件變成了智能操作係統上的APP，來自不同廠家的APP可以運營在統一平台上，實現OS+APP的智能工廠新模式。

我們認為符合現代工業發展需求的工業操作係統，需要具備如下特性：

1）用於工廠全信息的集成
，可有效地融合工廠的生產、管理和運營數據。將傳統工廠DCS、MES
、ERP等係統金字塔式的數據傳遞方式，（補充一下：不僅是係統裏的數據，還包括設備數據，視頻監控、溫濕度等異構係統數據）回複：這裏講的是金字塔式數據傳遞方式，不是指數據結構
，異構係統在第二條轉變為“扁平化”結構，實現基礎自動化各係統之間的互聯互通與優化控製
，真正發揮工業企業在工廠自動化層麵所建係統的協同

、優化及放大作用，為工廠“安、穩、長、滿、優
、智”的高效運行提供基礎性的核心支撐作用。

2）作(zuo)為(wei)工(gong)廠(chang)的(de)通(tong)用(yong)連(lian)接(jie)器(qi)，兼(jian)容(rong)各(ge)類(lei)主(zhu)流(liu)工(gong)業(ye)協(xie)議(yi)，可(ke)實(shi)現(xian)工(gong)業(ye)數(shu)據(ju)的(de)全(quan)集(ji)成(cheng)與(yu)標(biao)準(zhun)化(hua)管(guan)理(li)，如(ru)數(shu)據(ju)標(biao)準(zhun)化(hua)和(he)對(dui)象(xiang)信(xin)息(xi)模(mo)型(xing)的(de)運(yun)行(xing)期(qi)管(guan)理(li)，多(duo)元(yuan)數(shu)據(ju)預(yu)處(chu)理(li)、存儲、壓縮處理

，提供實時和曆史數據查詢服務
，計算資源管理和服務治理
，業務流搭建，提供一個信息融合、多元數據混合的快速數據分析構建平台。

3）提供組態式的APP開發環境，具有數據分析和挖掘所需的算法模塊和展示模板，支持界麵DIY，用戶通過鼠標拖拉拽就可以完成報表的製作和業務流程的落地
，支持用戶對簡易工業APP快速設計和開發。

4）提供智能引擎服務，支持主流算法如聚類分析、回歸分析
、決策樹、隨機森林、樸素貝葉斯、遺傳算法、深度學習、神經網絡等，同時提供麵向行業共性的機理模型
、知識圖譜等，全麵提高智能應用的靈活性，降低大數據和人工智能應用的門檻和難度。

5）提供平台開放服務，開發工具集、開發包
、接口及認證發布服務，簡單易用。具備完整全麵的工業APP商店和開發者中心
，技術上支持生態合作夥伴的發展
，能夠繁榮工業互聯網應用的生態圈。

6）提供安全可控的分層多點信息安全防護，支持深度防禦安全，將安全防護能力分布在平台中的各層架構。實現訪問控製、數據分區隔離
、通信安全加密
、入侵檢測等信息安全防護功能。

四

工業操作係統的發展經驗

在產品應用規模上
，supOS工業操作係統經過從V1.0到V3.0三個大版本迭代
，已經實現以“平台+工業智能APPs”的應用模式，賦能17個行業，包括石化化工、建材等流程行業和金屬製品加工、汽配
、裝備製造等離散行業，應用項目覆蓋了全國27個省市地區，以及白俄羅斯、泰國、沙特等國家。建設了寧波
、嘉興、安慶、紹興等區域級的工業互聯網平台，還有汽車零部件、金屬製品、箱包、膠囊等行業級平台，融通上下遊產業鏈條和產業集群

，打造區域特色產業。同時藍卓正在積極建設以化工園區、小微型工業園區為主的園區級平台

，增強園區業主方的數字化運營管理能力。

在產品成熟度層麵
，supOS已成為具備邊緣智能平台、工業信息全集成平台、工業數據湖、工業數據資產管理平台、工業APP開放平台、工業大數據分析平台、Open API、SDK
、工業智能算法、應用商店、開發者中心、藍卓雲等一體的完整的操作係統。可為企業提供以工業大數據為核心的全生命周期服務
；提供工業大數據和人工智能的集成、分析、挖掘和可視化展示的一整套IT工具集和模板庫，為工廠的生產者、管理者、經營者和業務專家們提供了數據和應用場景創新的平台；提供開放的數據服務、計算服務、存儲服務和安全服務
，支持原生開發

、遷移與集成
，幫助工業APP開發者聚焦業務本身的開發與設計
，降低基礎服務的技術門檻和開發成本；提供雲、企
、端的統一架構，可實現工業智能APP和數據的快速遷移，滿足企業不同時期的應用部署場景和要求。

圖1、supOS工業操作係統架構圖

目前，藍卓正麵向區域
、行業、園區、qiyesigecengcicanyugegedifangdegongyehulianwangpingtaitixijianshe。lianhebendifuwushanghequanguodeyouxiufuwushangshengtai，mianxiangdifangdeyoushichanyefuneng。tongshilanzhuoyelianheshengtaihezuohuoban，yisupOSgongyecaozuoxitongweijichupingtai，heshengtaihezuohuobanzaixingyefangmianjinxinghezuo，lanzhuodeshengtaihezuohuobandoujubeixingyedejileiyijimianxiangzhuanyelingyudexingyexingchanpin

，jichupingtaijieheyihou，yimianxiangduogexingyetuichulexingyejidezipingtai
，tongguopingtaifunengzhongxiaoqiyedeshuzihuazhuanxing。

圖2
、多級工業互聯網平台體係建設

在流程行業，我們應用工業操作係統+APP的方式為海螺水泥構建了企業級平台。通過打通ERP係統
、物流係統和DCS係統

、質zhi量liang係xi統tong實shi現xian雲yun邊bian協xie同tong應ying用yong，通tong過guo大da數shu據ju和he人ren工gong智zhi能neng的de技ji術shu，實shi現xian關guan鍵jian設she備bei的de狀zhuang態tai檢jian測ce和he預yu測ce預yu警jing，提ti高gao設she備bei利li用yong率lv，減jian少shao現xian場chang人ren工gong的de巡xun檢jian
，實shi現xian現xian場chang的de少shao人ren化hua

，有you效xiao滿man足zu了le大da型xing水shui泥ni集ji團tuan需xu要yao全quan國guo性xing異yi地di辦ban廠chang、集中管控的需要。

圖3
、海螺水泥智慧工廠數據中心示範

在(zai)離(li)散(san)行(xing)業(ye)


，我(wo)們(men)為(wei)安(an)慶(qing)一(yi)枝(zhi)梅(mei)打(da)造(zao)了(le)基(ji)於(yu)工(gong)業(ye)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)車(che)間(jian)。通(tong)過(guo)產(chan)線(xian)設(she)備(bei)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)改(gai)造(zao)
，通(tong)過(guo)點(dian)線(xian)實(shi)現(xian)工(gong)廠(chang)各(ge)設(she)備(bei)的(de)互(hu)聯(lian)互(hu)通(tong)，通(tong)過(guo)打(da)通(tong)ERP係統和工業APP之間的數據閉環
，實現生產計劃、控製、反饋、調節的閉環管理。例如，通過車間、產線、工(gong)序(xu)全(quan)過(guo)程(cheng)可(ke)視(shi)化(hua)
，實(shi)現(xian)基(ji)於(yu)工(gong)業(ye)和(he)設(she)備(bei)的(de)透(tou)明(ming)工(gong)廠(chang)。通(tong)過(guo)訂(ding)單(dan)拉(la)動(dong)產(chan)線(xian)和(he)庫(ku)存(cun)，實(shi)現(xian)智(zhi)能(neng)的(de)生(sheng)產(chan)和(he)智(zhi)能(neng)的(de)倉(cang)儲(chu)物(wu)流(liu)，並(bing)且(qie)通(tong)過(guo)產(chan)線(xian)當(dang)中(zhong)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)的(de)分(fen)析(xi)以(yi)及(ji)和(he)生(sheng)產(chan)相(xiang)關(guan)重(zhong)要(yao)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)的(de)監(jian)測(ce)以(yi)及(ji)匹(pi)配(pei)生(sheng)產(chan)計(ji)劃(hua)和(he)加(jia)工(gong)量(liang)的(de)統(tong)計(ji)
，實(shi)現(xian)基(ji)於(yu)大(da)數(shu)據(ju)智(zhi)能(neng)的(de)生(sheng)產(chan)調(tiao)度(du)等(deng)。

圖4
、安慶一枝梅車間產線工序全生命周期可視化

在園區層麵，我們基於supOS建設智慧工業園區平台，通過平台連接園區內的各種工業企業，一方麵可以為園區提供統一的平台進行安全的監管、環保
、節能減排的監管功能，另一方麵通過平台為園區內的企業提供公共的生產管理
、設備運維、倉儲物流等公共服務，提升園區的數字化整體競爭力。

五

工業互聯網的未來發展趨勢

xianjinqiyedeshuzihuachuangxinhequdongchengguo
，huibuduanyinlingxingyefazhandezhengtizouxiang。gongyehulianwangshizouxiangweilaigongyefazhandebixushiyongdeshouduan。erxianjinqiyexuyaodepingtaibixunengbangzhuqishixianqiyeneibuhulianhutong，suzaojiyushujuqudongdeyewumoshi、管理模式、商業模式。

從技術發展的角度來說
，工業互聯網產業正呈現以下趨勢：

第一，在數據互聯和集成方麵，以泛在適配器和業務服務軟總線的方式
，實現工廠多業務係統協同、全係統集成

，具備對常見工業協議和工業設備的支撐能力，實現全域數據，統一管理的能力。

第(di)二(er)
，針(zhen)對(dui)市(shi)場(chang)普(pu)遍(bian)存(cun)在(zai)大(da)企(qi)業(ye)更(geng)關(guan)注(zhu)私(si)有(you)化(hua)部(bu)署(shu)，中(zhong)小(xiao)微(wei)企(qi)業(ye)更(geng)關(guan)注(zhu)雲(yun)上(shang)使(shi)用(yong)的(de)現(xian)象(xiang)，雲(yun)化(hua)部(bu)署(shu)和(he)混(hun)合(he)雲(yun)部(bu)署(shu)將(jiang)成(cheng)為(wei)主(zhu)流(liu)實(shi)施(shi)方(fang)式(shi)
，一(yi)方(fang)麵(mian)既(ji)滿(man)足(zu)企(qi)業(ye)對(dui)即(ji)插(cha)即(ji)用(yong)、彈性擴容以及降低實施門檻的要求

，一方麵也滿足企業對於數據安全、完整、保密以及權限管控的需要。

第三，平台型產品支持對數據進行全域組態化建模，麵向各種各樣場景提供開放的數據服務

，包括綜合展示
、業務APP、智能APP等。為工廠的生產
、管理提供可視化支撐，大大降低工廠的數據門檻，實現自助的數據融合應用。

第(di)四(si)，發(fa)展(zhan)低(di)代(dai)碼(ma)開(kai)發(fa)工(gong)具(ju)，同(tong)時(shi)針(zhen)對(dui)大(da)量(liang)傳(chuan)統(tong)工(gong)業(ye)軟(ruan)件(jian)向(xiang)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang)架(jia)構(gou)轉(zhuan)移(yi)的(de)現(xian)狀(zhuang)，提(ti)供(gong)快(kuai)速(su)的(de)工(gong)業(ye)軟(ruan)件(jian)集(ji)成(cheng)遷(qian)移(yi)工(gong)具(ju)
，通(tong)過(guo)弱(ruo)集(ji)成(cheng)、淺集成

、深集成的方式
，使平台上的APP更豐富。

從產業發展的角度來說，未來的工業互聯網產業還呈現以下趨勢：

第一，通過企業的智能製造、數字化建設，將工藝專家的知識經驗等轉換成智能工業軟件，實現“去技能化”。從cong企qi業ye的de角jiao度du來lai講jiang，現xian在zai很hen多duo工gong藝yi質zhi量liang的de精jing準zhun控kong製zhi，或huo者zhe一yi些xie高gao水shui準zhun生sheng產chan管guan控kong
，在zai很hen大da程cheng度du上shang還hai是shi依yi賴lai一yi些xie熟shu練lian的de工gong藝yi專zhuan家jia，而er有you經jing驗yan的de老lao工gong人ren越yue來lai越yue稀xi缺que。通tong過guo建jian設she企qi業ye工gong業ye互hu聯lian網wang平ping台tai
，構gou建jian承cheng載zai工gong廠chang全quan生sheng命ming周zhou期qi的dePT（工藝技術）、ET（設備技術）、OT（運營技術）

、AT（自動化技術）、IT（ABC信息技術）的知識融合平台
，可以將工業知識和經驗沉澱下來，用軟件來輔助人的操作，將複雜的製造過程konw-how沉澱下來。

第二，工業互聯網平台化和開放化的重要性將越來越凸顯。業主方會避免建設一些封閉式的、煙囪式的
，以後很容易推倒重建的係統，並且重視平台的延展性和開放性。隻有這樣做，才能持續地讓企業的知識、經驗和技能得到不斷發展。

第三，亟需構建麵向於生態體係的開放平台。工業互聯網的發展會使得工業軟件共性的內容下沉到平台上麵，麵向垂直領域的APP將由很多行業裏麵的專家、生態合作夥伴共同開發
，最終來實現整個由平台商
、工業軟件商、實施服務商


、工業用戶，共同參與的一種工業智能應用的生態體係。

第四，針對工業互聯網的網絡安全和信息安全得到空前發展。隨著聯網化和各種生態型APP的出現
，現在已經有非常多的定向對於工業企業的攻擊，對於數據的安全、生產的安全
，無論是企業還是國家頂層層麵都將非常重視。