工信部副司長安筱鵬：從工業雲到工業互聯網平台演進的五個階段

05-07

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造奇新媒體導讀：2017中國信息化百人會第四屆信息戰略論壇在京成功舉辦，這次論壇的主題為「AI時代製造業雲端遷徙之路——企業聯接未來的信息戰略」。工信部信息化和軟體服務業司副司長安筱鵬在會上作了題為「從工業雲向工業互聯網平台演進的五個階段」的主題演講。引起了業界的廣泛關注。

安筱鵬認為，從工業雲向工業互聯網平台演進分為5個階段：成本驅動導向（研發工具類軟體上雲）、集成應用導向（核心業務系統上雲）、能力交易導向（設備和產品上雲）、創新引領導向（發展工業微服務和定製化工業app）、生態構建導向（第三方主導的通用工業app崛起）。

專題鏈接：獨家 | 安筱鵬之問：中國消費互聯網優勢能否自然遷移到工業互聯網？

文 | 安筱鵬博士，工信部信軟司副司長

安筱鵬表示，中國具備培育世界級消費互聯網平台的土壤，而要想培育中國本土的世界級工業互聯網平台則任重而道遠，需要加強政府、行業、企業的共同努力，這將是一項複雜性、長期性、漸近性的工程。

以下為安筱鵬演講內容摘要：

十九大報告提出，「推動經濟發展質量變革、效率變革、動力變革，提高全要素生產率」，「推動互聯網、大數據、人工智慧和實體經濟深度融合」。這些都為製造業與互聯網融合指明了方向，引領當前融合發展進入新時代、新階段。加快工業互聯網發展是落實十九大精神的重要舉措，也是當前的工作重點。

10月30日，國務院常務會通過《深化「互聯網+先進位造業」發展工業互聯網的指導意見》，會上，李克強總理指出，「一些跨國公司已經在工業互聯網平台建設方面發力推進，可以說，大型工業雲平台正在成為可能引領整個產業革命潮流的風向標」。

近五年來，工信部高度重視工業雲工作。2013年，工信部在北京數碼大方組織召開工業雲現場會，推動研發工具類軟體上雲，積極培育16個工業雲創新服務試點。今年4月18日，工信部在中石油召開工業雲現場會，引導工業企業核心業務系統向雲端遷移，推進工業雲發展和企業數字化、網路化、智能化。在實踐工作中有些同志反映，對工業雲和工業互聯網平台究竟是什麼關係，還不太清楚。

基於這樣一些考慮，我們從工作的角度對工業雲和工業互聯網平台關係做一介紹。理解工業企業上雲，實際上要回答三個基本問題，企業為什麼要上雲？什麼業務上雲？如何上雲？沿著這個思路來理解工業雲和工業互聯網平台的聯繫和區別。

工業互聯網平台與工業雲有著本質的區別，又有許多聯繫，工業互聯網平台是傳統工業雲功能的疊加與迭代。從過去幾年的工作實踐及技術和產業發展趨勢來看，工業雲平台向工業互聯網平台演進經歷五個階段：成本驅動導向、集成應用導向、能力交易導向、創新引領導向、生態構建導向五個階段，這幾個階段可以並行也可以跳躍。

階段一：成本驅動導向

工業雲發展第一個階段是成本驅動導向的階段，主要是研發設計類工具上雲。雲計算具有資源池化、彈性供給、按需付費等典型特徵，能大幅降低企業購買研發工具的成本，提高企業研發效率，因此，降低成本是工業雲平台起步發展階段考慮的重要因素。工信部2013年4月、2014年7月、2015年7月連續3年分別在北京、濟南、南京召開工業雲現場會，在全國開展了16個工業雲創新服務試點。前幾年，業界討論工業雲，關注的重點問題都是企業如何通過雲計算降低IT硬體成本、軟體成本、部署成本、運營成本。

在硬體方面，雲平台通過IT硬體資源租用取代直接購買或自建，可以大幅降低硬體成本，以中石油為例，在完成核心信息系統雲化後，「十二五」期間節省成本約5.9億元。在軟體方面，從購買軟體授權到根據時間、人、次數來訂閱雲服務，也可以大幅降低成本,比如達索的一套軟體原來是幾萬塊錢/套，現在採用訂閱式每套每年只需要幾千元。在部署成本與運營成本方面，工業雲平台能大大降低縮簡訊息系統建設周期，減少運維成本。

當前，為確保市場競爭優勢，全球領先的研發軟體廠商紛紛基於雲端構建新一代的工具軟體，推動工具類軟體向雲端遷移。達索2015年推出基於雲的3DEXPERIENCE 平台，目前新產品均基於雲端開發，超過100種以上的研發工具應用均可通過雲服務模式提供。歐特克2016年推出基於雲端的研發解決方案Autodesk 360，並逐步終止永久許可購買選項，用戶可按季度、年度和多年期限購買雲服務。PTC2017年將傳統軟體授權的盈利模式全部從美國、歐洲退出（中國3年過渡期），目前全球70%以上業務通過訂閱模式使用基於ThingWorx平台的產品和服務。

階段二：集成應用導向

工業雲發展第二個階段是集成應用導向的階段，主要是研發設計類工具上雲的基礎上，推動核心業務系統上雲。

2017年4月18日，工信部在中石油召開工業雲現場會，與前幾次現場會工業雲關注的焦點是降低成本相比，本次現場會企業討論的重點是如何通過企業內部核心業務系統向雲端遷移，實現企業內部的系統集成。比如，中石油指出，將企業40個業務系統遷移到雲端，有成本的考慮，更多的考慮是實現內部的集成。

這些企業為什麼強調集成應用呢？部領導曾經指出，兩化融合與工業4.0在核心理念、具體做法和推進路徑上殊途同歸、如出一轍、異曲同工。那麼這個「同」和「一」是什麼呢？那就是集成應用。工業4.0強調橫向集成、縱向集成、端到端集成。工信部兩化融合水平評估體系把兩化融合劃分為基礎建設、單項應用、綜合集成和創新引領四個階段，數據顯示，全國只有19.3%的企業達到綜合集成水平，集成應用和中等收入陷阱一樣難以跨越，我國企業普遍面臨集成應用困境，所以集成是重點，是難點，也是焦點。

近幾年，工信部一直在開展兩化融合管理體系貫標工作， 8萬家企業的自評估、自診斷、自對標結果顯示，企業兩化融合投入和企業兩化融合收益並不是線性關係，企業兩化融合水平只有達到集成階段之後，企業的收益才會呈現指數化的增長，對於不少中小企業而言，這是一個挑戰。那麼如何實現集成呢？其一是漸進的路徑，即不改變現有的技術架構，不斷地通過API介面實現不同業務系統之間的互聯互通；其二則是工業雲這一激進路徑，即企業將業務系統遷移到雲端，從而解決系統內部的互聯互通問題。

因此，集成應用導向階段工業雲平台的典型特徵是通過核心業務系統上雲，打通信息孤島，促進位造資源、數據等集成共享，提升企業效益。

過去幾十年, 信息技術（IT）和工業技術（OT）沿著各自不同的軌道在發展，系統架構遷移到雲端將打破傳統企業五層架構，有利於實現工業4.0所強調的橫向集成、縱向集成和端到端集成，促進單點智能演進至全局優化。

在今年4月18日中石油召開的工業雲現場會上，中國商飛提出，中國商飛企業上雲不僅僅是因為成本，更重要的構建基於工業雲的飛機研製系統平台，推動遍布全球的包括機體結構供應商、系統供應商、零件及材料供應商等近150個一級供應商之間進行數據交互，基於單一數據源實現協同設計、協同製造。這也是國內汽車等行業企業推動業務系統向雲端遷移、實現跨國跨企業協同研發和製造的重要出發點。

階段三：能力交易導向

工業雲發展第三個階段是能力交易導向的階段，在企業研發設計類工具、核心業務系統上雲之後，底層的設備和產品開始上雲，工業雲平台開始演進為工業互聯網平台。

對於工業互聯網平台而言，數據採集是基礎，當前，一大批領軍企業已經開始打造設備和產品數據採集及雲端遷移的解決方案，國外巨頭GE推出Predix Machine、西門子推出MindConnect Nano、卡特彼勒推出Product Link、CAT Connect，國內航天雲網推出Smart IOT、樹根互聯推出根-雲盒，這為工業數據的採集以及向雲端的遷移提供了工具。

硬體設備上雲+核心業務系統上雲+研發工具上雲，推動互聯網在經歷信息交流（搜狐、新浪）與產品交易（京東、阿里）之後，正在進入能力交易的新階段，未來在互聯網上不再僅僅是手機、衣服等產品的交易，還將出現研發設計能力、測試實驗能力、生產製造能力、物流能力等生產能力的交易。

當前生產能力的交易主要面臨著三大問題：一是製造資源配置不均衡，例如國內機床的利用率只有40%，在很多情況下處於閑置狀態，當有大訂單來的時候設備又滿足不了需要；二是供需信息不充分，當一個企業有了一個大訂單需要購買數控機床加工能力時，不知道加工能力在哪裡；三是製造能力不可計量，能力交易成本較高。沒有計量就沒有交易，隨著設備上雲，製造能力能夠實現在線發布、製造資源可以彈性供給、供需信息能夠實時對接、能力交易也可以精準計費，這為解決上述問題提供了可能。

一大批企業已經在探索這些新的商業模式。iSESOL平台將上萬台i5機床接入雲端，採用租賃方式，按使用時間、價值或按工件數量計費，這大大降低了企業的一次性成本，也提高了機床的使用效率。航天雲網平台可交易14類、66小類生產製造能力，12類，139小類實驗試驗能力，3類，30小類計量檢測能力。

階段四：創新引領導向

第四個階段是創新引領導向的階段，在企業研發設計類工具、核心業務系統、底層的設備和產品開始上雲之後，製造業架構體系發生了革命性變革，「雲計算+邊緣計算」成為計算能力新組合，微服務架構成為知識經驗封裝的新模式，工業app成為新型軟體形式。工業互聯網平台的四層架構日漸清晰，數據採集層、IaaS層、工業PaaS和工業APP層共同構成了基於雲的端到端製造業數字化、網路化、智能化整體解決方案，看起來是雲，背後是面向線下的一套解決方案。

在該階段，「工業paas平台+定製化開發工業APP」成為平台競爭的焦點，並在重構工業知識新體系。其中，工業PaaS層的核心是把大量的工業技術原理、行業知識、基礎工藝、模型工具規則化、軟體化、模型化，封裝成為可重複使用的微服務組件。工業APP層的核心是面對特定的工業場景，通過調用底層的微服務，推動工業技術、經驗、知識和最佳實踐的模型化、軟體化與再封裝。

這樣的平台架構帶來了工業知識的沉澱、復用和重構。沉澱是指將工業技術、經驗、知識和最佳實踐固化封裝為微服務組件和工業APP。復用是指可反覆調用微服務組件和APP。重構是指構造了一個工業知識創造和傳播的新體系，創新的主體（高效便捷地整合第三方資源）、創新的載體（可重複調用微服務和APP）和創新方式(基於工業PaaS平台和工業APP的創新體系)都將發生變化，這將大大降低創新的成本和風險，提高研發效率，並將改變以往的「二八規律」（即80%的精力用在重複勞動，20%用在創造），使80%的精力從事於創造，20%用在重複性勞動上。

工業PaaS平台相當於一個可擴展的工業雲操作系統，其功能類似微軟的Windows、谷歌的安卓系統或者蘋果的iOS系統，向下可以實現各種軟硬體資源的接入、控制和管理，向上則提供開發介面、存儲計算和工業資源等支持，通過軟硬體解耦的方式實現硬體資源虛擬化和應用服務軟體化。

舉個例子來理解軟硬解耦所帶來的價值，蘋果究竟是大規模生產還是個性化定製呢？有的專家說蘋果只生產一兩款智能終端是大規模生產，有的專家說蘋果應用商店擁有大量APP，每一個智能終端都不同，其實兩者說的都有一定的道理，但並不全面。智能手機通過操作系統實現了軟硬體的解耦，蘋果通過硬體的大規模生產和軟體的個性化定製，實現了規模經濟和範圍經濟的有機結合。工業互聯網平台也是這樣的架構，通過軟硬體解耦屏蔽底層設備、軟體集成、計算資源調度、運行環境的複雜性，提供豐富的工業APP。同時對功能模塊的反覆調用，能夠大幅提高研發效率，比如大眾點評不需要自己開發地圖，只需要調用百度或高德地圖實現餐館位置定位功能，滴滴出行也不需要自己開發支付工具，只需調用微信支付或支付寶即可完成支付環節。

工業互聯網平台推動軟體研發模式向工業領域拓展。一個大型軟體系統開發過程中，65%的編程代碼來自於對已有各種「軟體功能模塊」重複調用，而工業研發、生產和服務過程中，知識復用水平較低。工業互聯網平台的本質就是通過提高工業知識復用水平構築工業知識創造、傳播和應用新體系。

階段五：生態構建導向

第五個階段是創新引領導向的階段，隨著海量第三方開發者與通用工業APP的出現，工業互聯網平台將進入到一個以生態構建為導向的新階段。當前GE、西門子等領軍企業都在圍繞「智能機器+雲平台+工業APP」的功能架構，培育海量第三方開發者開發工業APP，構建基於平台的製造業生態，不斷鞏固和強化製造業競爭優勢。

和創新引領階段相比，主要表現為三方面變化，一是開發主體（who）從「平台運營者+平台客戶」聯合開發演進為海量第三方開發者；二是開發內容（what）從有限、封閉、定製化的工業APP演進為海量、開放的、通用性的工業APP；三是運營機制（how）在演進，核心是形成工業APP應用與工業用戶之間相互促進、雙向迭代的生態體系。

總結工業雲平台到工業互聯網平台演進的五個階段，主要體現為四個方面的變化。

第一，什麼上雲（what）在變，工業雲平台強調開發工具軟體、核心業務系統上雲，工業互聯網平台強調軟硬體整體上雲。
第二，為什麼上雲（why）在變，工業雲平台的核心是節約硬體與軟體成本，工業互聯網平台的核心提高工業知識生產、傳播、復用效率，從成本控制導向到知識創造導向、生態導向轉變。
第三，應用開發主體（who）在變，工業雲平台以平台開發商或軟體廠商開發為主，工業互聯網平台強調海量第三方開發者參與開發。
第四，運行機制（how）在變，工業雲平台更多是一個單邊市場，工業互聯網平台是一個雙邊市場，強調海量、開放APP應用與工業用戶之間形成相互促進、雙向迭代的生態體系。

最後，值得我們思考的是，中國消費互聯網優勢能否自然遷移到工業互聯網呢？《深化製造業與互聯網融合發展的指導意見》指出我們是製造業大國，也是互聯網大國，兩個大國的優勢疊加可以形成疊加效應、聚合效應、倍增效應，但是如何才能做到從可能到必然呢？

我們具備了培育世界級消費互聯網平台的土壤，但是否也具備培育世界級工業互聯網平台的土壤呢？我們要充分認識到消費互聯網與工業互聯網的差異性。

為什麼會有這麼多的消費互聯網平台進入到世界級行列呢？原因有很多，其中最重要的原因是在於改革開放三四十年，社會心理形成一種狀態願意擁抱變化，個人消費者願意擁抱變化，但是對工業企業來說我們是否也願意擁抱工業雲來的變化呢？培育中國本土世界級工業互聯網平台任重而道遠，需要加強政府、行業、企業的共同努力，這是一項複雜性、長期性、漸近性的工程，工信部將通過工業互聯網平台培育工程、百萬製造業企業上雲工程、百萬工業APP工程推進此項工作。

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