工業(yè)APP發(fā)展特征及建議
時(shí)間:2022-12-28 10:33:01
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人類工業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了從力電聲光磁熱核等技術(shù)躍遷,到利用計(jì)算機(jī)軟件優(yōu)化工業(yè)復(fù)雜系統(tǒng),再到軟件云化、平臺(tái)化形成工業(yè)軟件生態(tài)的過程。在工業(yè)技術(shù)軟件化趨勢(shì)推動(dòng)下,企業(yè)通過軟件化沉淀工業(yè)技術(shù)知識(shí)來提升創(chuàng)新能力的需求日益凸顯,工業(yè)app概念應(yīng)運(yùn)而生。與一般工業(yè)軟件本地化部署、體量巨大、操作復(fù)雜、主要針對(duì)抽象工業(yè)問題不同,工業(yè)App是一種將實(shí)踐中已經(jīng)被證明可行的工業(yè)技術(shù)知識(shí)封裝固化后形成的工業(yè)應(yīng)用程序,針對(duì)具體工業(yè)場(chǎng)景、問題和流程,部署多元、小巧易操作。作為工業(yè)4.0時(shí)代工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)價(jià)值實(shí)現(xiàn)的最終出口,工業(yè)App對(duì)提升我國(guó)制造業(yè)發(fā)展起點(diǎn)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,賦能產(chǎn)業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,強(qiáng)化工業(yè)技術(shù)知識(shí)積累、傳遞、共享等方面具有重要意義。西方制造強(qiáng)國(guó)已開展了一系列開發(fā)實(shí)踐,德國(guó)制造領(lǐng)軍企業(yè)依據(jù)工業(yè)4.0體系標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工業(yè)實(shí)際應(yīng)用需求研發(fā)推廣各類工業(yè)App。西門子在2017年漢諾威工業(yè)展覽會(huì)上展示了依托MindSphere操作系統(tǒng)封裝的50種工業(yè)App。美國(guó)深知工業(yè)軟件在搶占新工業(yè)革命制高點(diǎn)中的作用,以“云平臺(tái)+工業(yè)App”來?yè)尮I(yè)數(shù)據(jù)入口主導(dǎo)權(quán)、提升用戶粘性、鞏固工業(yè)智能化優(yōu)勢(shì)。GE構(gòu)建起以150種工業(yè)App為核心的產(chǎn)業(yè)生態(tài),涵蓋醫(yī)療、發(fā)動(dòng)機(jī)、核電、石油化工等高端裝備全生命周期管理服務(wù)。PTC提出“ThingWorx平臺(tái)+Apps+生態(tài)”布局,為制造業(yè)企業(yè)提供各環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)App套件。波音、洛克希德等也在大規(guī)模開發(fā)工業(yè)App。
一、我國(guó)工業(yè)App發(fā)展的總體特征
(一)多場(chǎng)景探索:覆蓋橫向多工業(yè)環(huán)節(jié)和縱向多業(yè)務(wù)層級(jí)
橫向看,應(yīng)用到研發(fā)設(shè)計(jì)、加工制造、運(yùn)維服務(wù)等不同環(huán)節(jié)。研發(fā)環(huán)節(jié),將工業(yè)機(jī)理、技術(shù)知識(shí)結(jié)構(gòu)化、模型化,封裝形成工業(yè)App來驅(qū)動(dòng)工業(yè)軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)特定研發(fā)場(chǎng)景應(yīng)用,如索為系統(tǒng)將飛機(jī)設(shè)計(jì)流程、技術(shù)知識(shí)與最佳實(shí)踐封裝為工業(yè)App,驅(qū)動(dòng)CATIA、NX、Creo、CAE軟件完成飛機(jī)總體及零部件的設(shè)計(jì)與仿真。制造環(huán)節(jié),更多是將一些關(guān)鍵的高度重復(fù)環(huán)節(jié)核心技術(shù)封裝,以優(yōu)化工藝、提升效率、穩(wěn)定質(zhì)量。精諾智能熔煉App提供127種合金鋼個(gè)性化配料模型,解決熔煉合金原料成分配比問題,實(shí)現(xiàn)原材料成本控制和產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)。臺(tái)達(dá)電子的自動(dòng)缺陷分類App可替代60%的檢測(cè)人員,識(shí)別速度從人工每張2—3秒縮短至250毫秒/張,產(chǎn)品良率提升5%—6%。運(yùn)維環(huán)節(jié),主要是用于設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視、報(bào)警、故障分析、維護(hù)等的工業(yè)App,如針對(duì)油氣管道智能巡檢、高鐵轉(zhuǎn)向架健康監(jiān)測(cè)、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)狀態(tài)管理、大型能源機(jī)組主設(shè)備指標(biāo)檢測(cè)等的工業(yè)App??v向看,應(yīng)用到設(shè)備、車間、企業(yè)等不同層級(jí)。設(shè)備層級(jí),主要以提升設(shè)備運(yùn)行效率為落腳點(diǎn),運(yùn)用工業(yè)App對(duì)設(shè)備故障頻發(fā)區(qū)域與周期的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和分析,感知設(shè)備健康狀況,預(yù)判故障發(fā)生,開展預(yù)測(cè)性維護(hù)。車間層級(jí),主要是在工藝工裝、生產(chǎn)管控、計(jì)劃管理方面的應(yīng)用,如瀚云科技的工廠生產(chǎn)管理App,能夠?qū)崿F(xiàn)車間內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行、生產(chǎn)過程監(jiān)控以及人員排單績(jī)效等的信息化智能化管理。企業(yè)層級(jí),利用工業(yè)App來推動(dòng)企業(yè)經(jīng)營(yíng)的可視化、透明化,加快采購(gòu)、生產(chǎn)、營(yíng)銷、倉(cāng)儲(chǔ)物流等的全局?jǐn)?shù)字化、決策智能化。如鼎捷軟件的企業(yè)運(yùn)營(yíng)管控App,可以完成追溯、監(jiān)控、檢測(cè)、洞察、商機(jī)挖掘、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)全流程,增強(qiáng)企業(yè)商業(yè)變化洞察力。斯諾物聯(lián)研發(fā)的貨準(zhǔn)達(dá)企業(yè)物流智能App,主要面向制造企業(yè)物流業(yè)務(wù)中信息不對(duì)稱、流程不透明、標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范等問題。
(二)多發(fā)展路徑:依托用戶群、生態(tài)體系、共性技術(shù)
使用端,部分擁有龐大用戶群的企業(yè),利用用戶的使用慣性將工業(yè)App滲透到其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中。擁有60萬家企業(yè)用戶的浪潮是其中典型例子,其瞄準(zhǔn)浪潮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的中小機(jī)床企業(yè)用戶,開發(fā)了三維協(xié)同設(shè)計(jì)、智慧機(jī)床管理、智慧能源管理、整機(jī)及備件物流、訂單協(xié)同等一系列工業(yè)App,幫助用戶提升生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效率。開發(fā)端,擁有龐大生態(tài)圈的互聯(lián)網(wǎng)頭部企業(yè),通過提出新技術(shù)、新理念引導(dǎo)技術(shù)潮流,不斷推進(jìn)工業(yè)App體系進(jìn)化。阿里云平臺(tái)聚集了4000家行業(yè)服務(wù)商和20萬人的開發(fā)者社區(qū),其開放的3大行業(yè)知識(shí)圖譜、19種業(yè)務(wù)模型、7個(gè)行業(yè)數(shù)據(jù)模型及20多個(gè)行業(yè)算法模型,使開發(fā)者能夠?qū)⑿袠I(yè)知識(shí)、大數(shù)據(jù)、算法便捷融合,目前已沉淀400多款工業(yè)App。平行端,一些企業(yè)對(duì)本行業(yè)本領(lǐng)域業(yè)務(wù)梳理分析,構(gòu)建面向全行業(yè)或某細(xì)分領(lǐng)域的共性技術(shù)工業(yè)App,減少業(yè)內(nèi)重復(fù)投資建設(shè),提升業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化水平。中國(guó)航發(fā)商發(fā)公司開發(fā)的600多個(gè)支撐航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)設(shè)計(jì)不同專業(yè)領(lǐng)域的工業(yè)App,推動(dòng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)技術(shù)、知識(shí)、人才共享,解決研發(fā)設(shè)計(jì)的重復(fù)性、合規(guī)性問題。機(jī)械裝備領(lǐng)域的一些基礎(chǔ)零部件共性App也是這種推進(jìn)路徑的典型案例,如杭州優(yōu)海面向汽車零部件細(xì)分領(lǐng)域推出的數(shù)字工廠系列App。
(三)多主體參與:包含不同類型行業(yè)企業(yè)和政府
解決方案供應(yīng)商依托自身技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)打造工業(yè)App,賦能多工業(yè)環(huán)節(jié)。研發(fā)方案供應(yīng)商將研發(fā)設(shè)計(jì)流程、數(shù)據(jù)、知識(shí)、工具軟件及應(yīng)用系統(tǒng)封裝,形成設(shè)計(jì)、仿真工業(yè)App產(chǎn)品。如,維拓科技的產(chǎn)品三維模型智能設(shè)計(jì)App,云道智造的Simdroid,可供無仿真經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師便捷使用。制造方案供應(yīng)商將設(shè)備、物料、人員、能源等數(shù)據(jù)和產(chǎn)業(yè)專業(yè)理論集成,構(gòu)建工業(yè)App。如,富士康BEACON平臺(tái)的工業(yè)級(jí)App體系,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)送料過程優(yōu)化和設(shè)備防錯(cuò)良率預(yù)測(cè),海爾COSMOPlat—IM通過解決流水線和用戶需求互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)用戶需求驅(qū)動(dòng)下的柔性、敏捷生產(chǎn)。運(yùn)維方案供應(yīng)商專注于通過工業(yè)App來提升設(shè)備監(jiān)控、故障診斷的智能化、規(guī)范化水平。如,太極計(jì)算的風(fēng)電機(jī)組出力性能評(píng)估及優(yōu)化智能App為設(shè)備安全運(yùn)行、異常預(yù)警、性能優(yōu)化等提供技術(shù)指導(dǎo),徐工信息的設(shè)備畫像工業(yè)App幫助減少設(shè)備異常損失。流程行業(yè)企業(yè)利用工業(yè)App來推動(dòng)工藝優(yōu)化、節(jié)能降耗、安全生產(chǎn)、高效運(yùn)維。石化行業(yè)對(duì)工業(yè)App的應(yīng)用圍繞工藝環(huán)節(jié)及裝置復(fù)雜、能耗高、安全生產(chǎn)壓力大等痛點(diǎn)展開。如,云南石化通過IPC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)千萬噸減壓裝置一次開車成功,恒逸石化構(gòu)建利用鍋爐燃燒參數(shù)優(yōu)化模型實(shí)現(xiàn)燃煤消耗降低4%、蒸汽量提升3%,茂名石化利用安全風(fēng)險(xiǎn)診斷模型實(shí)現(xiàn)異常狀態(tài)和安全風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)時(shí)報(bào)警。冶金行業(yè)的工業(yè)App重點(diǎn)拓展方向?yàn)楫a(chǎn)品優(yōu)化。寶鋼的熱軋力學(xué)性能設(shè)計(jì)與優(yōu)化模型App,能夠讓普通工人對(duì)幾十個(gè)鋼鐵產(chǎn)品成分和工藝進(jìn)行優(yōu)化。類似的還有連鑄工藝App、力學(xué)性能預(yù)報(bào)App。能源電力行業(yè)的工業(yè)App應(yīng)用以運(yùn)維為主,如風(fēng)電領(lǐng)域的風(fēng)機(jī)監(jiān)控、運(yùn)行調(diào)度和運(yùn)維檢修,水電領(lǐng)域的水輪機(jī)、引水機(jī)、發(fā)電機(jī)、軸系故障監(jiān)測(cè)診斷,火電領(lǐng)域的在線監(jiān)測(cè)、故障診斷、運(yùn)行優(yōu)化。離散行業(yè)企業(yè)將自身細(xì)分領(lǐng)域所掌握核心技術(shù)封裝入工業(yè)App,解決行業(yè)內(nèi)問題。鄭州機(jī)械研究所開發(fā)的齒輪系列工業(yè)App,使用戶只需通過參數(shù)化輸入即可得到齒輪設(shè)計(jì)結(jié)果,避免了反復(fù)查找技術(shù)手冊(cè)、CAD制圖、有限元分析等復(fù)雜步驟。浙江陀曼將其在軸承領(lǐng)域積累的核心關(guān)鍵技術(shù)封裝形成工業(yè)App,破解廣大中小軸承企業(yè)智能制造難題,已服務(wù)慈溪、常山等軸承產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)超1000家企業(yè)。地方政府面向地方特色塊狀經(jīng)濟(jì),主導(dǎo)構(gòu)建地方行業(yè)共性App生態(tài)體系。浙江打造具有浙江特色的“1+N”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)體系,培育1個(gè)國(guó)際水準(zhǔn)的跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的基礎(chǔ)性平臺(tái)(supET平臺(tái))、10個(gè)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的行業(yè)級(jí)平臺(tái),開發(fā)集成3萬款以上工業(yè)App,已成功服務(wù)中策橡膠、正泰新能源等細(xì)分領(lǐng)域龍頭企業(yè),幫助企業(yè)創(chuàng)造利潤(rùn)數(shù)十億元。北京、重慶、山東等地與索為系統(tǒng)開展合作,以“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)App”模式構(gòu)建開放、自適應(yīng)的工業(yè)App開發(fā)和應(yīng)用體系。
二、工業(yè)App發(fā)展中應(yīng)關(guān)注的問題
(一)開發(fā)零散,缺少有序技術(shù)轉(zhuǎn)化
基礎(chǔ)共性App和行業(yè)通用App數(shù)量少,已有的模型化程度不高、微服務(wù)功能模塊賦能不足,造成很多企業(yè)要從基礎(chǔ)的App開發(fā)入手,低水平重復(fù)問題突出。各行業(yè)的工業(yè)App開發(fā)零散且不成體系。研發(fā)設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化類App數(shù)量少,狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷類App數(shù)量多;基于業(yè)務(wù)系統(tǒng)等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)開發(fā)的App少,基于單一數(shù)據(jù)源開發(fā)的App多。缺乏統(tǒng)一的開發(fā)和測(cè)試方法、成熟可推廣的工程化路徑,企業(yè)自研軟件很難轉(zhuǎn)變成商業(yè)工程軟件。
(二)開源產(chǎn)業(yè)較弱、開源社區(qū)建設(shè)滯后
CloudFoundry、Openshift、Kubernetes、DockerSpring、Eclipse、Linux等常用開源產(chǎn)品均為國(guó)外企業(yè)把控。GE、西門子、PTC等企業(yè)建立的開源社區(qū),擁有上萬名外部開發(fā)者。我國(guó)工業(yè)App開源社區(qū)建設(shè)起步晚,社區(qū)成員主要來自企業(yè)內(nèi)部,外部開發(fā)者參與較少。不少平臺(tái)向第三方開發(fā)者收費(fèi),要求分享App服務(wù)收入,抑制了培育初期外部開發(fā)者參與的積極性。
(三)商業(yè)運(yùn)作模式不清晰
工業(yè)生產(chǎn)需求復(fù)雜且專業(yè),工業(yè)App目前主要在局部專業(yè)領(lǐng)域,商業(yè)模式難以定式,沒有像消費(fèi)App領(lǐng)域一樣的共性爆款產(chǎn)品,甚至有大量僵尸應(yīng)用,如眾工業(yè)“百萬工業(yè)App平臺(tái)”上的590款工業(yè)App,仍有258款購(gòu)買量為0。面向工業(yè)App的交易機(jī)制、知識(shí)產(chǎn)權(quán)認(rèn)定與保護(hù)機(jī)制、產(chǎn)品安全保障、用戶信用體系探索剛剛起步,工業(yè)、ICT、互聯(lián)網(wǎng)等企業(yè)多方利益協(xié)調(diào)機(jī)制和合作模式也仍在探索中。
(四)工業(yè)企業(yè)參與積極性不足
工業(yè)App本質(zhì)上仍姓“工”,從制造強(qiáng)國(guó)經(jīng)驗(yàn)看,工業(yè)企業(yè)尤其是頭部企業(yè)的深度參與對(duì)推進(jìn)工業(yè)技術(shù)知識(shí)軟件化意義顯著。目前我國(guó)推動(dòng)工業(yè)App研制的主力仍是ICT、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),工業(yè)企業(yè)的積極性和深度不足。掌握技術(shù)的企業(yè),尤其是大型國(guó)企擔(dān)心被同業(yè)“矮化”,或受制于項(xiàng)目執(zhí)行中的創(chuàng)新或報(bào)獎(jiǎng)需要,趨于自己重復(fù)再造“一個(gè)輪子”,造成共享技術(shù)或參與同業(yè)開發(fā)的意愿不足。只依靠不熟悉工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的IT開發(fā)團(tuán)隊(duì),可能造成工業(yè)App產(chǎn)品難以充分結(jié)合工業(yè)場(chǎng)景、解決實(shí)際痛點(diǎn)。
三、我國(guó)發(fā)展工業(yè)App的前景及建議
(一)發(fā)展前景
工業(yè)4.0時(shí)代,工業(yè)App作為工業(yè)Know—how沉淀的重要載體,是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)價(jià)值實(shí)現(xiàn)的最終出口,對(duì)于提高我國(guó)制造業(yè)發(fā)展起點(diǎn)及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和地區(qū)經(jīng)濟(jì)數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型,實(shí)現(xiàn)工業(yè)技術(shù)知識(shí)的更好積累、傳遞、共享等方面具有重要作用。針對(duì)這樣一種工業(yè)軟件的新形態(tài),我國(guó)在應(yīng)用場(chǎng)景、市場(chǎng)空間、技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐、模式積累上具備優(yōu)勢(shì)。首先,我國(guó)工業(yè)門類齊全、應(yīng)用場(chǎng)景眾多,在優(yōu)化研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程、資源配置、管理決策等方面市場(chǎng)需求巨大。國(guó)務(wù)院提出到2025年培育百萬工業(yè)App,工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟樂觀估計(jì),2019年我國(guó)工業(yè)App數(shù)量?jī)H為1萬款,缺口巨大。其次,我國(guó)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、個(gè)性化定制、服務(wù)型制造等新模式蓬勃發(fā)展。大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿領(lǐng)域勢(shì)頭強(qiáng)勁,積累的大量技術(shù)、數(shù)據(jù)資源能夠?yàn)楣I(yè)App發(fā)展奠定技術(shù)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。再次,我國(guó)擁有支付寶、微信等全球領(lǐng)先的消費(fèi)App、超過2000款政務(wù)民生領(lǐng)域App,其運(yùn)營(yíng)模式可以對(duì)工業(yè)App提供有效借鑒。
(二)建議
一是推進(jìn)工業(yè)四基和重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。梳理工業(yè)四基以及電子信息、高端裝備、航空航天、新材料、石化等重點(diǎn)行業(yè)真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景需求,堅(jiān)持普適性強(qiáng)、復(fù)用率高、帶動(dòng)性強(qiáng)原則,加快培育具有高支撐價(jià)值的基礎(chǔ)共性和行業(yè)通用工業(yè)App。鼓勵(lì)納入地方新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)計(jì)劃,配套專項(xiàng)資金支持。支持工業(yè)企業(yè)通過測(cè)試床或購(gòu)買服務(wù)等方式對(duì)優(yōu)秀方案進(jìn)行應(yīng)用,在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)問題并實(shí)現(xiàn)迭代。二是夯實(shí)工業(yè)App產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。
作者:張艦