美國(guó)通用電氣公司推出了工業(yè)操作系統(tǒng)Predix云平臺(tái)

隨著新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，許多國(guó)家、許多企業(yè)都意識(shí)到協(xié)同制造聯(lián)網(wǎng)，是代表新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合創(chuàng)新大方向的頂級(jí)生態(tài)系統(tǒng)。未來(lái)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，既包括生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)材料、生產(chǎn)產(chǎn)品等硬件領(lǐng)域，也包括各種管理軟件、數(shù)據(jù)和服務(wù)領(lǐng)域。信息通信技術(shù)與制造業(yè)深度融合，工業(yè)生產(chǎn)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的趨勢(shì)愈發(fā)明顯，數(shù)字化的知識(shí)和信息數(shù)據(jù)已成為關(guān)鍵生產(chǎn)要素。

新平臺(tái)

美國(guó)通用電氣公司（GE）推出的Predix云平臺(tái)是一個(gè)的工業(yè)操作系統(tǒng)，其中有很多模塊可以由各個(gè)企業(yè)根據(jù)其行業(yè)背景，構(gòu)建適用于自己的解決方案。Predix主要是三層架構(gòu)，是面向工業(yè)領(lǐng)域的第一個(gè)基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的云平臺(tái)，底部是提供基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的IaaS層，中間是平臺(tái)PaaS層，最上端軟件及服務(wù)層SaaS。Predix利用這三層云計(jì)算架構(gòu)，將各種工業(yè)設(shè)備或機(jī)器以及供應(yīng)商等相互聯(lián)結(jié)，提供資產(chǎn)性能管理（APM）和運(yùn)營(yíng)優(yōu)化服務(wù)，每天監(jiān)控和分析來(lái)自數(shù)萬(wàn)億設(shè)備資產(chǎn)上的千萬(wàn)個(gè)傳感器所發(fā)回的5000萬(wàn)條大數(shù)據(jù)，幫助客戶優(yōu)化資源配置和業(yè)務(wù)流程，減少風(fēng)險(xiǎn)和實(shí)現(xiàn)100%無(wú)故障運(yùn)行。

GE將這個(gè)平臺(tái)開(kāi)放給所有工業(yè)合作伙伴，期望未來(lái)形成一個(gè)巨大的、完善的生態(tài)系統(tǒng)，由各個(gè)企業(yè)積極開(kāi)發(fā)具有行業(yè)輻射效果的工業(yè)應(yīng)用軟件（APP），并在此平臺(tái)上發(fā)布共享、互相借鑒、互惠互利。

平臺(tái)作為“工業(yè)操作系統(tǒng)”的定位，既對(duì)設(shè)備、軟件、用戶、開(kāi)發(fā)者、數(shù)據(jù)等不同要素的管理與服務(wù)能力，同時(shí)又考慮了平臺(tái)的基礎(chǔ)技術(shù)和投入產(chǎn)出要求。其中，平臺(tái)資源管理和應(yīng)用服務(wù)，重點(diǎn)包括設(shè)備接入、軟件部署、用戶和開(kāi)發(fā)者管理、數(shù)據(jù)管理、存儲(chǔ)計(jì)算服務(wù)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)服務(wù)、平臺(tái)間調(diào)用服務(wù)、安全防護(hù)服務(wù)和新技術(shù)服務(wù)共9個(gè)子項(xiàng)；平臺(tái)基礎(chǔ)技術(shù)和投入產(chǎn)出能力，涵蓋了平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)、研發(fā)投入、產(chǎn)出效益、應(yīng)用效果和質(zhì)量審計(jì)共6方面內(nèi)容。

新業(yè)態(tài)

GE將這個(gè)平臺(tái)開(kāi)放給所有工業(yè)合作伙伴，期望未來(lái)形成一個(gè)巨大的、完善的生態(tài)系統(tǒng)，由各個(gè)企業(yè)積極開(kāi)發(fā)具有行業(yè)輻射效果的應(yīng)用軟件（APP），并在此平臺(tái)上發(fā)布共享、互相借鑒、互惠互利。

5G的商用正好使互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入下半場(chǎng)，消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)深化和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)起步的時(shí)期，也是大數(shù)據(jù)和人工智能的基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)勢(shì)頭正旺的時(shí)期，5G生逢其時(shí)，將開(kāi)拓在消費(fèi)領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的新應(yīng)用，5G的再出發(fā)還會(huì)出現(xiàn)我們現(xiàn)在還想象不到的新業(yè)態(tài)。例如：制造能力的平臺(tái)化，通過(guò)將數(shù)據(jù)化的制造資源在平臺(tái)上進(jìn)行模塊化部署，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)制造能力（工業(yè)設(shè)計(jì)APP、工業(yè)檢測(cè)APP、工業(yè)仿真APP等）在線交易。

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)和實(shí)體系統(tǒng)將緊密聯(lián)系在一起，也就是物聯(lián)網(wǎng)將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的處理器、傳感器連接起來(lái)，使得機(jī)器人之間可以進(jìn)行通信，可以互相溝通，形成智能工廠。智能工廠是5G技術(shù)的重要應(yīng)用場(chǎng)景之一。利用5G網(wǎng)絡(luò)將生產(chǎn)設(shè)備無(wú)縫連接，并進(jìn)一步打通設(shè)計(jì)、采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)、物流等環(huán)節(jié)，使生產(chǎn)更加扁平化、定制化、智能化，從而構(gòu)造一個(gè)面向未來(lái)的智能制造網(wǎng)絡(luò)。在未來(lái)智能工廠生產(chǎn)的環(huán)節(jié)中涉及到物流、上料、倉(cāng)儲(chǔ)等方案判斷和決策，5G技術(shù)能夠?yàn)橹悄芄S提供全云化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。精密傳感技術(shù)作用于不計(jì)其數(shù)的傳感器，在極短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行信息狀態(tài)上報(bào)，大量工業(yè)大數(shù)據(jù)通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)收集起來(lái)，龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)始形成，工業(yè)機(jī)器人結(jié)合云計(jì)算的超級(jí)計(jì)算能力進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和精確判斷，給出最佳解決方案。在一些特定場(chǎng)景下，借助5G下的D2D（Device-to-Device，意為：設(shè)備到設(shè)備）技術(shù)，物體與物體之間直接通信，進(jìn)一步降低了業(yè)務(wù)端到端的時(shí)延，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷實(shí)現(xiàn)分流的同時(shí)，反應(yīng)更為敏捷。

新趨勢(shì)

數(shù)據(jù)是智能工廠的命脈。基于系統(tǒng)性分析，數(shù)據(jù)將有助于推動(dòng)各流程順利開(kāi)展，檢測(cè)運(yùn)營(yíng)失誤，提供用戶反饋。當(dāng)規(guī)模和范圍均達(dá)到一定水平時(shí)，數(shù)據(jù)便可用于預(yù)測(cè)運(yùn)營(yíng)和資產(chǎn)利用效率低下的問(wèn)題，以及采購(gòu)量和需求量的變動(dòng)。智能工廠內(nèi)部數(shù)據(jù)可以多種形式存在，且用途廣泛，例如與環(huán)境狀況相關(guān)的離散信息，包括濕度、溫度或污染物。數(shù)據(jù)的收集和處理方式，以及基于數(shù)據(jù)采取相應(yīng)行動(dòng)才是數(shù)據(jù)發(fā)揮價(jià)值的關(guān)鍵所在。要實(shí)現(xiàn)智能工廠的有效運(yùn)作，制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)采用適當(dāng)?shù)姆绞匠掷m(xù)創(chuàng)建和收集數(shù)據(jù)流，管理和儲(chǔ)存產(chǎn)生的大量信息，并通過(guò)多種可能比較復(fù)雜的方式分析數(shù)據(jù)，且基于數(shù)據(jù)采取相應(yīng)行動(dòng)。

注釋?zhuān)?ZB=1024PB, 1PB=1024TB, 1TB=1024GB

此外，智能制造系統(tǒng)里還有人機(jī)交互，即人和機(jī)器人之間的互動(dòng)。還有用人工智能驅(qū)動(dòng)、優(yōu)化產(chǎn)品和流程等。工廠需要做一些預(yù)測(cè)性維護(hù)或者是預(yù)測(cè)機(jī)器的能耗等等，越來(lái)越多的這些功能都可以在智能工廠里實(shí)現(xiàn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展整體呈現(xiàn)四大特征。

●泛在連接。即具備對(duì)設(shè)備、軟件、人員等各類(lèi)生產(chǎn)要素?cái)?shù)據(jù)的全面采集能力。

●云化服務(wù)。即實(shí)現(xiàn)基于云計(jì)算架構(gòu)的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理和計(jì)算。

●知識(shí)積累。即能夠提供基于工業(yè)知識(shí)機(jī)理的數(shù)據(jù)分析能力，并實(shí)現(xiàn)知識(shí)的固化、積累和復(fù)用。

●應(yīng)用創(chuàng)新。能夠調(diào)用平臺(tái)功能及資源，提供開(kāi)放的工業(yè)APP開(kāi)發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)工業(yè)APP創(chuàng)新應(yīng)用。

我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略的主要任務(wù)

5G能支持千億級(jí)別物的連接，并提供工業(yè)級(jí)的可靠性和實(shí)時(shí)性，這些能力使得5G能成為支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略順利實(shí)施的關(guān)鍵基礎(chǔ)。

未來(lái)，通過(guò)互通互聯(lián)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)這些新的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，和以前的自動(dòng)化的技術(shù)結(jié)合在一起，生產(chǎn)工序?qū)崿F(xiàn)縱向系統(tǒng)上的融合，生產(chǎn)設(shè)備和設(shè)備之間，工人與設(shè)備之間的合作，把整個(gè)工廠內(nèi)部的聯(lián)結(jié)起來(lái)，形成信息物理系統(tǒng)，互相之間可以合作、可以響應(yīng)，能夠開(kāi)展個(gè)性化的生產(chǎn)制造，可以調(diào)整產(chǎn)品的生產(chǎn)率，還可以調(diào)整利用資源的多少、大小，采用最節(jié)約資源的方式。

5G網(wǎng)絡(luò)能夠?yàn)橹悄苤圃焐a(chǎn)應(yīng)用提供端到端定制化的網(wǎng)絡(luò)支撐。5G網(wǎng)絡(luò)可以達(dá)到低至1ms的端到端通信時(shí)延，并且支持99.99%的連接可靠性，強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)能力能夠極大滿足智能制造生產(chǎn)對(duì)時(shí)延和可靠性的挑戰(zhàn)。在智能制造生產(chǎn)場(chǎng)景中，需要機(jī)器人有自組織和協(xié)同的能力來(lái)滿足柔性生產(chǎn)。智能制造需要設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到云端，基于超高計(jì)算能力的平臺(tái)，并通過(guò)大數(shù)據(jù)和人工智能對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算控制。通過(guò)企業(yè)將大量運(yùn)算功能和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能移到云端，這將大大降低設(shè)備的硬件成本和功耗。并且為了滿足柔性制造的需求，機(jī)器人需要滿足可自由移動(dòng)的要求。因此在智能制造生產(chǎn)過(guò)程中，需要無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)具備極低時(shí)延和高可靠的特征。