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五问工业APP 你想知道的全在这里!

2019
10/31
14:02

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本文由“产业智能官”授权转载,树根互联整理并推荐阅读

伴随新工业革命逐渐加速的脚步,工业技术软件化从悄然发生变成了业界共识,工业互联网为工业 APP 的发展带来了强大的活力和增长机遇,基于全新架构和理念开发出来的工业 APP,为工业软件的研制、应用与发展提供了更好的技术路径与应用实践。

工业 APP 数量、效果、用户下载量目前已经成为工业互联网平台是否成功的关键指标要素。

由于工业 APP 尚属于新的概念、新的领域,所以各行各业急需对工业 APP 的概念和相关问题进行解释和说明。近期,中国工业技术软件化产业联盟发起编写了《工业互联网 APP 发展白皮书》,尝试系统性地回答工业 APP“是什么”“为什么”“干什么”“怎么干”“未来如何”等一系列重大问题。

什么是工业APP

工业互联网 APP,简称工业 APP,是基于工业互联网,承载工业知识和经验,满足特定需求的工业应用软件,是工业技术软件化的重要成果。

工业 APP 是面向工业产品全生命周期相关业务(设计、生产、实验、使用、保障、交易、服务等)的场景需求,把工业产品及相关技术过程中的知识、最佳实践及技术诀窍封装成应用软件。其本质是企业知识和技术诀窍的模型化、模块化、标准化和软件化,能够有效促进知识的显性化、公有化、组织化、系统化,极大地便利了知识的应用和复用。

相对于传统工业软件,工业 APP 具有轻量化、定制化、专用化、灵活和复用的特点。用户复用工业APP而被快速赋能,机器复用工业 APP 而快速优化,工业企业复用工业 APP 实现对制造资源的优化配置,从而创造和保持竞争优势。

工业互联网平台定位于工业操作系统,是工业 APP 的重要载体,工业 APP 则支撑了工业互联网平台智能化应用。

工业互联网平台通过构建应用开发环境,借助微服务组件和工业应用开发工具,帮助用户快速构建定制化的工业 APP。

工业 APP 在工业互联网平台上运行,产生了大数据,随后对大数据进行机器学习和深度学习,最后数据经过提炼、抽取、处理、归纳后形成了工业数字化知识,工业数字化知识最终进一步完善工业 APP。

工业 APP 是实现工业互联网平台价值的最终出口。

面向特定工业应用场景,激发全社会资源形成生态,推动工业技术、经验、知识和最佳实践的模型化、软件化和封装,形成海量工业 APP;用户通过对工业 APP 的调用实现对特定资源的优化配置。工业 APP 基于工业互联网平台,进行共建、共享和网络化运营,支撑制造业智能研发、智能生产和智能服务。

为何要建设工业APP

在当前世界走向开放、共享的时代,传统资源型企业将逐步没落或转型,科技型企业不断引领经济发展方向,知识经济成为时代特征。企业的知识占有量决定着企业的竞争力。

企业可以按照工业 APP 构建自有技术体系。工业技术必须相互支撑、形成体系才能发挥强大作用。工业 APP 通过将行业工业技术结构化、数字化和模型化,可以建立各种工业技术之间的有序关联,形成覆盖工业产品研发、生产和运维全过程的完整知识图谱。

借助工业 APP 的可存储、可计算和可升级,不断地促进着企业知识的更新换代。通过以工业 APP 为载体的知识与以工业 APP 驱动的智能硬件相结合,可以打造形成智能化的制造体系。

将制造领域的知识形成工业 APP,有助于推动中国迈入制造强国行列。

工业 APP 成为了支撑制造业数字化、网络化、智能化转型升级的一种新型工业软件,有助于实现数据的自由流动与知识工作的自动化,从根本上改善制造业的设计、生产、运维管理和质量保障模式,重建我国自主工业技术和知识体系,为智能制造发展奠定基础。

工业 APP 是以“工业互联网平台+APP”为核心的工业互联网生态体系的重要组成,是工业互联网应用体系的主要内容和工业互联网价值实现的最终出口。

在我国,相当多的工业从业人员从事着重复、低端、枯燥乃至危险的研发、操作、检测和检修等工作。

智能制造的实施将让这部分从业人员的工作形式和工业内容发生根本性转变,逐渐离开生产一线,从而享有更好的工作岗位与劳动环境。

将已有的工业技术转换为工业 APP,人的工作将从复杂地直接控制机器和生产资源转为轻松的通过工业 APP 控制机器,甚至是由工业 APP 自治控制机器。人的劳动形式将由体力劳动工作逐步转变为更有意义的知识创造工作,从而大大提高个体劳动价值。

有哪些工业APP可供使用

工业 APP 体系庞大,涉及到的工业技术很多。不同行业的工业技术不同,工业 APP 不同;不同产品生命周期的工业技术不同,工业 APP 不同;不同企业管理模式、质量管理手段和用户需求等不同,工业 APP 也不同。所以工业 APP 体系中 APP 个性化强,对象众多,关系非常复杂。

当前尚没有工业技术体系标准,也没有工业 APP 参考体系架构。依据过去十几年工业APP策划、开发和应用经验,参考工业产品制造模式的一些典型特征和参考架构模型,《工业互联网 APP 发展白皮书》给出了工业 APP 体系框架。

依据这些框架可以有层次、有联系地认识各种工业 APP,从而更加有目的地开展工业 APP 规划、开发与应用。

工业 APP 体系框架是一个三维体系,包含了工业维、技术维和软件维三个维度。三个维度彼此呼应,和谐地构成和体现了“工业·技术·软件(化)”的工作主旨。

工业维:一般工业产品及相关生产设施从提出需求到交付使用,具有较为完整的工业生命周期。该维度涉及到研发设计、生产制造、运维服务和经营管理四大类工业活动,在每一个工业活动中,都可以细分为若干小类的活动,都可以开发、应用到不同技术层次的工业 APP。

技术维:开发各类工业产品需要不同层次的工业技术。根据工业产品体系的层次关系,并映射形成工业 APP 的三大层级结构,即由机械、电子、光学等原理性基础工业技术形成了基础共性 APP;航空、航天、汽车和家电等各行业的行业通用工业技术形成了行业通用 APP;企业和科研院所产品型号、具体产品等特有的工业技术形成了工程专用 APP。

软件维:按照工业技术转换为工业 APP 的开发过程以及参考软件生命周期,该维度分为体系规划、技术建模、开发测评和应用改进四大阶段的软件活动,每个软件活动可以细分为更具体的软件活动。

任何工业 APP 都可以按照工业 APP 体系框架来分解和组合,同时可具有多个维度的属性,例如螺栓机加工艺仿真 APP 的应用,既属于基础 APP,同时也属于生产 APP,还属于应用改进环节。

如何培育工业APP

培育工业 APP 是通过工业技术软件化手段,借助互联网汇聚应用开发者、软件开发商、服务集成商和平台运营商等各方资源,提升用户粘性,打造资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的工业互联网应用生态,是推动工业互联网持续健康发展的重要路径。

技术支撑,夯实工业 APP 发展基础

一是建设工业 APP 标准体系。加快研制工业 APP 接口、协议、数据、质量、安全等重点标准,推动行业建立共识,引导和规范工业 APP 培育。

二是建设通用的工业 APP 开发环境。整合主流工业系统和平台的各种 API,开发适用于多种框架、语言、运行环境的开发环境插件,从而保证开发人员快速、便捷的实现功能。

三是推动开发工具的开发和共享。提供强化的实现功能,包括对运行环境进行仿真的开发沙盘、资源管理工具等。

四是加快建设工业知识库。推动制造业工业知识关键技术研发,鼓励大型企业围绕产品设计、制造、服务等各生产周期,以及工业数据采集、传输、处理、分析等各数据周期提炼专业工业知识,进行软件化、模块化,并封装成可重复使用的标准模块。

五是建立工业APP测评认证体系。围绕协议异构、数据互通、应用移植、功能安全、可靠性等测试需求,建设工业APP测试平台,提供在线测试认证等服务。

生态引领,优化工业 APP 发展环境

一是发挥联盟纽带作用,有效整合政产学研用金各方资源,建立政府、企业、联盟协同工作体系和工业APP发展咨询评估服务体系,开展各项产业化工作,推动我国工业 APP 产业发展。

二是建立工业 APP 交易配套制度、信用评价体系、知识产权保护制度及知识成果认定机制,保障 APP 交易生态的顺利运行,支持“众包”、“众创”等创新创业模式参与工业 APP 研发,形成工业 APP 开发、流通、应用的新型网络生态系统。

三是构建开源的开发者社区,形成创新生态。打造完整的开发环境及社区,通过向开发者提供丰富的 API、开发模板、开发工具、微服务等多种方式,吸引并鼓励开发者进行应用开发及技术经验交流共享。

四是拓宽校企、院企等人才培养合作渠道,建立复合型人才培养基地,建设国家级高水平工业 APP 规划、开发、评测的专家团队,提升产业人才供给能力。

五是广泛吸引社会资本成立产业投资基金,探索引导和组织国内产业链上下游企业以资本为纽带,集中力量共同开发和推广工业 APP,构建产业生态体系。

六是举办工业 APP 开发者大赛,甄选并落地一批工业 APP 优秀解决方案,挖掘并培育一批富有活力的工业 APP 设计开发人才队伍,筛选并扶持一批具备潜力的工业 APP 创新型企业,营造有利于工业 APP 培育的环境,推动工业互联网平台应用生态建设。

未来工业APP将如何发展

随着世界纷纷开展智能制造和工业 4.0 的推进与实践,工业 APP 将迎来快速发展时期。回望过去的 30 年、50 年、100 年和 200 年,工业界实际发生的变化总是超出了当初人类的各种想象空间。

在这一轮新的科技革命浪潮中,工业 APP 的发展速度将超过历史工业动力、能源、自动化和软件等技术的发展,并迅速与工业实现激烈碰撞,最终深入工业内部和外部的场景实在难以预估。

为了更好地发展工业 APP 环境与生态,为此对工业 APP 的未来发展进行了尝试性地展望。这个展望是基于当前智能制造的态势和工业 APP 已有的发展趋势做出的,所以仅仅代表着一种看法。未来,随着相关发展过程日益显现,可以更为精准地预测其发展轨迹和过程特征。

截至 2017 年,工业 APP 刚刚走过萌芽阶段。航空、航天、船舶、兵器、电子和汽车等多个高端制造行业开展了大量试点,并形成了众多企业通用 APP 和专用 APP。在此期间,工业 APP 的开发逐步从早期的基于代码的开发模式转为基于平台的开发模式。

预计到 2020 年,工业 APP 开发生态初步形成。随着各行业对工业 APP 的认识和投入的显著增强,工业 APP 相关开发标准、接口标准和应用标准等标准体系初步形成,专职从事工业 APP 开发的新行业形成,各行业涌现大批工业 APP 典型应用示范。

预计到 2025 年,工业 APP 初具百万规模。基础工业 APP 大量开发完成,基本完全覆盖了工业各个基础行业。与此同时,随着通用工业 APP 开发企业和开发者的涌入,历史积累的大量国内外工业技术快速转化形成工业 APP,促使通用工业 APP 规模迅猛发展,成为工业 APP 的主要组成部分。

届时,工业 APP 规模预计达到百万水平,有力地助推中国从制造大国向制造强国的转变。

预计到 2030 年,智能技术促成工业 APP 快速开发。工业 APP 的快速发展,成为一个重要的经济市场。

以神经网络、深度学习等人工智能技术的发展,人工智能技术从当前简单的生产过程管控等应用,转为对工业复杂系统的大规模、网络化和动态性的建模、仿真、优化与控制。工业 APP 开发和应用过程都将被人工智能技术颠覆,从而使工业 APP 在工业内无处不在。

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