工業(yè)操作系統(tǒng)重塑企業(yè)數(shù)字化競爭力在過去幾年，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”不僅在全球引發(fā)了一場技術(shù)風(fēng)潮，更成為政府在當(dāng)前復(fù)雜多變的政治經(jīng)濟(jì)局勢(shì)下，打造中國工業(yè)強(qiáng)引擎、構(gòu)建產(chǎn)業(yè)新生態(tài)、引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要武器一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已成重要基礎(chǔ)設(shè)施當(dāng)今世界，信息化浪潮席卷全球，信息通信技術(shù)與制造技術(shù)交叉融合，人類社會(huì)正在進(jìn)入萬物互聯(lián)、虛實(shí)結(jié)合、數(shù)字智能、開放共享的新時(shí)代工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與我國加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式形成歷史性交匯，為我國實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略提供了難得的重大歷史機(jī)遇近日，國家統(tǒng)計(jì)局公布我國國內(nèi)年度生產(chǎn)總值首次突破百萬億，成為主要經(jīng)濟(jì)體中唯一實(shí)現(xiàn)正增長的經(jīng)濟(jì)體制造業(yè)的快速復(fù)蘇為我國經(jīng)濟(jì)的增長和穩(wěn)定做出了非常突出的貢獻(xiàn)，數(shù)據(jù)顯示2020年1-11月份，全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤總額57445億元，同比增長2.4%在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的助力下，各地工業(yè)企業(yè)快速復(fù)產(chǎn)復(fù)工，反映了中國制造業(yè)門類完整齊全、產(chǎn)業(yè)鏈韌性強(qiáng)、靈活度高、自我恢復(fù)能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)過4年多發(fā)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(yè)操作系統(tǒng)的必要性目前制造業(yè)在向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型過程中，其生產(chǎn)、管理、運(yùn)營各環(huán)節(jié)逐步暴露出許多問題。

工業(yè)企業(yè)的真實(shí)需求，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)融合，生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度，工業(yè)設(shè)備管理，生產(chǎn)協(xié)同等方面在數(shù)據(jù)融合應(yīng)用方面，普遍存在多元數(shù)據(jù)采集、異構(gòu)系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)融合應(yīng)用的需求在生產(chǎn)制造過程中生產(chǎn)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、化驗(yàn)數(shù)據(jù)、安全監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、環(huán)保監(jiān)測數(shù)據(jù)、氣象環(huán)境數(shù)據(jù)、原材料質(zhì)量、人員定位數(shù)據(jù)和視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等如何進(jìn)行有效地加工和應(yīng)用是目前工業(yè)企業(yè)面臨的共性問題在企業(yè)的實(shí)際經(jīng)營和運(yùn)維過程中，又強(qiáng)烈地要求這些數(shù)據(jù)能夠無縫融合在生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度方面，企業(yè)急需應(yīng)用門檻低的行業(yè)工廠模型、物性數(shù)據(jù)庫及算法庫由于現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)，生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，協(xié)作關(guān)系復(fù)雜，生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)，情況變化快，某一局部發(fā)生故障，或某一措施沒有按期實(shí)現(xiàn)，往往會(huì)波及整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行因此，加強(qiáng)生產(chǎn)調(diào)度工作，對(duì)于及時(shí)了解、掌握生產(chǎn)進(jìn)度，研究分析影響生產(chǎn)的各種因素，根據(jù)不同情況采取相應(yīng)對(duì)策，使差距縮小或恢復(fù)正常是非常重要的在工業(yè)設(shè)備管理方面，企業(yè)缺乏智能化、可視化、一體化的管理工具制造業(yè)企業(yè)存在大量動(dòng)設(shè)備和靜設(shè)備，包括罐類、塔類、閥門類、管道類、儀表類、化驗(yàn)分析類等這些設(shè)備的智能化程度不一，維護(hù)、保養(yǎng)和管理要求不同很多企業(yè)針對(duì)這些設(shè)備并沒有實(shí)現(xiàn)電子化全生命周期管理，僅靠人工和紙面臺(tái)賬的方式進(jìn)行記錄，對(duì)單個(gè)設(shè)備的維護(hù)僅靠計(jì)劃性的周期性保養(yǎng)和維修。

然而，這些設(shè)備在生產(chǎn)環(huán)境中，均有長期運(yùn)行和穩(wěn)定運(yùn)行的要求，如果某個(gè)設(shè)備因?yàn)楣收隙鵁o法及時(shí)修復(fù)，將影響裝置的正常運(yùn)行，導(dǎo)致停車整修在工業(yè)生產(chǎn)安全管理方面，隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，生產(chǎn)裝置變得越來越自動(dòng)化、連續(xù)化、大型化、復(fù)雜化，企業(yè)生產(chǎn)過程處理和儲(chǔ)存的易燃、易爆、有毒的危險(xiǎn)物規(guī)模也越來越大，一旦這些物質(zhì)的正常運(yùn)行狀態(tài)遭到破壞，就有可能造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境破壞災(zāi)害影響范圍大，事故的發(fā)生具有突發(fā)性、災(zāi)難性、復(fù)雜性和社會(huì)性因此制造業(yè)對(duì)安全管理的要求極為嚴(yán)格在生產(chǎn)協(xié)同方面，企業(yè)希望內(nèi)部可以消除企業(yè)內(nèi)部信息孤島，打通不同信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)以提高生產(chǎn)效率，生產(chǎn)品質(zhì)和減少成本在產(chǎn)業(yè)鏈的上、下游企業(yè)之間，企業(yè)一方面希望可以通過產(chǎn)品物流的追蹤實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量、運(yùn)輸過程和中間存儲(chǔ)過程的透明，另一方面希望能消除信息不對(duì)稱，實(shí)現(xiàn)柔性、科學(xué)的供應(yīng)鏈管理當(dāng)下越來越多工業(yè)企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的必要性，對(duì)于數(shù)字化的應(yīng)用落地也非常迫切工業(yè)操作系統(tǒng)可以有效連接工廠內(nèi)部各種各樣的設(shè)備和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通和集成融合，另一方面，可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)和企業(yè)之間、產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同，通過開放平臺(tái)，工業(yè)智能軟件實(shí)現(xiàn)去技能化工業(yè)操作系統(tǒng)還可以把工業(yè)軟件構(gòu)建起來，實(shí)現(xiàn)工業(yè)知識(shí)的有效沉淀、共享和復(fù)用，驅(qū)動(dòng)企業(yè)的業(yè)務(wù)模式轉(zhuǎn)型、管理的變革和商業(yè)模式的創(chuàng)新，增強(qiáng)企業(yè)的核心競爭力，進(jìn)而助力產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

三、工業(yè)操作系統(tǒng)的特性在充分了解、認(rèn)識(shí)，并且深入一線整理了企業(yè)的數(shù)字化需求之后，藍(lán)卓在2018年推出了國內(nèi)首個(gè)具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)操作系統(tǒng)——supOS在我們的體系架構(gòu)中，工業(yè)操作系統(tǒng)是一個(gè)“承上啟下”的通用平臺(tái)，假如把一個(gè)工廠看成一個(gè)手機(jī)，為每個(gè)工廠裝上智能的操作系統(tǒng)，管理工廠里的每一個(gè)硬件、生產(chǎn)要素，就像安卓或iOS管理手機(jī)里的芯片等元素一樣；原先工廠當(dāng)中垂直煙囪式的大型軟件變成了智能操作系統(tǒng)上的APP，來自不同廠家的APP可以運(yùn)營在統(tǒng)一平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)OS+APP的智能工廠新模式我們認(rèn)為符合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展需求的工業(yè)操作系統(tǒng)，需要具備如下特性：1）用于工廠全信息的集成，可有效地融合工廠的生產(chǎn)、管理和運(yùn)營數(shù)據(jù)將傳統(tǒng)工廠DCS、MES、ERP等系統(tǒng)金字塔式的數(shù)據(jù)傳遞方式，（補(bǔ)充一下：不僅是系統(tǒng)里的數(shù)據(jù)，還包括設(shè)備數(shù)據(jù)，視頻監(jiān)控、溫濕度等異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)）回復(fù)：這里講的是金字塔式數(shù)據(jù)傳遞方式，不是指數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，異構(gòu)系統(tǒng)在第二條轉(zhuǎn)變?yōu)椤氨馄交苯Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)自動(dòng)化各系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通與優(yōu)化控制，真正發(fā)揮工業(yè)企業(yè)在工廠自動(dòng)化層面所建系統(tǒng)的協(xié)同、優(yōu)化及放大作用，為工廠“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)、智”的高效運(yùn)行提供基礎(chǔ)性的核心支撐作用。

2）作為工廠的通用連接器，兼容各類主流工業(yè)協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)的全集成與標(biāo)準(zhǔn)化管理，如數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和對(duì)象信息模型的運(yùn)行期管理，多元數(shù)據(jù)預(yù)處理、存儲(chǔ)、壓縮處理，提供實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)查詢服務(wù)，計(jì)算資源管理和服務(wù)治理，業(yè)務(wù)流搭建，提供一個(gè)信息融合、多元數(shù)據(jù)混合的快速數(shù)據(jù)分析構(gòu)建平臺(tái)3）提供組態(tài)式的APP開發(fā)環(huán)境，具有數(shù)據(jù)分析和挖掘所需的算法模塊和展示模板，支持界面DIY，用戶通過鼠標(biāo)拖拉拽就可以完成報(bào)表的制作和業(yè)務(wù)流程的落地，支持用戶對(duì)簡易工業(yè)APP快速設(shè)計(jì)和開發(fā)4）提供智能引擎服務(wù)，支持主流算法如聚類分析、回歸分析、決策樹、隨機(jī)森林、樸素貝葉斯、遺傳算法、深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，同時(shí)提供面向行業(yè)共性的機(jī)理模型、知識(shí)圖譜等，全面提高智能應(yīng)用的靈活性，降低大數(shù)據(jù)和人工智能應(yīng)用的門檻和難度5）提供平臺(tái)開放服務(wù)，開發(fā)工具集、開發(fā)包、接口及認(rèn)證發(fā)布服務(wù)，簡單易用具備完整全面的工業(yè)APP商店和開發(fā)者中心，技術(shù)上支持生態(tài)合作伙伴的發(fā)展，能夠繁榮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的生態(tài)圈6）提供安全可控的分層多點(diǎn)信息安全防護(hù)，支持深度防御安全，將安全防護(hù)能力分布在平臺(tái)中的各層架構(gòu)實(shí)現(xiàn)訪問控制、數(shù)據(jù)分區(qū)隔離、通信安全加密、入侵檢測等信息安全防護(hù)功能。

四、工業(yè)操作系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)在產(chǎn)品應(yīng)用規(guī)模上，supOS工業(yè)操作系統(tǒng)經(jīng)過從V1.0到V3.0三個(gè)大版本迭代，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)以“平臺(tái)+工業(yè)智能APPs”的應(yīng)用模式，賦能17個(gè)行業(yè)，包括石化化工、建材等流程行業(yè)和金屬制品加工、汽配、裝備制造等離散行業(yè)，應(yīng)用項(xiàng)目覆蓋了全國27個(gè)省市地區(qū)，以及白俄羅斯、泰國、沙特等國家建設(shè)了寧波、嘉興、安慶、紹興等區(qū)域級(jí)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，還有汽車零部件、金屬制品、箱包、膠囊等行業(yè)級(jí)平臺(tái)，融通上下游產(chǎn)業(yè)鏈條和產(chǎn)業(yè)集群，打造區(qū)域特色產(chǎn)業(yè)同時(shí)藍(lán)卓正在積極建設(shè)以化工園區(qū)、小微型工業(yè)園區(qū)為主的園區(qū)級(jí)平臺(tái)，增強(qiáng)園區(qū)業(yè)主方的數(shù)字化運(yùn)營管理能力在產(chǎn)品成熟度層面，supOS已成為具備邊緣智能平臺(tái)、工業(yè)信息全集成平臺(tái)、工業(yè)數(shù)據(jù)湖、工業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理平臺(tái)、工業(yè)APP開放平臺(tái)、工業(yè)大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)、Open API、SDK、工業(yè)智能算法、應(yīng)用商店、開發(fā)者中心、藍(lán)卓云等一體的完整的操作系統(tǒng)可為企業(yè)提供以工業(yè)大數(shù)據(jù)為核心的全生命周期服務(wù)；提供工業(yè)大數(shù)據(jù)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(chǎn)者、管理者、經(jīng)營者和業(yè)務(wù)專家們提供了數(shù)據(jù)和應(yīng)用場景創(chuàng)新的平臺(tái)；提供開放的數(shù)據(jù)服務(wù)、計(jì)算服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)和安全服務(wù)，支持原生開發(fā)、遷移與集成，幫助工業(yè)APP開發(fā)者聚焦業(yè)務(wù)本身的開發(fā)與設(shè)計(jì)，降低基礎(chǔ)服務(wù)的技術(shù)門檻和開發(fā)成本；提供云、企、端的統(tǒng)一架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能APP和數(shù)據(jù)的快速遷移，滿足企業(yè)不同時(shí)期的應(yīng)用部署場景和要求。

圖1、supOS工業(yè)操作系統(tǒng)架構(gòu)圖目前，藍(lán)卓正面向區(qū)域、行業(yè)、園區(qū)、企業(yè)四個(gè)層次參與各個(gè)地方的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)體系建設(shè)聯(lián)合本地服務(wù)商和全國的優(yōu)秀服務(wù)商生態(tài)，面向地方的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)賦能同時(shí)藍(lán)卓也聯(lián)合生態(tài)合作伙伴，以supOS工業(yè)操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺(tái)，和生態(tài)合作伙伴在行業(yè)方面進(jìn)行合作，藍(lán)卓的生態(tài)合作伙伴都具備行業(yè)的積累以及面向?qū)I(yè)領(lǐng)域的行業(yè)性產(chǎn)品，基礎(chǔ)平臺(tái)結(jié)合以后，已面向多個(gè)行業(yè)推出了行業(yè)級(jí)的子平臺(tái)，通過平臺(tái)賦能中小企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型圖2、多級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)體系建設(shè)在流程行業(yè)，我們應(yīng)用工業(yè)操作系統(tǒng)+APP的方式為海螺水泥構(gòu)建了企業(yè)級(jí)平臺(tái)通過打通ERP系統(tǒng)、物流系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)、質(zhì)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)云邊協(xié)同應(yīng)用，通過大數(shù)據(jù)和人工智能的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備的狀態(tài)檢測和預(yù)測預(yù)警，提高設(shè)備利用率，減少現(xiàn)場人工的巡檢，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的少人化，有效滿足了大型水泥集團(tuán)需要全國性異地辦廠、集中管控的需要圖3、海螺水泥智慧工廠數(shù)據(jù)中心示范在離散行業(yè)，我們?yōu)榘矐c一枝梅打造了基于工業(yè)操作系統(tǒng)的數(shù)字化車間通過產(chǎn)線設(shè)備的數(shù)字化改造，通過點(diǎn)線實(shí)現(xiàn)工廠各設(shè)備的互聯(lián)互通，通過打通ERP系統(tǒng)和工業(yè)APP之間的數(shù)據(jù)閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃、控制、反饋、調(diào)節(jié)的閉環(huán)管理。

例如，通過車間、產(chǎn)線、工序全過程可視化，實(shí)現(xiàn)基于工業(yè)和設(shè)備的透明工廠通過訂單拉動(dòng)產(chǎn)線和庫存，實(shí)現(xiàn)智能的生產(chǎn)和智能的倉儲(chǔ)物流，并且通過產(chǎn)線當(dāng)中生產(chǎn)能力的分析以及和生產(chǎn)相關(guān)重要設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測以及匹配生產(chǎn)計(jì)劃和加工量的統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)智能的生產(chǎn)調(diào)度等圖4、安慶一枝梅車間產(chǎn)線工序全生命周期可視化在園區(qū)層面，我們基于supOS建設(shè)智慧工業(yè)園區(qū)平臺(tái)，通過平臺(tái)連接園區(qū)內(nèi)的各種工業(yè)企業(yè)，一方面可以為園區(qū)提供統(tǒng)一的平臺(tái)進(jìn)行安全的監(jiān)管、環(huán)保、節(jié)能減排的監(jiān)管功能，另一方面通過平臺(tái)為園區(qū)內(nèi)的企業(yè)提供公共的生產(chǎn)管理、設(shè)備運(yùn)維、倉儲(chǔ)物流等公共服務(wù)，提升園區(qū)的數(shù)字化整體競爭力五、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展趨勢(shì)先進(jìn)企業(yè)的數(shù)字化創(chuàng)新和驅(qū)動(dòng)成果，會(huì)不斷引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的整體走向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是走向未來工業(yè)發(fā)展的必須使用的手段而先進(jìn)企業(yè)需要的平臺(tái)必須能幫助其實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)互通，塑造基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)模式、管理模式、商業(yè)模式從技術(shù)發(fā)展的角度來說，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)正呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：第一，在數(shù)據(jù)互聯(lián)和集成方面，以泛在適配器和業(yè)務(wù)服務(wù)軟總線的方式，實(shí)現(xiàn)工廠多業(yè)務(wù)系統(tǒng)協(xié)同、全系統(tǒng)集成，具備對(duì)常見工業(yè)協(xié)議和工業(yè)設(shè)備的支撐能力，實(shí)現(xiàn)全域數(shù)據(jù)，統(tǒng)一管理的能力。

第二，針對(duì)市場普遍存在大企業(yè)更關(guān)注私有化部署，中小微企業(yè)更關(guān)注云上使用的現(xiàn)象，云化部署和混合云部署將成為主流實(shí)施方式，一方面既滿足企業(yè)對(duì)即插即用、彈性擴(kuò)容以及降低實(shí)施門檻的要求，一方面也滿足企業(yè)對(duì)于數(shù)據(jù)安全、完整、保密以及權(quán)限管控的需要第三，平臺(tái)型產(chǎn)品支持對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全域組態(tài)化建模，面向各種各樣場景提供開放的數(shù)據(jù)服務(wù)，包括綜合展示、業(yè)務(wù)APP、智能APP等為工廠的生產(chǎn)、管理提供可視化支撐，大大降低工廠的數(shù)據(jù)門檻，實(shí)現(xiàn)自助的數(shù)據(jù)融合應(yīng)用第四，發(fā)展低代碼開發(fā)工具，同時(shí)針對(duì)大量傳統(tǒng)工業(yè)軟件向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)轉(zhuǎn)移的現(xiàn)狀，提供快速的工業(yè)軟件集成遷移工具，通過弱集成、淺集成、深集成的方式，使平臺(tái)上的APP更豐富從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來說，未來的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)還呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：第一，通過企業(yè)的智能制造、數(shù)字化建設(shè)，將工藝專家的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)等轉(zhuǎn)換成智能工業(yè)軟件，實(shí)現(xiàn)“去技能化”從企業(yè)的角度來講，現(xiàn)在很多工藝質(zhì)量的精準(zhǔn)控制，或者一些高水準(zhǔn)生產(chǎn)管控，在很大程度上還是依賴一些熟練的工藝專家，而有經(jīng)驗(yàn)的老工人越來越稀缺通過建設(shè)企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，構(gòu)建承載工廠全生命周期的PT（工藝技術(shù)）、ET（設(shè)備技術(shù)）、OT（運(yùn)營技術(shù)）、AT（自動(dòng)化技術(shù)）、IT（ABC信息技術(shù)）的知識(shí)融合平臺(tái)，可以將工業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)沉淀下來，用軟件來輔助人的操作，將復(fù)雜的制造過。