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工业互联网与传统计算机系统间的关系

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工业互联网与传统计算机系统间的关系

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【摘要】:

工业互联网与传统计算机系统间的关系

 

工业互联网可以用于重构企业之间的生态关系,也可以用于大企业内部的转型升级。今天针对大企业谈点想法:工业互联网和过去的自动化、信息化系统有什么区别?这个问题我花了5年时间,终于想明白了。

近20年前,宝钢连铸分厂设备车间的吴主任有个想法:把连铸设备数据取出来,用网络传出来。这样,在办公室里就可以看到设备状态了。现在想来,这是典型的工业互联网思想。但是,对这个提法我并不热心、也没有参与。原因很简单:这种做法可以让点检工人更加方便一些,但工程量还是蛮大的。我感觉,投入产出上并不划算。按照公司的考核制度,做这类工作基本上是自讨没趣。

其实,企业对工业互联网的困惑,关键就在“价值”二字上:工业互联网到底能干啥?

20多年的创新工作,让我习惯于从“机会”的角度考虑价值的问题:哪些事情过去没有办法做、没有必要做,而今天有办法、有必要?机会就往往隐藏在这里。所以,我的思考往往是从回顾历史开始。

众所周知,大企业内部的计算机系往往相当完备。但这些计算机往往是分级的:底层的计算系统一般称为自动化系统(如BA、PCS)而高层的则被称为信息化系统(如ERP)。低层计算机处理的问题大多是实时性很强的问题,自动控制的比例非常高;而高层计算机处理的是实时性相对较差的问题,人工管理的比例非常高。但是,自动控制系统影响的范围很小,如一个阀门、一台设备;而信息系统则比较大,可能会管理一个车间、一个工厂。

原则上讲,各层的计算机系统之间是有信息联系的。上级计算机负责生成目标和要求,并层层下发、分解到下层计算机执行。低层计算机的执行情况也会层层上传到高层的计算机,以便于管理者掌握生产的情况。但是,这种上传是有选择性的,一般只是把生产结果或特殊问题传上去。上传数据很少触发高层计算机的自动反馈和调整。

那么,问题来了:工业互联网的机会在哪里呢?

在笔者看来,这个机会就在于前面说到的矛盾:底层系统实时性强但管理的范畴小、高层系统的实时性差但管理的范围大。

理论上讲,最好能够实现自动化。我们知道:自动控制系统作用之一是代替了人的一些工作。但意义却不仅仅如此。例如,自动控制系统的响应速度可以很容易地进入毫秒级,而人类的响应速度则要低得多。所以,自动化系统的控制效果往往比人要好,对提高质量、降低成本的价值比减少劳动力成本还要重要。

既然如此,为什么信息系统的决策不能自动化呢?一个重要的原因是:信息系统面临的问题往往要比自动控制系统复杂很多。打个比方:自动控制系统发挥作用的前提是设备没有故障,但产线上某个设备出现问题时,管理者要回答怎么办。有些问题,只有人类才会灵活处理。管理系统,其实就是帮助人类灵活处理问题的系统。

人有人的长处,也有人的短处。

设备信息的采集可能是毫秒级的,整个工厂会有成千上万台的设备。这些设备信息中,不仅包含了设备状态信息,还包含了人的操作和管理信息。如果信息足够多,从设备信息中,可以获知与质量、效率、成本有关的各种问题。然而,人不是上帝。如果这些数据都发给人来看,人的实时处理能力是管不过来的。

人的脑子不够用,怎么办呢?

在GE公司的工业互联网白皮书中提出,工业互联网有三个关键因素:智能的机器、高级分析(算法)、(在线)工作的人。其中,“高级算法”其实就是让计算机充当人的秘书;秘书帮着人们看管和分析这些数据,有问题解决不了的时候,再传到人这个地方。这样,人就可以借助算法这个“外脑”,更好地管理好工厂。人和算法协同工作,才能处理时间周期相差很大的问题。事实上,GE工业互联网白皮书的副标题是:Pushing the Boundaries of Minds and Machines,可以理解为“重构人和机器的界面”,体现的就是人和机器的协同。

特别地,机器这个“秘书”还有很多人脑不能比的能力:记忆能力特别强。如果把成千上万台设备的历史数据都收集过来,是一笔很大的知识财务。这也是人脑处理不过来的。5年前,我请Salvo先生来宝钢讲工业互联网的时候,他谈到工业互联网可以帮助人们设计产品时并行操作,让产品设计和研发过程走向智能化。这个问题,知道最近我才真正想明白。

人和“高级算法”协同工作时,就像原本徒步的行人上了一架飞机。管理企业的能力也就大大加强了。我曾经反复强调:“管理定义技术的边界”。管理能力增强以后,企业的竞争力自然就会上去:成本可以显著降低、质量和效率可以显著提升,人浮于事的事情没有了、企业文化变得健康了。价值是不可估量的。这样,工业互联网的“价值问题”的困惑也就解决了。

我们再回到20年前吴主任的想法。当时他的想法不仅我不感兴趣,公司也不感兴趣。如果回到20年前,有没有办法让公司感兴趣呢?有的!这个办法就是帮助公司把战略思路讲清楚。做这件事的价值不能仅仅从一件事上看,而是为了成为世界上最具竞争力的钢铁企业、去培养宝钢未来IT领域的竞争力。这样的话,做这件事或许就会成为大家非常重视的工作。当然,选择的切入点不一定是连铸。

我常说:创新往往起源于个性化的需求。伟大的创新往往是“飓风起于青萍之末”。现在看来,没有站在战略的高度上看问题,风是刮不起来的。

总之,工业互联网的功能与企业传统的自动化和信息系统是有区别的。这种区别,就是工业互联网的机会之所在。在短期内,工业互联网系统或许应该与企业已有的系统并网运行、分工协作。这样做有利于降低系统更新换代的风险。在条件成熟时,用统一的系统来集成各个系统的功能也是可以期待的。(作者:郭朝晖 来源:蝈蝈创新随笔)

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