
国内外主流的工业互联网平台有三类应用模式:以生产和运营优化为主要场景的智能制造类平台、以协同生产与服务化延伸为主要场景的协同制造服务类平台、以云端赋能制造应用为主要场景的云制造服务类平台。
以协同生产与服务化延伸为主要场景的协同制造服务类平台
此类工业互联网平台基于多企业的供应链数据、用户需求数据、产品服务数据进行综合集成与分析,实现面向不同领域的多企业间高效协同、产品全生命周期管理与交付产品感知服务的优化闭环。此类平台可实现企业间资源配置优化和商业活动创新,最终形成网络化协同、企业个性化定制及服务化延伸等新服务模型。国外的典型代表是美国GE公司的Predix平台,国内树根互联的ROOTCLOUD根云平台和海尔的Complat平台也属这类平台。

1.1 Predix:GE公司开放的软件平台
美国GE 公司于 2013 年推出 Predix 平台,率先提出工业互联网的理念,其内涵包括产业升级形式、技术服务型企业商业模式创新、互联网时代信息技术与工业融合的出路等,探索将数字技术与其在航空、能源、医疗和交通等领域的专业优势结合,向全球领先的工业互联网公司转型。Predix平台的主要功能是将各类数据按照统一的标准进行规范化梳理,并提供随时调取和分析的功能。GE公司基于Predix平台开发部署计划和物流、互联产品、智能环境、现场人力管理、工业分析、资产绩效管理、运营优化等多类工业App。

如上图所示是Predix的技术架构,Predix平台从底层设备到云端服务,可划分为工业设备层、工业网络安全连接层、用户网关层、互联网通用连接层及云端服务层,打通了工业领域与互联网之间的每个环节,为企业及用户提供了工业设备数据的实时采集、传输、存储与大数据分析等功能,并以此为基础提供建模服务、资产服务、数据服务和应用安全服务等一系列应用与增值服务。Predix平台架构在不断修订,目前最新的Predix平台架构仍然保持边缘端、云端(平台端)、应用端三层的架构。
边缘端主要负责收集数据并将数据传输到云端;平台端主要提供基于全球范围的安全的云基础架构,满足日常的工业运转负载和监督需求;应用端主要负责提供工业微服务和各种服务交互的框架,以及创建、测试、运行工业互联网程序的环境和微服务市场。但在新的架构中应用层和平台层被拆分,平台层提供更丰富的工具和能力,而应用层则是围绕资产、运营和商业的应用。
GE公司 Predix平台的技术能力:
● 开放的数据采集连接和迅速产业化的边缘处理能力:Predix平台提供的Predix Machine是一个网关框架,用于解决工业设备连接协议复杂甚至设备供应商对接口协议封闭不开放的问题,以实现数据的采集和连接。
● 灵活开放的架构和雄厚的工业微服务能力:Predix Cloud集成了工业大数据处理和分析、Digital Twin快速建模、工业应用快速开发等各方面的能力,以及一系列可以快速实现集成的货架式微服务,工业微服务功能非常丰富。
● 具备拓展潜力的工业App:GE公司已基于Predix平台开发部署计划和物流、互联产品、智能环境、现场人力管理、工业分析、资产绩效管理、运营优化等多类工业App。此外,平台还提供了非常多的安全机制,包括身份管理、数据加密、应用防护、日志和审计等。
GE公司 Predix平台的性能:
Predix平台具备较好的可靠性、可移植性和可扩展性。
Predix平台是基于云的(亚马逊AWS、微软Azure)部署方式,具备较强的可靠性。Predix 云可以与各种云环境中的应用和服务进行无缝互操作,企业能够充分利用已经经过优化的安全与数据结构产品,同时还能保留现有解决方案和Predix云云的互操作性。
GE公司 Predix平台的商业能力:
Predix平台目前拥有生产消费电器、工业电器设备、医疗器械、航空核心部件、能源设施等十三个行业、领域的海量设备接入,应用场景及应用模式丰富多样,重点聚焦智能制造和服务化延伸应用。主要表现在2个方面:(1)面向工业现场的生产过程优化。(2)面向产品全生命周期的管理与服务优化。
1.2 COSMOPlat:海尔开放互联工厂平台
卡奥斯COSMOPlat是海尔集团的“跨行业跨领域”工业互联网平台,并连续4年位列双跨平台“国家队”榜首!平台为全球不同行业和规模的企业提供面向场景的数字化转型解决方案,推动生产方式、商业模式、管理范式的变革,促进新模式、新业态的普及,构建“政、产、学、研、用、金”共创共享、高质量发展的工业新生态。

COSMOPlat 是一个以用户驱动实现大规模定制的平台。它采用并联协同的互联模式,实现了用户、企业、资源三者间的互联互通与零距离交互,形成了用户与资源、用户与企业、企业与资源间的紧密连接。该平台强调用户全流程参与、零距离互联互通、打造开放共赢的新生态三大特性,用户可以全流程参与产品交互、设计、采购、制造、物流、体验和迭代升级等环节,形成了用户、企业、资源三位一体,开放共赢的有机业务生态。
平台覆盖工业互联网平台建设和运营、工业智能技术研究和应用、工业软件及工业APP开发、智能工厂建设及软硬件集成服务、采供销数字化资源配置等板块,面向家电家居、能源、医疗、服装、装备、电子、汽车等行业提供智能制造、数字化创新等服务,并为产业园区、区域政府提供数字化管理及综合服务平台建设、产业咨询规划等服务。
COSMOPlat技术能力:
其在数据采集与边缘计算方面能力较强。在设备接入方面,拥有能力强大的工业连接与数据技术组件、Agent程序、SDK包、协议适配与数据接入功能、支持插件式与远程设备管理。在存储方面,采用PB级分布式时序数据存储,不需要频繁离线归档,实现了高压缩比、高吞吐量、高稳定性和可靠性。在计算分析方面,拥有大数据、人工智能、高性能内存分析功能,从边缘计算到平台计算,分级能力满足不同层次的需求,算法较为灵活,实时计算能力较强。在通用PaaS方面与其他平台类似,基于容器技术,提供容器管理功能,支持多种开发环境及语言。但是在工业微服务能力、应用开发环境、能力组件方面优势显著。
在 SaaS 方面优势突出,目前有一千多种工业 App。涵盖技术创新、生产制造、市场营销、研发设计、供应链、仓储物流、用户服务、企业管理全业务流程。
在安全方面,具有自主研发的海安盾平台,为自己提供安全保障的同时也可作为解决方案提供给中小企业使用,实现了业务模式创新。
COSMOPlat商业能力:
平台拥有七大业务系统,重点聚焦个性化定制和网络化协同应用,创新“互联网+协同”模式。在全球推出了十大互联工厂样板,覆盖建陶、家居、农业、服装等12个行业,以及上海、广州、天津等11个城市和20个国家,实现了跨行业、跨领域的扩展与服务。COSMOPlat 已经在海尔内外部进行了全面推广应用,并在产业层面也开展了深度的推广和合作。
1.3 ROOTClOUD根云:三一重工树根互联平台
三一重工基于多年的技术积累和超 20 亿元的累计投入,打造了工业互联网赋能平台——ROOTCLOUD根云。
ROOTCLOUD 根云平台通过配套的传感器和智能套件,实现了工业核心设备的信息状态感知和数据收集。目前,树根互联融合大数据、云计算、人工智能及虚拟现实技术,将机器、数据、流程、人等因素融合创新,形成工业领域各行业的端到端解决方案,提供基于工业大数据的增值服务,其功能架构如图所示。

树根互联采用云平台按需付费的模式提供工业互联网服务,在应用的时候企业不需要投入大量的经费,大幅降低了企业应用工业互联网的成本。基于树根互联提供的工业互联网接入平台、物联网和工业领域技术团队,目前该平台已在多家企业得到应用。
ROOTCLOUD 根云平台面向机器制造商、设备使用者、政府监管部门等社会组织,在机器在线管理(服务、智造、研发、能源)、产业链平台、工业AI、设备融资等方面提供深度服务。ROOTCLOUD根云平台具有低门槛、低成本的特点,单台设备投入数百元即可获得上万元增值,潜在提升收入可达10%~50%,覆盖95%的主流工业控制器,支持400多种工业协议解析,100%适配国际通用硬件接口,可为用户提供设备一站式快速接入服务。
树根互联紧跟全国各地推进制造业转型升级、智能制造园区建设的步伐,展开全国布局。目前已经落地广州,并将落地北京、上海、长沙、苏州、西安、重庆,不仅发力于中国先进制造业的集中承载地,更辐射京津冀、长三角地区和华中地区,带动全国范围内的工业互联网应用。
截至2020年2月,ROOTCLOUD根云平台已经接入各类工业设备超58万台,并成功助力产业链生态打造了包括铸造产业链、注塑产业链、纺织产业链、定制家居产业链、家用塑料制品产业链等在内的 20 个产业链工业互联网平台,赋能 80 多个细分行业,帮助客户以工业互联网平台为抓手,快速搭建起智慧产品、智能研发、智能制造、智能服务和产业金融的创新链,带动一大批上下游企业完成数字化转型。同时,树根互联已服务德国、肯尼亚、印度、南非、印度尼西亚、墨西哥、越南等海外国家的当地企业,持续开拓全球服务能力,支持45个国家和地区的设备接入。

部分内容参照:《工业互联网平台理论架构、评价方案与应用实践》一书,作者:李君、周勇,电子工业出版社