《國(guó)務(wù)院關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》提出，到2025年，形成3～5個(gè)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，培育百萬工業(yè)APP，實(shí)現(xiàn)百萬家企業(yè)上云，形成建平臺(tái)和用平臺(tái)雙向迭代、互促共進(jìn)的制造業(yè)新生態(tài)。
培育百萬工業(yè)APP，是建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)生態(tài)的核心，是形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)雙邊市場(chǎng)的關(guān)鍵。工業(yè)APP是基于工業(yè)PaaS平臺(tái)上的工業(yè)微服務(wù)組件，封裝形成的面向特定行業(yè)、特定應(yīng)用場(chǎng)景的一個(gè)個(gè)云端數(shù)字化解決方案，本質(zhì)上是以應(yīng)用服務(wù)的形式實(shí)現(xiàn)工業(yè)知識(shí)的沉淀、傳播、復(fù)用和價(jià)值創(chuàng)造。
工業(yè)APP是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的關(guān)鍵
一部軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展史，就是一部軟件架構(gòu)持續(xù)優(yōu)化的發(fā)展史，就是一部從軟硬一體到軟硬解耦、從本地應(yīng)用到云端應(yīng)用、從單體結(jié)構(gòu)到微服務(wù)架構(gòu)不斷演進(jìn)的歷史。工業(yè)APP作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上承載的一種新型工業(yè)軟件，標(biāo)志著軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)入4.0階段，代表著制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)的新路徑。
一是從軟件的發(fā)展歷程看，工業(yè)APP標(biāo)志著軟件業(yè)進(jìn)入4.0階段。
全球軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了軟硬一體、單機(jī)應(yīng)用、云化應(yīng)用、云生應(yīng)用四個(gè)階段，其基本脈絡(luò)是軟件在沿著松散解耦、靈活組態(tài)、快速部署、按需定制的方向演進(jìn)。
第一階段是1946年到1975年，這一時(shí)期軟件是和硬件捆綁在一起進(jìn)行銷售的，其基本特征是軟硬一體化。
第二階段是1975年以后，Microsoft和Oracle的出現(xiàn)使得軟件開始成為一個(gè)獨(dú)立產(chǎn)業(yè)，標(biāo)志著軟件產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了以單機(jī)應(yīng)用為典型特征的數(shù)字化階段。
第三階段是從1999年開始，Salesforce的出現(xiàn)，標(biāo)志軟件產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了以云化應(yīng)用為典型特征的網(wǎng)絡(luò)化階段。
第四階段從2008年開始，蘋果APP Store的正式上線，標(biāo)志著軟件產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了以云生應(yīng)用為典型特征的智能化階段。2016年，GE面向全球開放Predix平臺(tái)，標(biāo)志著APP正從消費(fèi)領(lǐng)域向工業(yè)領(lǐng)域快速滲透，工業(yè)APP成為了支撐制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)的一種新型軟件形態(tài)。
二是從軟件的技術(shù)架構(gòu)看，工業(yè)APP是一系列工業(yè)微服務(wù)組件的再封裝。
微服務(wù)是Thought Works首席科學(xué)家Martin Fowler 2014年提出的概念，形象來說，每個(gè)微服務(wù)組件都是一個(gè)積木式的模塊，可使用這些模塊組裝出不同的應(yīng)用服務(wù)。學(xué)術(shù)一點(diǎn)來說，微服務(wù)就是把單體架構(gòu)軟件按業(yè)務(wù)功能解構(gòu)成多個(gè)職責(zé)單一的小模塊，并利用輕量化機(jī)制HTTP RESTful API實(shí)現(xiàn)通信，組裝成面向特定行業(yè)、特定應(yīng)用場(chǎng)景的新型工業(yè)APP。
與傳統(tǒng)單體架構(gòu)相比，微服務(wù)架構(gòu)可實(shí)現(xiàn)工業(yè)APP的靈活組態(tài)、持續(xù)更新和快速部署，具有以下四項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。
第一是松耦合，每個(gè)模塊只負(fù)責(zé)一項(xiàng)功能，比如只負(fù)責(zé)用戶登錄功能、身份驗(yàn)證功能、位置服務(wù)功能、故障診斷功能或可視化功能等。
第二是易開發(fā)，模塊可由小團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)，支持不同的開發(fā)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)和技術(shù)堆棧，可大幅提高開發(fā)效率。
第三是易部署，可以對(duì)模塊進(jìn)行持續(xù)更新、持續(xù)部署、持續(xù)交付。
第四是易擴(kuò)展，每個(gè)模塊運(yùn)行在隔離的容器環(huán)境中，有自己的獨(dú)立進(jìn)程，可以單獨(dú)擴(kuò)展每一個(gè)模塊。
三是從軟件的業(yè)務(wù)功能看，工業(yè)APP是面向特定行業(yè)特定應(yīng)用場(chǎng)景的一個(gè)個(gè)云端數(shù)字化解決方案。
工業(yè)APP本質(zhì)上是工業(yè)技術(shù)的軟件化，是人們對(duì)工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)管理等制造全過程運(yùn)行規(guī)律的顯性化、模型化、代碼化，是承載工業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)、行業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)體系的新載體，是基于工業(yè)PaaS平臺(tái)開發(fā)的一個(gè)個(gè)云端數(shù)字化解決方案。培育工業(yè)APP，就是通過軟件技術(shù)把制造企業(yè)內(nèi)部分散、隱性的工業(yè)知識(shí)進(jìn)行顯性化，促進(jìn)工業(yè)知識(shí)的沉淀、傳播、復(fù)用與價(jià)值創(chuàng)造。
伊梅爾特在哈佛商業(yè)評(píng)論《我是如何重造GE》一文中也講道：“GE不能成為一個(gè)只有扁平增長(zhǎng)的千億美元級(jí)的公司，我們把GE想象成是一個(gè)超級(jí)商店，是一個(gè)全球知識(shí)交換中心。”
從軟件的開發(fā)范式看，工業(yè)APP是工業(yè)知識(shí)生產(chǎn)的流水線革命。1913年，福特建立了汽車生產(chǎn)的流水線，福特裝配線的每項(xiàng)任務(wù)有一個(gè)工位，大部分零件以標(biāo)準(zhǔn)件的形式被組裝，幾百輛車可以同時(shí)生產(chǎn)，每輛汽車的組裝時(shí)間由原來的12小時(shí)28分縮短至90分鐘，生產(chǎn)效率提高了8倍。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)相當(dāng)于軟件生產(chǎn)的流水線，正引發(fā)一場(chǎng)工業(yè)軟件研發(fā)、工業(yè)知識(shí)生產(chǎn)的革命，促進(jìn)工業(yè)APP生產(chǎn)的規(guī)?；I(yè)PaaS上每項(xiàng)功能都是一個(gè)微服務(wù)組件，以“搭積木”的形式被調(diào)用，工業(yè)APP的開發(fā)周期從以月、周為單位縮短至以天、小時(shí)為單位，基于平臺(tái)開發(fā)一款A(yù)PP甚至只需要15分鐘。
培育百萬工業(yè)APP面臨三大“卡脖子”瓶頸
受限于行業(yè)機(jī)理沉淀能力不強(qiáng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)建模分析能力較弱、開源社區(qū)建設(shè)滯后等“三座大山”需要翻越，我國(guó)工業(yè)APP培育仍處于初級(jí)階段。當(dāng)前大多數(shù)工業(yè)APP是傳統(tǒng)工業(yè)云平臺(tái)上的“移民”，工業(yè)PaaS平臺(tái)上土生土長(zhǎng)的“原居民”數(shù)量有限，同時(shí)大多工業(yè)APP是描述類和診斷類應(yīng)用，預(yù)測(cè)類和決策類等高端工業(yè)APP嚴(yán)重匱乏，培育百萬工業(yè)APP任重道遠(yuǎn)。
一是受限于行業(yè)機(jī)理模型沉淀能力不強(qiáng)，工業(yè)APP數(shù)量不多。
嚴(yán)格意義上講，工業(yè)APP是依靠工業(yè)PaaS上的行業(yè)機(jī)理模型“生長(zhǎng)”出來的，屬于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上的“原居民”。但是受限于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展尚屬于初級(jí)發(fā)展階段，工業(yè)PaaS平臺(tái)賦能不夠，平臺(tái)上的工業(yè)APP數(shù)量少且“魚龍混雜”，當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上承載的工業(yè)APP基本上是工業(yè)云平臺(tái)上搬遷過來的“移民”。一方面，根據(jù)航天云網(wǎng)、海爾、樹根互聯(lián)、東方國(guó)信、用友、索為、清華紫光等國(guó)內(nèi)領(lǐng)先工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè)公開的數(shù)據(jù)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)工業(yè)APP數(shù)量不超過2萬個(gè)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)難以滿足企業(yè)上云需求。另一方面，這2萬款工業(yè)APP中，很多從傳統(tǒng)軟件云化而來的，只能算是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上的“移民”，真正從工業(yè)PaaS平臺(tái)“生長(zhǎng)”出來的工業(yè)APP屈指可數(shù)。
二是受限于大數(shù)據(jù)建模分析能力較弱，工業(yè)APP質(zhì)量不高。
工業(yè)APP是研發(fā)出來的，更是用大數(shù)據(jù)“喂”出來的，沒有一年甚至數(shù)年的大數(shù)據(jù)訓(xùn)練，很難培育出高質(zhì)量的工業(yè)APP。當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)APP發(fā)展不僅存在數(shù)量不多的問題，也存在質(zhì)量不高的現(xiàn)象，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。從數(shù)據(jù)分析深度看，狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷類工業(yè)APP多，預(yù)測(cè)預(yù)警類尤其是智能決策類工業(yè)APP少。從數(shù)據(jù)分析廣度看，受限于數(shù)據(jù)采集能力不足，基于單一數(shù)據(jù)源開發(fā)的工業(yè)APP多，基于設(shè)備和業(yè)務(wù)系統(tǒng)等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)開發(fā)的工業(yè)APP少。從數(shù)據(jù)分析精度看，僅僅基于工業(yè)機(jī)理模型或數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型開發(fā)的工業(yè)APP多，基于機(jī)理模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型聯(lián)動(dòng)開發(fā)的工業(yè)APP少。
三是開源社區(qū)建設(shè)滯后，開發(fā)者“雙創(chuàng)”生態(tài)尚未建立。
當(dāng)今時(shí)代，軟件開源和硬件開放已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，掌控開源生態(tài)，將成為全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的焦點(diǎn)。GE、西門子、PTC等領(lǐng)先平臺(tái)企業(yè)均已建立為開發(fā)者提供開源代碼、開發(fā)工具、微服務(wù)組件的開源社區(qū)，平臺(tái)擁有上萬名開發(fā)者。在我國(guó)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開源社區(qū)建設(shè)處于空白，開發(fā)者規(guī)模和能力與國(guó)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)相比差距顯著，嚴(yán)重制約了工業(yè)APP的培育。
搶抓機(jī)遇 加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)生態(tài)建設(shè)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展的機(jī)遇稍縱即逝，亟須搶抓機(jī)遇、全面部署、系統(tǒng)謀劃，加快培育百萬工業(yè)APP，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)生態(tài)建設(shè)，形成建平臺(tái)和用平臺(tái)雙向迭代、互促共進(jìn)的良性格局。
一是面向工業(yè)APP開發(fā)、測(cè)試、交易等全生命周期，完善公共服務(wù)支撐體系。
建立體系完整、分類明確、指導(dǎo)性強(qiáng)、滾動(dòng)修訂的工業(yè)APP發(fā)展目錄，指導(dǎo)工業(yè)APP有序開發(fā)。圍繞數(shù)據(jù)互通、應(yīng)用移植、安全性、可靠性等測(cè)試需求，建設(shè)工業(yè)APP評(píng)估規(guī)范和云測(cè)試平臺(tái)，支持工業(yè)APP開發(fā)者進(jìn)行自測(cè)試、自評(píng)估，加速工業(yè)APP的應(yīng)用推廣。圍繞跨平臺(tái)間工業(yè)APP流轉(zhuǎn)，鼓勵(lì)企業(yè)積極采用區(qū)塊鏈等新技術(shù)促進(jìn)平臺(tái)間工業(yè)APP互聯(lián)互通。
二是面向工業(yè)APP開發(fā)、測(cè)試、交易等全生命周期，完善公共服務(wù)支撐體系。
面向裝備、軌道交通、汽車等離散行業(yè)，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開發(fā)設(shè)計(jì)制造協(xié)同、生產(chǎn)管理優(yōu)化、設(shè)備健康管理、產(chǎn)品增值服務(wù)、制造能力交易等工業(yè)APP。面向鋼鐵、冶金、石化等流程行業(yè)，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開發(fā)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、預(yù)測(cè)預(yù)警、工藝優(yōu)化、質(zhì)量控制等工業(yè)APP。面向特定行業(yè)、特定區(qū)域共性需求，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)推動(dòng)工業(yè)APP的再封裝、再組態(tài)，形成行業(yè)整體解決方案，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的落地。
三是面向培育開發(fā)者“雙創(chuàng)”生態(tài)，加強(qiáng)開源社區(qū)建設(shè)。
注重開源社區(qū)培育，支持龍頭企業(yè)面向行業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展需求，建設(shè)開放開源技術(shù)、代碼開發(fā)包和開發(fā)工具的開源社區(qū)，盡快補(bǔ)齊短板。開展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開發(fā)者創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新大賽，積極培育工業(yè)APP開發(fā)者隊(duì)伍，打造基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的“雙創(chuàng)”新生態(tài)。支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè)積極參與融入國(guó)際成熟開源社會(huì)，爭(zhēng)取話語(yǔ)權(quán)。（賽迪工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)首席研究員 袁曉慶）
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