編者按：此文是根據(jù)中科院沈陽自動化研究所所長、智能制造分會專家主任于海斌先生，在CIROS組委會主辦的2019中國國際機(jī)器人與智能制造發(fā)展高峰論壇暨2019“金手指獎”頒獎典禮上的演講，按照速記報告整理摘編而成。

  大會其他演講嘉賓的報告會陸續(xù)發(fā)布，敬請關(guān)注。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

  各位嘉賓上午好！我講點(diǎn)不是太熱點(diǎn)的事，因為有很多熱點(diǎn)的事在各個報告、白皮書也都體現(xiàn)了。現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)實再太熱了，但是也要做一點(diǎn)分析和判斷。我大概的報告分這樣五個部分，第一個部分講講發(fā)展背景，現(xiàn)在發(fā)展是各個方面都要往互聯(lián)網(wǎng)上靠，如果我們不能很好的理解它的背景，為什么是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，為什么原來不是，可能我們搞一搞就分不清哪些是、哪些不是了。第二個，分析一下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)與內(nèi)涵，第三部分是講一講工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺核心技術(shù)，第四是講一下應(yīng)用范式。為什么要講應(yīng)用范式呢？工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)至少應(yīng)該在哪幾個方面有作用，如果沒有作用，只是一般應(yīng)用，就不在考慮的范圍之內(nèi)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景

  我講的第一部分就是發(fā)展背景，這個大家都知道，我就不再細(xì)說了。現(xiàn)在大家開始往回縮了，因為GE公司又把美國往回收，其實理念是非常好的一件事。我們的感覺是說，第一個叫工業(yè)革命，第二個叫信息革命，這是決策執(zhí)行者的混合。現(xiàn)在講的非常好，我們要寫一個報告，有一大堆。其實就是三要素，一個是機(jī)器，一個是先進(jìn)分析，第三個是人機(jī)融合。我覺得大體肯定是對的，不用受別的影響，一會熱一會冷的，沒有必要。

  他其實提了這么一個套路在里面，工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)其實就是資源，如果自己給自己服務(wù)，沒人去管理，那會有很多模式之間的沖突。但是拿了一個平臺，有自己的數(shù)據(jù)，還同時給別人服務(wù)，從商務(wù)的道理上，很困難。這是導(dǎo)致最后GE把這個公司變成第三方的必然結(jié)果。

  我們看一下什么叫工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，我覺得這三個要素很重要。第一件事就是感知深度要加強(qiáng)，華勇院士講了很多，其實都是無形的感知，原來我們感知不到的東西，非要用人去感知的，現(xiàn)在用傳感器加上數(shù)據(jù)綜合。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)第一個要解決的問題是感知深度一定要大幅度提升，這是跟以前不一樣的，這樣才能智能化。第二個是互聯(lián)的廣度不足，我們互聯(lián)的廣度是完全有可能達(dá)到一個新的境界和高度。另一個問題，有了深度、有了廣度還不夠，要能分析出來原來靠經(jīng)濟(jì)模型解決不了的問題，應(yīng)該說分析和綜合的預(yù)見性要大幅度提高。現(xiàn)在所有的數(shù)據(jù)處理都是預(yù)見到下一步怎么做，然后再去。我們原來講的理想化，我預(yù)測功能靠模型，控制理論，現(xiàn)在回憶說這30年我們有點(diǎn)浪費(fèi)，理論和實際拖的太遠(yuǎn)了。

  我們零零散散看到了很多，這是美國SPM計劃的制氫工廠，我們原來制氫都是靠傳感器，現(xiàn)在是靠溫度。制氫過程中有安全的問題、質(zhì)量的問題等一大堆問題，但是一個點(diǎn)代表不了整個過程。他們搞了一個視覺和溫度綜合的融合過程中，這個綜合的過程中，首先傳感器發(fā)生了變化。第二個問題，他在本地的融合處理發(fā)生了變化，這個處理的變化對我們的計算提出了要求。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)廣度

  第二個問題是廣度的問題，講工業(yè)4.0講了很多，講來講去講了三個，我們先簡單化。按這個軸來看，產(chǎn)品規(guī)劃、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃，這個縫里大量是人的干預(yù)，工業(yè)人工智能是要把這些連接通過模型、數(shù)據(jù)變成一個自動化的過程，這也叫知識自動化的過程。現(xiàn)在從產(chǎn)品規(guī)劃到設(shè)計，如果我們設(shè)計是三維的，生產(chǎn)制造也是三維的，就大幅度減少了人從工藝設(shè)計到產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造過程中的大量人的干預(yù)。我們從底下看，中間的大環(huán)節(jié)是人工交互的過程，互聯(lián)的廣度是跨環(huán)節(jié)的過程。這個是歐盟（英文）的計劃。我們原來的目標(biāo)設(shè)計是靠人來定的，甚至誰控制誰的這個量，都是人來安排的。這不一定是最好的環(huán)節(jié)，因為不同的工況情況下，調(diào)節(jié)的手段是可以調(diào)整的。所以現(xiàn)在我們說，如果我有了很多數(shù)據(jù)預(yù)測的話，我的目標(biāo)隨時可以發(fā)生變化。早期我們做公差配合的時候就在講，我這個環(huán)節(jié)沒做好，不代表后面不好。慢慢都變成自動化，不用人干預(yù)的來實現(xiàn)。

  這是一個信息的領(lǐng)域，這是物理制造系統(tǒng)的領(lǐng)域，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)兩個領(lǐng)域的深度融合，這深度融合靠的是什么？我這里講的互聯(lián)網(wǎng)都是狹義的，大概是這樣的情況。一定是這樣一個東西打破了原來分層的架構(gòu)。我們回過頭來說，人大會議上李總理講了“互聯(lián)網(wǎng)+”，有的人說“互聯(lián)網(wǎng)+”就是加銷售、加零售。一個是互聯(lián)網(wǎng)本身的發(fā)展，一個是互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)金融條件。那時候我們消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)得到極大的發(fā)展，我們系統(tǒng)是2016年的數(shù)據(jù)，整個工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長很好看的時候，消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)都很強(qiáng)勢。自然就會想到，如果互聯(lián)網(wǎng)加入制造業(yè)，能不能把制造業(yè)變成這種加速生長的過程。這個想法給我們要素的人都是碰壁回來的，大家熱情很高。做起來很難，其實我們國家很多搞互聯(lián)網(wǎng)的都嘗試過，我們也都討論過，做起來是有相當(dāng)?shù)碾y度的。難在哪兒？其實是兩個地方，一個是底層的深度感知，這不是原來互聯(lián)網(wǎng)行當(dāng)里擅長的工作，這是不擅長的東西。第二，跨越聯(lián)合這種事涉及到私有數(shù)據(jù)的問題，又涉及到跟IPO融合的問題。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實質(zhì)

  我們一定要知道，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不是一個通訊網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)本身是以通訊、媒體內(nèi)容為主的，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一個工業(yè)系統(tǒng)，他連接的節(jié)點(diǎn)也算我們內(nèi)容的一部分。網(wǎng)絡(luò)制造的概念，第一個是企業(yè)內(nèi)部的，國家講工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是15年的規(guī)劃。第二個是管理和控制的一體化，這個正在發(fā)生的變化。產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)互聯(lián)，構(gòu)成制造網(wǎng)絡(luò)。講了講去，還是生產(chǎn)過程優(yōu)化、智能決策，還是這些事。另一個問題，我們從技術(shù)和學(xué)術(shù)的角度講，還是人機(jī)物深度融合的概念。我們講主要特征，原來我們做演示的時候，都是以時間為基礎(chǔ)的。誰做數(shù)據(jù)演算有位置了，沒有。時空是最基本的坐標(biāo)。未來變成自感知，一定會來的。將來我們演算的模型可能是時空兩個基礎(chǔ)作為目標(biāo)的事情，我們叫時空關(guān)聯(lián)。平行推進(jìn)其實就是GPS的思想和觀念。為什么原來沒有？這是誰都能想到的事。原來的問題就是物理和現(xiàn)實世界、信息空間里沒有一個快速的網(wǎng)絡(luò)，大容量的網(wǎng)絡(luò)，能把他們的信息不斷同步化。如果不能同步，一定推進(jìn)不了。人家把問題做出來了，讓我們推進(jìn)，你說怎么推進(jìn)它的應(yīng)用？現(xiàn)在各說各的。總而言之，是一個不斷迭代的過程。

  我們回顧一下，從互聯(lián)網(wǎng)的角度，互聯(lián)網(wǎng)一個最大的受益就是IP，IP既是好事又是壞事，好事就是所有的IP都能連起來了。搞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)搞了半天，我們的腰在哪兒都不知道，這個事要詳細(xì)的研究。現(xiàn)在說多維多尺度、七國八制的解決方案，缺少腰。

  這個東西到底是什么？我們想了半天，認(rèn)真研究半天，最后總結(jié)半天，無外乎還是信息里能提供的東西。我這里計算信息網(wǎng)絡(luò)，這里的計算包括對工業(yè)信息的計算，所以這是兩個融合在一起。原來的網(wǎng)絡(luò)是這樣的東西，根本不是一個一體化的，將來要一體化貫通，現(xiàn)在突然出現(xiàn)了一個 TSN。TSN的概念是網(wǎng)絡(luò)還是網(wǎng)絡(luò)，從理念上變成一體化，他會變成信息和工業(yè)結(jié)合的一個根本的東西。

  第二個，我們講的是數(shù)字工廠的腰，把我們制造的硬件設(shè)備和信息空間怎么綁在一起，物理空間向信息空間的映射，持續(xù)化。后臺的表征是數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，這是沒有想清楚的一個問題。表征來表征去，表征的是誰呢？還是我們不知道的一些事。

  這是另一個方面，我們講計算，計算現(xiàn)在的問題是這樣，這個還沒變，原來我們講云計算，好多事都看到。后來發(fā)現(xiàn)自動駕駛的時候，實時的東西還不行，太慢了。這邊數(shù)據(jù)沒出來，那邊都跑好幾公里了。我個人理解，隨著5G、網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，這個東西怎么平衡，包括（英文），還是一個很大的學(xué)問，還在進(jìn)步中。

核心技術(shù)

  另一個講核心技術(shù)，這是我們大家都知道的組織架構(gòu)，Saas層，PaaS層，IaaS層。其實中間講的事都是為這兩塊服務(wù)的，中間是很技術(shù)，中間就隨著這些東西在變化。傳感器最近有多少變化，講工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造，很少有人講工業(yè)傳感器怎么怎么樣。第二，沒人講傳感器怎么通過數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸。現(xiàn)在搞自動化的人，搞的都是這么幾塊事。第一個是歐盟搞的，第二個是美國人搞的，第三個是我們搞的。歐盟搞的比較快，我們緊隨著就搞出來了。美國人后來突然就變了，后來我們發(fā)現(xiàn)美國人走的不是一條路。

  歐盟一發(fā)動需求，我們就跟他一起PK，他們3月份出的，我們7月份也出來了。從這些角度，可靠性都沒有什么問題。但是往下來說，高速里就和5G有關(guān)系，5G是廣告式的，是運(yùn)營商的方式，到底是什么方式不清楚，我們的技術(shù)在工業(yè)上已經(jīng)做了很大的進(jìn)展，將來怎么融合也是一個挑戰(zhàn)的問題。

  自豪來自豪去，我們發(fā)現(xiàn)壞了，我們跟互聯(lián)網(wǎng)還是有問題，最近歐洲開始做網(wǎng)關(guān)的東西，向下的事都能解決，向上跟互聯(lián)網(wǎng)怎么弄，實際上還是有挑戰(zhàn)。美國人做的比我們快，后來跑我們后面了，后來我們發(fā)現(xiàn)美國人搞了一個（英文）的東西，他出來的東西，嚴(yán)格來講，對我們后續(xù)整個一體化是有巨大幫助的，這是挺有意思的一件事情。

  頂層的東西，跟互聯(lián)網(wǎng)接的這段有比較好的路就是OPC-UA，大家終于到一個方向去。從解決方案上是可以的，但是是不是最好的不清楚。從操作管理的角度，就是SDN，這個東西現(xiàn)在基本上配的比較齊，我就不再細(xì)說。

  另外一個問題，我就講講中間的這部分，或者是中間偏上的，因為中間大量是搞計算機(jī)的存、儲、管、控部分。我們工控的問題是這樣的問題，原來是這樣一個網(wǎng)絡(luò)，太工業(yè)化，現(xiàn)在突然完全打開又接受不了，現(xiàn)在就是有矛盾的一件事。但是我們個人認(rèn)為，就像薛會長剛才的致辭講的，現(xiàn)在我個人認(rèn)為，應(yīng)該是雙輪驅(qū)動的方式，一個技術(shù)，一個模式。現(xiàn)在模式那邊有點(diǎn)單一化，現(xiàn)在能說出口的還是運(yùn)維，其他的事都不是跟工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)緊密相關(guān)的。我為什么要提出模式？就是判斷我們成功沒成功，達(dá)沒達(dá)到目的，這幾樣事得做到。我們現(xiàn)有的問題應(yīng)該是信息架構(gòu)支撐的，我們能夠感知、能夠傳遞，沒有問題。未來的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一定是知識自動化，我們認(rèn)定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)是這樣的基本情況。

互聯(lián)網(wǎng)化

  我個人認(rèn)為，現(xiàn)在我們叫互聯(lián)網(wǎng)化，第一，能不能做互聯(lián)設(shè)計，如果我們不能對設(shè)計有本質(zhì)性推進(jìn)的話，那工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，我認(rèn)為還有很大的空間。第二個是互聯(lián)運(yùn)維的問題，互聯(lián)工廠的問題。現(xiàn)在在互聯(lián)設(shè)計上，真的空間不是很大。第二個問題，我們講互聯(lián)產(chǎn)品這件事，現(xiàn)在講的互聯(lián)產(chǎn)品還是比較低端，現(xiàn)在小米做的更升級了一些，但是我們整個制造業(yè)沒有完全貫穿很多。第三，互聯(lián)市場變得很重要了，我們?nèi)绻荒茉诨ヂ?lián)網(wǎng)架構(gòu)下有特殊價值的話，我認(rèn)為對制造還是不夠。這事里還有很多問題要做。

  第四個是互聯(lián)物流，其實互聯(lián)物流是最有價值的事，但是現(xiàn)在都是各自用各自的。我提一下5G的事，我覺得5G現(xiàn)在是頂層的eMBB是很強(qiáng)勢的。我的判斷就是，5G低時延高可靠uRLLC，尚在發(fā)展中。5G制造業(yè)應(yīng)用場景尚不完全清晰，我認(rèn)為還有很大的空間。工廠外網(wǎng)業(yè)務(wù)，即將得到新使能，就是5G的eMBB對我們廠外的業(yè)務(wù)一定會發(fā)生本質(zhì)性變化。第四，5G技術(shù)原理和方法，一定會也正在推動智能制造的發(fā)展。第五個，我個人認(rèn)為，5G對我們的AR、圖象識別、邊緣智能一定會發(fā)生本質(zhì)變化。

總 結(jié)

  最后做一個總結(jié)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅僅是一張信息網(wǎng)絡(luò)，還不光不是通信網(wǎng)絡(luò)，連信息網(wǎng)絡(luò)都不是，他是一個包括通信網(wǎng)、信息網(wǎng)的工業(yè)互聯(lián)系統(tǒng)。第二，工業(yè)系統(tǒng)必將由信息網(wǎng)絡(luò)支撐的互聯(lián)智能向知識驅(qū)動的自主智能發(fā)展，我們奔著這個目標(biāo)使勁，但是我們現(xiàn)在還在信息網(wǎng)絡(luò)支撐的互聯(lián)智能的歷史階段。現(xiàn)有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺主要關(guān)注信息技術(shù)支撐架構(gòu)，這個架構(gòu)反倒應(yīng)該變化。第四，為支撐自主智能模式，大量制造工藝知識亟待挖掘。我的報告就到這里，謝謝。