热点 聚焦 我国工业互联网底层技术获得突破
■ 中国工业报 周宝冰 近年来,中国工业互联网发展火热,但是热潮的背后,在一些关键技术上,如工业控制、工业软件、工业网络、工业安全方面,存在着短板。但是,北京东土科技股份有限公司自主研发的基于软件定义控制和流程工业互联网解决方案,打破了西方在工业自动化领域的垄断。 基于软件定义控制和流程工业互联网解决方案从通信芯片、总线及控制网络、控制服务器、操作系统,到应用软件全部由东土科技公司自主研发,知识产权独立,完全安全可控。代表了智能工业发展的未来。在2019中国首届工业互联网大赛上,该方案获得一等奖。 据东土科技高级产品经理郭丽萍介绍,该解决方案通过基于IPV6/TSN的宽带实时总线实现了工业控制现场通信协议的统一;通过软件定义控制工业服务器,实现了平台控制器硬件架构的统一;通过工业互联网操作系统实现了工业应用软件承载平台的统一。 软件定义 打破垄断 数据显示,中国95%的高端PLC及工业网络协议都被西门子、罗克威尔、施耐德等国外厂商垄断,本土品牌主要集中在低端控制系统上。当前,中国也正在由制造大国向制造强国、网络强国转变,在这个过程中,工业领域的国产化转型迫在眉睫。 从逻辑层面,传统的工厂中,现场层、控制层、操作层、管理层,从下往上,形成一个金字塔结构,IT与 OT是分离的,互操作非常困难。并且,在不同的工业领域与应用场景中,企业采用不同的专有硬件,不能通过软件来升级,传统的PLC也不能灵活扩展,这些都限制了工业控制的发展。 东土科技解决方案打破了这种局限,它以软件定义为核心,提出新一代的网络化工业控制扁平化网络,它包括现场层、边缘层以及云服务层,基于统一、开放、灵活的平台架构,面向多种工业应用场景,实现从IT到OT的纵向打通。 在现场层,除兼容传统的总线之外,方案还采用了新的现场总线标准AUTBUS,基于IPV6/TSN的宽带实时总线,具有高实时、长距离、时间敏感等特性,通过推动终端的技术改革,可实现一网到底。据悉,东土科技研发的AUTBUS宽带实时总线是世界上首项全IP工业网络国际标准,进入了IEC61158-28和IEC61784-CPF22国际标准体系。 中间的边缘计算层则通过软件定义控制的工业服务器,实现一台设备对多个PLC的替代,集成SCADA、图形化编程等多种业务,统一了控制层与操作层,并且兼具协议转换能力可直接上云,与云端与MES、可视化展示、资产健康管理进行交互,实现信息协同共享。 “解决方案涉及的总线、I/O接入设备、工业服务器、云组件均由我们自主开发。”郭丽萍说。 安全可控 前景可期 郭丽萍介绍,安全可控的基于软件定义控制和流程工业互联网解决方案是一个经过验证的产品,方案主体之一的INTEWELL智能工业操作系统是统一工业软件应用的承载平台,源自全资子公司科银京城团队,可靠性安全性得到充分验证,已广泛应用于航空、舰船、汽车、工业机器人、智能电网、智慧城市等领域,具有行业普适性。 而NewPre系列工业服务器已应用于东土科技宜昌智能工厂,新奥青岛新荣燃气站,时代机器人协同生产控制等智能制造领域,实现了设备成本降低20%,柔性验证成本降低60%,物料库存成本降低20%,生产效率提升了20%,充分验证软件定义控制和流程的技术先进性。 今年4月,在德国汉诺全球工业博览会现场,东土科技联合Intel公司推出全球第一款软件定义控制服务器;9月,东土科技与Intel签署合作备忘录,联合开发软件定义控制的工业服务器和边缘服务器,并携手全球推广;11月,在德国纽伦堡SPS工业自动化展期间展示软件定义14轴实时协同运动控制,再创业内工业机器人控制新高。 据介绍,基于软件定义控制和流程工业互联网解决方案是 “硬件+操作系统+工业应用软件+服务”的生态销售模式,从工业控制领域的市场容量看,将具有极大的发展前景。这包括两个层面,第一,为我国工业控制领域的安全可控提供了可选择的解决方案;第二,为包括东土科在内的工业互联网底层技术生态带来新的发展机会。 工业互联网平台系列 十大双跨平台 海尔COSMOPlat:打造生生不息的工业互联网新生态 ■ 海尔智家生态平台副总裁、海尔卡奥斯 物联生态科技有限公司董事长 陈录城 作为中国最早一批探索工业互联网的企业,海尔在探索制造业转型升级的实践中,推出了具有中国自主知识产权、全球首家引入用户全流程参与体验的工业互联网平台——COSMOPlat。具体可总结为两个 “唯一”和两个 “第一”。 在两个 “唯一”上,COSMOPlat是唯一同时被国际三大标准组织授权主导制定大规模定制模式的工业互联网平台,也是唯一挺进2019中国品牌价值百强榜的工业互联网平台。 在两个 “第一”上,COSMOPlat居国家级10大 “双跨”平台名单首位,并在市场研究与咨询机构Forrester的报告中,3大维度总评第一,18项指标达到最高分,位于领导者行列。 守正出新:坚持以用户为中心 在工业互联网平台的具体实践中,COS-MOPlat秉持 “守正”与 “出新”的辩证统一关系,聚焦解决中小企业转型难题,并由此发展出了自身的两大差异化特征。 “守正”即始终坚持以用户体验为中心。通过持续了解用户需求并不断满足其体验,COSMOPlat得以让需求反向驱动制造端发展,帮助企业从大规模制造转型为大规模定制,进而解决中小企业“只有顾客没有用户”的难题。 以纺织服装行业的赋能案例海思堡为例。COSMOPlat帮助传统牛仔服装企业海思堡实现与用户零距离,用户可以全流程参与到款式设计、面料选择到定制生产等所有环节。目前,海思堡每天有两千多件牛仔的个性化定制定单直接从工厂发到用户家中,大大降低了库存。 而在 “出新”方面,COSMOPlat不再是一个简单的交易撮合平台,而是打造了一个共赢增值的平台。用户、企业包括资本方在内可以围绕用户的场景体验、共同创造价值来分享价值。企业转型升级带动平台演进,并通过高增值、高分享产生生态收入,实现生态的生生不息。 目前,COSMOPlat在创新的驱动力下,已经孕育出建陶、房车、农业等15类行业生态子平台,覆盖全国7大中心12个区域,在20个国家复制推广,在跨行业、跨领域、跨文化的复制中得到验证,具有全球普适性。 知常明变:落地 “人单合一”模式 海尔首创的 “人单合一”管理模式,将传统组织变为小微,并采取创业跟投机制,来实现员工、用户的价值最大化。在工业互联网发展进程中,COSMOPlat也在 “人单合一”模式的指导下构建了 “双创机制”,并在这一机制驱动下聚集海尔员工、合作伙伴、社会资源、终端用户和全球资源在平台上进行创业,孵化出了15个生态链小微群 (简称链群),15个链群各自聚焦每一个行业、每一个领域的转型升级目标,并由此搭建起了包括纺织服装行业——“海织云”、农业领域 “海优禾”等在内的15个行业子平台。COSMOPlat打造的是一个开放的平台,全球优质的制造资源、开发者等可以不断聚集到平台上,共建同时共享这个平台。目前,COS-MOPlat聚集了超过10万多开发者和390万+生态资源,服务3.3亿用户和4.3万家企业,产品不入库率71%、定制订单达到7242万台。
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