《智慧企业工业互联网平台开发与创新》 ——1.3　工业互联网是新一代企业数字化整体架构

1.3　工业互联网是新一代企业数字化整体架构

分析到这里，给人的感觉是工业互联网和工业4.0完全不在一个层面上。前者提供的是“点”上的技术，后者则是面向整个企业的技术。但实际上，作为执掌全球制造业牛耳的美国和德国这两个国家，在考虑下一代制造业发展技术和方向时并没有这么大的区别。我们感受到的差异，更多的是市场包装侧重点的不同。实际上，在图1-3中，通用电气公司给工业互联网描绘的“1%的力量”，是通用电气穷尽了各种管理手段和技术手段之后的创新之举，需要有很多的前提条件和技术支撑，而绝不是一个接上线缆、打开水龙头就可以使用的入门级技术。与工业4.0一样，在这“1%”背后，同样需要企业实现垂直集成、水平集成和产品全生命周期的端到端集成。

实际上，如果我们将德国工业4.0和美国工业互联网的功能合并为一个大的集合，我们会发现它们的很多功能都是相似相通的。通用电气推出的Predix平台只是其中的一小部分，大量的基础功能、配套功能和其他功能都不在Predix系统中。例如，通用电气在Predix之外，也提出了与工业4.0类似的一些概念，如数字化双胞胎、数字化总线等，它们与工业4.0的三大集成技术具有异曲同工之妙。这些技术的实现需要由分布在企业的研产供销服各环节的一系列应用软件来协同完成。这些软件都落在各个企业应用软件厂商的产品范围中，而远非通用电气力所能及。换句话说，Predix可以看作建立在工业4.0之上的基于工业大数据的智能服务。Predix对于通用电气的真正效力，离不开通用电气内部数十年逐步建立和完善起来的大量第三方信息系统的支撑。但是在市场宣传上，有意无意地形成了一种误区，就是只要接入了工业互联网平台，企业就实现了工业互联网，就可以实现“1%”的全行业提升，这其实也是很多平台供应商乐于看见的误区。但是对于客户来说，这可能就是陷阱。

2018年7月，通用电气宣布出售工业互联网核心业务（如图1-9所示），这代表着2015年成立的通用电气数字化部门，耗资近百亿美元打造的以Predix为核心的数字化业务并未真正成为被市场接受的“新物种”。事实上，如图1-10所示，Predix的技术架构分为三个部分——设备、工业互联网云平台和应用。前两部分是Predix花费较多笔墨的部分，也是很多工业互联网平台商大力宣传的部分。但是，它们只是企业数字化整体架构的冰山一角。新一代的企业数字化整体架构才是真正的“新物种”。

图1-9　通用电气宣布出售工业互联网核心业务

图1-10　通用电气的工业互联网云平台其实只是企业数字化整体架构的冰山一角

溯本追源，工业互联网本质上是制造型企业向服务升级的数字化转型成果（如图1-11所示）。以装备制造企业为例，从最初从事大批量生产，到后来进行成套设备生产，再到成为解决方案提供商，直至将自己打造为数字化产品服务系统运营商——对于大多数装备制造企业来说，包括通用电气在内，产业升级的线路大体如此。在这个过程中，企业从被强制要求提供基本服务的制造商，到成为产品增值服务的提供商，最后演进为产品–服务系统的提供商，企业的商业模式经历了几个不同的服务化升级阶段。而与之对应的信息系统也经历了从IT标准方案，到复杂的信息与通信技术方案，直至工业互联网系统等不同类型。工业互联网系统是为了帮助制造企业完成从制造向服务的转型升级，对企业信息系统不断建设、完善和重构的结果。它不能与企业目前正在建设的信息系统完全割裂开来。

图1-11　工业互联网是制造企业向服务升级的数字化转型成果

总的来说，我们今天所了解的冰山一角的工业互联网并不是它的全部。工业互联网应该被理解为IT与OT相互融合之下的新一代企业数字化整体架构。工业互联网所借助的很多技术，无论是云计算技术、大数据技术还是分析技术，在工业互联网这个概念被提出来之前，在企业信息化应用领域中早已得到广泛的应用。工业互联网的出现进一步推动了信息技术（Information Technology，IT）与运营技术（Operational Technology，OT）的融合，将IT背景下的企业应用软件与OT背景下的工业应用软件，用云计算、大数据和人工智能等数字化技术加以融合，从而构成新一代的企业数字化整体架构。

长期以来，IT与OT之间的协作或交叉有限（如图1-12所示），两者以相对独立的方式存在。造成这种情况的部分原因是IT和OT需要不同的流程、系统和措施，甚至是不同的“操作语言”。其结果是IT和OT两方面都无法利用更广泛的业务洞察力使其受益。而通过IT与OT的融合（IT/OT Convergence），通过业务和业务数据的增强集成，基于历史、实时和预测分析，以及后续一系列的控制和交互，可以在整个企业跨部门的横向和由上至下管理的纵向两个维度上为企业带来新的价值。工业互联网的出现无疑大大加快了IT与OT的融合进程。

图1-12　IT/OT融合的成熟度发展历程

融合的手段之一就是今天大多数工业互联网平台所依赖的云计算。实际上，如图1-13所示，在IT领域，企业应用软件的SaaS（Software as a Service）早在

20多年前就已经在业界出现。经过近10年的快速发展，企业应用软件从On-Premise（本地独立部署）向SaaS迁移的趋势已经十分接近颠覆的临界点。其中，客户关系管理（Customer Relationship Management，CRM）在2016年就已经率先实现了SaaS对On-Premise的反超；预计在2021年左右，在企业资源计划（Enterprise Resource Planning，ERP）这一企业信息化的标志性应用市场上，也将出现同样的转换。与此同时，借助SaaS化的进程，企业应用软件也同步完成了面向数字化的改造，从过去仅支持业务流程的“小数据”扩大为支持整个企业经营环境的“大数据”，即所谓的企业信息化应用的“数字化核心”改造过程也已经基本完成。

融合的另一个重要的手段就是大数据。大数据的概念自2008年《自然》杂志专刊提出以来，得到了迅速的发展。IT和OT都各自从大数据的应用中获益匪浅。大数据对来源的多样性要求推动了IT大数据和OT大数据的整合。事实上，所谓的工业大数据是指在工业领域中，从客户需求到销售、订单、计划、研发、设计、工艺、制造、采购、供应、库存、发货和交付、售后服务、运维、报废或回收等整个产品全生命周期各个环节所产生的各类数据及相关技术和应用的总称。工业大数据既包括来自OT的设备物联数据，也包括来自IT的生产经营相关的业务数据，以及外部数据，如图1-14所示。

图1-13　企业应用软件市场的On-Premise向SaaS的迁移趋势

图1-14　数据湖将来自IT和OT的大数据融合在一起

在云计算和大数据这样宏大、波澜壮阔的背景下，工业互联网的出现以工业大数据为血液，以云计算为平台，打通了底层物理设备的OT系统到上层管理控制的IT系统的经络，从IT/OT融合的角度，推动了企业数字化整体架构的落地和普及。从企业建设路线图的合理性来看，我们不应该孤立地来看待工业互联网、工业4.0或者企业云的架构，而应该结合IT/OT融合的发展趋势，打造统一的IT/OT融合的企业数字化整体架构（如图1-15）。

图1-15　打造统一的IT/OT融合的企业数字化整体架构