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5G+工业互联网产业基地副总经理周骏:5G:筑基工业互联,融通智慧未来

2019-10-22 15:30

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  各位好,我先自我介绍一下,我是来自中国电信5G+工业互联网产业基地的副总经理,在这里也非常高兴跟大家分享,5G+工业互联网这两个非常热门的话题。其实大家都在说,5G能够改变社会,工业互联网引领未来等等,还有什么数字经济,好多概念铺面而来,其实这里面5G到底为什么会改变世界?工业互联网怎么会引起我们工业的变化?

  所以在这个之前,我想跟大家分享一个,我们认知整个工业或者是认知社会的一个最最顶层的一个认知框架。

  因为你只有抽到一个非常高层的认知框架你才可能去发现未来的趋势。其实人类是不可能单独存在的,人要组成一个社会的,人不可能是脱离社会存在的。也就是说,其实整个工业也好,我们的生活也好,其实都是在很大的网络当中。人必须存在这样的网络当中,才能够协作、生活、工作。

  所以其实现在有很多都说工业要迁移到印度、越南,就像当初,我记得大众汽车孤零零把一个汽车总装厂放在了上海,开启了中国的制造之路,而所有的配套都需要从德国,所以大众经历了大概近十年的国产化,而这个国产化其实是把整个汽车的产业链。

  所以前段时间我也看到,富士康在印度搞了一个工厂,现在所有的配套其实印度都没有。包括越南。中国的整个制造不能是单独一个企业干,是整个网络是协作的网络。

  所以工业互联网不能单独一个企业去干,企业只是整个供应链、制造里面的一个节点。当然这个节点打开又是一个网络,所以就像大自然一样的,我们大自然是什么?细胞形成组织,组织形成器官,器官形成动物、植物,形成整个一个大自然的。

  其实我们人类社会也是一样的过程,所以其实这样一个网络其实核心就两个要素,一个是节点,一个是连接。

  大家想象一下,在农耕时代,天一亮大家去耕地,天黑了大家就回去吃饭休息。所以在这样一个协作网络当中,其实更重要的是一个成熟的,因为说白了其实是一个熟悉人之间的一个协作网络。

  他们之间的沟通其实更多的是通过语言,语言沟通叫你插秧、种地。所以协作的效率根本不需要那么高,到了工业时代,所有的协作节奏变成了一个陌生人之间大规模的一个协作网络。

  所以其实到后面,电报也好、电话也好,包括信息化系统也好,其实都是一个连接的变更以后,把协作的效率连接的更加紧密,形成一个比较紧密的、快速的协作网络。但是本质上还是线下靠人和人之间的语言沟通,甚至是文字交流等等。

  但现在我们进入了互联网的时代,所有的都会发个邮件,微信上发一下,随时随地都能接到很多协作信息。

  所以互联网把很多的协作,把协作基础设施变成了一个更加高效的一个协作的网络,所谓的店商把线下很多代理商都省掉了,因为有互联网我可以直达用户了,而没有互联网之前我只能通过人和人之间的交互,才能到达用户那里。

  所以互联网这样一个协作网络,把所有的节点连接的更加紧密,所以它一定会提高效率,降低成本。

  其实提质、增效、降本所有的制造企业,或者说我们人类所有组织追求的目标,为什么?其实人类社会整个社会其实就是在能源利用率不断在提升的一个过程。因为整个地球上的资源也就这么多,我只有增强能源的利用率,我们才能支撑现在这样的人口,每个人的效能能耗。如果能源利用率很低,能够支撑吗?大家都会抢夺资源、战争。

  所以只有能源利用率不断的提升,这是底层人类进化的要求。所以互联网的第一个特诊就是高效、紧密互联。但这样一个紧密互联其实你能驾驭得了吗?为什么这么说?其实现在我看两本书,一本叫《黑天鹅》,塔勒布写得《黑天鹅》,也就是突如其来未知的风险。

  大家想为什么会有黑天鹅事件?因为传统的工业时代的连接,它是一点一点传导到你这儿的。

  而现在高效互联,所有的风险,任何一个节点发现一些微小的变化,迅速就会传导到你这儿。你来得及反应吗?甚至一个核心节点发生一些微小的变化,可能会引起整个系统的崩溃,这就是脆弱性、不确定性。

  所以很多的企业都很焦虑,看不懂,这个市场变化太快了,一会儿流量,一会儿内容,一会儿什么样的。为什么?就是因为连接效率太高了,所以它会有很多的不确定性,不确定性是互联网时代最确定的一件事情。

  第三个特征。我们传统的企业所谓的企业管理,其实是在当时的市场变化不是那么剧烈的情况下,我可以把流程规划的清清楚楚。

  每个步骤都设计好,每个步骤当中的每个岗位我都可以写好岗位职责建议书。你只要按照我说的这么做,我的效率就能提升,这是传统的企业管理。

  互联网来了,市场变化快。为什么我说的第二本书叫《灰犀牛》。所谓的灰犀牛就是在企业内部,大家都看到这是问题,很大的问题,灰犀牛不是一点点的问题,很大的问题,但是没人去推动,为什么?因为这不是我职责范围内的,因为市场变化快了以后,原先的流程来不及变化。

  开个会讨论,扯皮效率。外面是黑天鹅到处飞,里面是灰犀牛到处跑,你说这个企业还能在互联网时代生存吗?

  所以其实大自然不可能是有一个上帝去规划设计出来的,大自然是适者生存成长出来、生长出来的。

  所以我们的企业将来也会面对不确定性,也会是一种试错,是种生长。所谓试错我能不能接入到协作网络当中。

  所以互联网时代紧密互联、不确定性、成长、生长思维。所以今天我更多的会去讲连接这个点,连接是平台,刚才其实也讲了很多的应用,应用其实是点状的,而连接是基础设施。

  我们为什么先致富要修路,为什么要修高铁?这些都是连接,包括集装箱等等这些技术都是连接技术。连接分成三个层次,要接入互联网要分三个层次:

  第一,网络。因为网络不接入你怎么可能进入互联网呢?网络不同你怎么可能进入互联网呢?你只能隔绝互联网之外。网络是信息时代的高速公路,大家听都不要听。

  高速公路上跑的是什么?是PCPIP的一个包,而包里面是数据。所以网络承载的是数据连接,而数据连接会带动各种各样的价值连接,也就是丰富多彩的各种各样的应用、生态、商业模式。

  所以我在这里面其实举一个例子。看一下网络连接,大家关心的5G,我不是从技术的角度,从发展的角度来说,PC互联网到2011年整个一个PC机的突破量大概是4个亿,也就是一年会多4个亿的连接数。

  这个时代其实是Windows和因特尔的一个组合,包括摩尔定律都经历过了,到了移动互联网时代,移动互联网是把每个人,因为每个人手持一个移动手机。

  每个人无时无刻,24小时的都接入到了互联网里面去了。而这个PC互联网,是无法办到的一件事情。

  这个突破量大概是多少?到2018年已经到了一个拐点,一年的突破量大概在12个亿左右。也就是新增12个亿的连接数。

  我们知道将来我们会接入到物联网万物互联的阶段,物有多少?物是人的连接数的十倍以上。我们看一下4G的网络,如果这个会场有上万个人我们运营商一定会开一个应急车过来,因为电话都打不出去了。

  所以4G无法满足10倍以上连接数的增长的,怎么办?在空口上传输数据,不管是增加连接数也好,增带宽也好,必须依赖频率。无线电波某一个特定频率来传播的,没有频率资源一切都是假的。所以要增大带宽就是把频率的带宽频谱加大。

  大家看一下,3.5G以下的低频的无线频段已经基本上用得差不多了,所以你为了增加带宽更多的连接数,必须往高频走。

  高频毫米波就是为什么往高频走?高频的无线电波有一个问题是什么?就是对穿透性弱,频率越低,碰到障碍物就会反射,毫米波甚至是你下个雨起一个雾都会对传播都会发生影响。这其实就是高频跟低频的无线技术要解决的问题不一样。

  为了增强穿透性,让大家万物互联,其实只有两种方案,第一种方案增加基站的发射功率,穿透性就强了。但是大家都会生活在微波炉里面对人体是有伤害的。我怎么办呢?我只能采用第二种方案,就是增多加密基站的密度。

  所以,5G基站大概是300-500米左右,4G是2公里到3公里。小基站20米-50米,大家可以想到,它其实就是一个大wifi,但是Wifi技术用的是公共频段的频率资源,所以Wifi除非拿到新的频段。但同时Wifi其实是固定线路的无线延伸,不是无线技术。Wifi技术之间对接都是硬切换,而移动是软切换,所以技术上不一样的。

  第二个频谱带宽其实也是不一样的。所以也就是说加密了以后,加密基础站以后,这一块其实大家都知道了,5G的三个特点高带宽、低时延、大连接,就近了小基站了20-50米。

  所以5G不是为了2C业务,他是为了互联网不是为了2C应用,所以我们电信运营商的布局,可能在5G时代是按需来布基站的,而不是一个广泛的布局。

  之所以大家现在就是说还在宣传大带宽,是因为现在低时延和大连接、广连接这个协议,目前国际协议、国际标准还没确定,应该是明年一季度和二季度可能会有1.6版本的。所以相关的产业目前还没有,包括终端都没有,标准不统一,无法去进一步扩展。

  所以我一直比喻,5G是虚拟世界的高铁。高铁把他连接得更加紧密,1小时工作圈,我从上海到南通还要绕一个圈,以后大桥一通一个小时肯定到。连接得更加紧了,5G是虚拟时代的高铁。

  5G会产生什么样的影响呢?其实最主要的影响不是贷款在不断增加,而是另外两个特性,低时延和大连接。在工业场景当中,其实是有两个网络,一个是IT网络,一个是工业总线OT网络。

  为什么有工业总线的存在?因为工业是有对实时性控制的要求,器件加工得越精密对实时性的要求越高。而原来的IT就是TCPIP协议,无法满足毫秒以下的实时连接的需要。

  但是5G来了光通讯来了,现在应该是微秒级没有问题的,5G连接现在没有问题了,试问还需要工业总线吗?还需要PRC、CNC吗?现在的PRC和CNC很多的协议其中都掌控在西门子、方纳克(音)中国其实很落后,而5G给了大家一个弯道超车的机会。

  PRC、CNC会被什么取代?会被边缘计算取代。原来的PRC是什么,就是可编程,就是把一个标准的工业机理内置到控制器里面,控制器为了满足不同环境的要求还提供了一系列的配置参数。

  让人工按照你的需要去配置那些参数。有几个人懂你们的参数啊?将来是什么?边感知周边环境,边计算边针对环境的需要控制机器。还需要配置吗?所以机器人也好,CNC控制器也好,其实说白了,将来都会被边缘计算所取代。

  这就是网络连接会取代数据连接,边缘的数据化,数据化又会产生什么样的发酵呢?我这里举的例子就是车联网,2G时代,1G不说了就是通话,2G时代开始有数据业务了,带宽有限只能传一个定位信息上来,我们上面做的应用是什么?那就是车辆管理调度。

  3G时代带宽宽了,可以远程检测汽车的状态,可以发一些多媒体的信息做车内的娱乐。4G时代无人驾驶单车的无人驾驶,就是一辆车上有一个摄像头,有一对传感器,这辆车感知周边的环境实现无人驾驶。但想想每车都装那么多东西贵不贵,耗不耗能耗,为什么不把这些信息,把这些设施变成一个公共的基础设施啊?

  但问题是什么?4G无法满足第一时延的要求,车和车马上碰了,4G还没有传过来。所以5G时代一定会推进车联网智能交通,V2B,V2X的各种各样的应用出现。

  但是问题我这里再提个问题,其实很多车厂都做了车联网平台,起来了没有?车和车能够连吗?不同品牌的车连得起来吗?数据连得通吗?所以网络连接虽然通了,有了这样的技术标准,数据连接连不通,V2B、V2X还是空中楼阁。

  我看一下,现在因为5G时代目前是高带宽已经是标准,所以视频类的应用目前阶段大家看到的比较多,包括戴着VR眼镜去远程检修复杂设备。包括各种各样的AGV车辆,各种各样的场内车辆,AGV车辆各种各样的应用,包括无人机巡检等等,我都归类成AGV的应用,包括通过视频进行质量分析,包括在工厂里面放个摄像头去判断这个工作是不是规范,这样的应用很多。同时另外一个应用很多,就是MAIK(音),刚才也说了,我的基站是就近部署的,可能你一个园区我就布好几个基站。

  我数据到了基站以后,数据不会再往上传,而是就近就在你卸下来,分流下来,我可以帮你用公共的频段建设你内部的私有的移动网络。

  也就是基本上可以取代Wifi,而且性能各方面都比Wifi要强。MAIK(音)技术就是用给你用公共的频段,去建私有网络的机会。数据不会在网上就近分流下来。

  这是我们看到比较常用的5G各种各样的场景。讲完网络连接,咱们来看一个重头戏,数据连接,也就是平台。

  刚才我已经说了,传统的企业是自上而下流程驱动的管控模型。它的有点就是规范性,按照规范大家可以统一行动,统一规范。但是市场变化快怎么办?前端得到用户信息,一级级往上报,等你拿到信息再来决策,黄花菜都凉了,所以互联网要讲究什么?听得见炮声的人只会战斗,组织结构要扁平化,要化小,为什么?就是因为它要提升市场的响应速度,你不能满足市场需求你就会被淘汰。

  所以将来的企业的业务管理将是自下而上的数据驱动的生长模型。大家看到很多互联网的应用都是适测出来的,适测是什么?就是适者生存,就是生长出来的,不是上面规划出来的。

  是我先有个东西,客户满足不满足?满足了我就发展,不满足拜拜。自下而上的数据驱动的生长模型。

  同时,所谓的CPS其实就是把实体世界里面的各种要素,工业互联网讲的是全要素,各种要素数字化进入虚拟世界、信息空间变成数据,才可能用大数据用AI用各种各样的方式,用数据互联互通的方式,用物联网解决数据的互联互通。从数据提升到信息,信息提升到知识,所以工业互联网平台是基础架构解决的是连接不是应用。

  这个连接是什么连接?数据连接。数据的互联互通,数据互联互通现在其实问题很大,第一个数据上来了吗?所有要素都数据化了吗?第二个企业内部百分之百的企业存在的统一的痛点就是信息孤岛。

  为什么会产生信息孤岛?大家有没有想过,其实就是跟流程驱动的思路是一样的,我们现在的信息化系统是一个应用和数据紧偶合的一个系统。我在做这个系统的数据库设计的时候,我的数据库设计是为了实现这个系统功能去服务的,但这个数据只为这个系统服务吗?这个数据其实各方面都会调用。

  现在很多的IT的架构其实在上面建SOA、EAI然后做各种信息系统ETI数据抽取仓库,中心话的数据仓库然后建大数据平台,所谓的数据中台。

  你可以在企业内做这么一件事情,如果放在一个水网络来看,你可能做吗?可能按照这种方式去做吗?同时,其实我跟大家说的是现在市场变化越来越快,反应到制造业第一个反应是什么?是我的产品生命周期越来越短。

  我们现在手机几个月换一次,手机的品种一年出多少次啊?原来要用多少年。产品的生命周期越来越短,所以工艺在不断的变化。工艺直接会影响产线,产线不断调整,所以现在的MES厂商很累,他们会陷进去,因为需求在不断的变化。还没做完需求就变了,因为产品变了。原来设计的那套流程全变了。

  所以重量级的MES、ERP、CRM改个需求需要多久?需要需求调研,需求确认,架构设计、招投标、开发、验收,能满足企业快速迭代的要求吗?所以上面的应用一定会往APP化、微服务、组件化方面发展,快速的拼装,就是为了快速满足企业迭代的要求。所以传统的信息技术的建设思路在云时代也要发生时代。

  这个迭代的架构其实大家耳熟能详就是CPS信息物理系统,怎么做?首先第一个数据和应用必须结合,数据不为系统功能去设计,我数据怎么设计、管理、治理,用面向对象的方式,把实体世界里面的物、人各种要素映射成虚拟世界里面的数字双胞胎。

  所以大家很多的企业,其实把数字双胞胎因为被洗脑了,就是做仿真,做虚拟生产,不是的。仿真化虚拟生产只是双胞胎的一个应用方向而已。

  他根本的需要建设你的数据资产库,把数据和应用结偶,所以这就是一套数字卵生的,但其实数字双胞胎,一定马上很逼真吗?要一模一样吗?现在的应用其实还没到这个要求,就像画人的肖像一样。你先画一个轮廓再画眼睛,眉毛、头发是不断生长,而不是一步到位叫三维化建模。现在花那么多冤枉钱干嘛?

  而上面的应用,微服务、微应用化这个是方向组装,但是我们提出来的架构是什么?是生长模型,而不是流程,因为流程是在不断变化的。将来都不知道流程会变化成什么样子?你按照流程画模块走入死胡同。一定要横向的去,从要素成到单元级或者叫场景层,场景层是什么?多要素在一个场景当中互相地协作。

  每一个单元做完了,多个单元、数字工位、加工中心就形成一条产线、形成一个企业,企业再用数据互联互通就是供应链,是多行业之间用数据互联互通形成跨行业、跨领域的协作。不是建设一个大应用,把所有的都往里面装,可能吗?一个社会就一个应用,不可能。

  所以应用会微小化,而应用和应用之间是用数据互联互通起来的。举一个案例,这是我们现在国内最大的中建钢构做的一个案例,其实我们现在大家看上去好像表面跟信息化系统都一样,但其实内核完全不一样。

  中建钢构是生产钢结构的,就像鸟巢、上海中心现在都是钢结构,装配式的方式来做的。但是它的生产特性是什么?每一个钢结构都是定制的不一样的,因为每一个建筑长得都不一样。所以他的一个痛点是什么?他不知道每个钢结构生产出来的成本到底花了多少?他根本不知道。

  我们怎么做呢?我们第一个把他的所有的生产设备最小的单元作业中心联网,用5G也好,工业也好,联网进行数据采集,把机器的数据采上来,现在是打通了它的能效系统,它的订单,还有业采(音)其实是它的YApi(音),这是原有的系统,我不可能一下子把它推翻,把它数据。

  按照作业中心去把这些数据汇集起来,其实左边第二个,下面第二个每个作业中心都给数据化了吧,数据化了以后我们可以做几件事,第一件事,这个作业中心的参数调有可以去做了吧。

  比方说它有个工序是切割钢板,等离子切的钢板。如果钢板后你就要加大功率把它切断,钢板薄就要调。如果你功率调得过高,切是切断了,但是耗能吧,你增加成本吧。

  功率太低你没切完,整个节奏全被你打乱,后续都没法去做了,所以要去调优,这就需要通过数据采集上来进行这些机器学习,针对不同的钢板。

  所以我们后面会去做用视频监测钢板厚度,直接进行参数的计算和调优控制,这就是简单的边缘计算的回路。但同时我要告诉大家的另外一个,其实我们现在每个数字加工中心,他一天的产出,我通过数据采集知道了吧。

  同时我又打通它的能耗,为什么打通它的能耗?这台机器耗了多少能?用了多少料在系统里面,有多少是不合格品,我是不是可以把这个数据中心的成本计算出来?那每个数据加工中心的成本都有了,按照订单,这个订单的当结构所有的成本我是不是能计算出来?

  我们其实里面更多的是最左侧的,其实就是成本的分析。这还没完,我告诉大家还有,其实我现在可以给每个数字的加工中心一天的产出多少,一天耗的成本多少?接下来我能做什么呢?做阿米巴管理,原来现场管理只能是计件、计时这样粗犷式的管理,现在我可以阿米巴了,按照产出和成本的比例,我来给它发绩效,这样的话让它本身每个单元都具有生长的动力。

  可以拼命的想办法去增加产量,降低成本。因为它跟它直接的考核跟它的工资相关。所以它的管理也发生了本质性的变化。

  所以数据连接不是我完成了多少信息化功能,本身是数字化协作,提高效率,然后整个一个管理的模式等等都会发生变化。因为只有数据能够反应快速变化的那些因素。快速去分析出从多维度去分析出外界对你的影响和内部的这些变化。

  这是一个人无法去做的,还在做Excel表格,还在靠人工填,一个填的准不准?为什么要填准,一个填的时间你可能是一秒钟填一次吗?现在填报的数据你能做大数据分析吗?

  所以数字化其实我今天讲的就是中国电信稍微打个小广告,中国电信包括5G网络,第二个我们构建了以CPS为建设理念的天翼云工业互联网平台,而这个平台的核心定位是数据连接枢纽,我们帮助企业去解决企业内部的信息孤岛,帮助产业链实现上下游的数据共享,不要小瞧这个数据共享,谁愿意把数据共享出来,里面有很多的问题,因为今天时间关系我就不多说了。

  所以其实最后我跟大家展示的这一面,其实互联网的上半场,是利用互联网的传播的效力去连接需求侧,实现了电商等等上半场的革命,但是没有创造价值,只是在传播价值。

  而互联网的下半场是连接供给侧,而供给侧是创造价值的。第一产业农业、第二产业工业、第三产业服务业包括医疗都是在服务业里面,供给侧是创造价值的,这是产业互联网。而产业互联网的创造价值的重点在工业。

  所以产业互联网的重心、主战场是工业互联网。如果把需求侧和供给侧用数据架构把它互联互通起来了,按需生产,现在去库存吗?因为市场经济,供给侧不知道需求侧的量,才会有库存各方面的产能过剩等等一系列的过程,但将来供给侧和需求侧都可以用数据互联互通以后,我们人类社会将从市场经济进入到数字经济时代。我的报告就这样,谢谢大家!

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