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如何做好工業IT和OT的融合

—— “2023年中國計算機大會”上,院士專家進行了分析探討
作者:王瑩時間:2023-12-31來源:電子產品世界收藏

2023 年10 月26 日,在沈陽召開的CNCC2023(2023年中國計算機大會)上,院士專家們進行了一場“工業IT 與OT 融合”的圓桌討論,主要圍繞三個問題:未來會形成什么樣的生態圈,是像安卓一樣開放的開源圈,還是像蘋果一樣高效一致的封閉生態圈?在IT(信息技術)和OT(操作技術)融合下,IT 人和OT 人可能會具備什么樣的思維模式,二者要在什么地方進行溝通和聯絡?工業知識軟件化的路徑是什么?

本文引用地址:http://www.7menf.com/article/202312/454369.htm

論壇主席:

劉云浩:CNCC2022 程序委員會主席、CCF2022 王選獎獲得者、清華大學教授

嘉賓:

鄭緯民:前CCF 理事長,中國工程院院士,清華大學教授,專長IT 領域

高文:前CCF 理事長,中國工程院院士,北京大學教授,專長IT 領域

于海斌:中科院沈陽分院院長,中國工程院院士(2023 年11 月當選),在OT 領域對工業進行服務

肖雪:浪潮集團執行總裁、總工,浪潮云洲工業互聯網有限公司董事長,專長在IT 領域對工業進行服務

張黔:香港科技大學教授,專長無線網絡和物聯網,在過去十幾年參與了智慧醫療工作

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照片:從左至右:劉云浩、鄭緯民、高文、于海斌、張黔、肖雪

IT與OT融合的三個問題

主持人——劉云浩教授:

在過去的200 年里,全世界經歷了4 次工業革命,從機械化、電氣化、自動化到今天的網絡化,顯而易見,工業是國民經濟的重要命脈。

IT 技術從手機、移動互聯網到今天的萬物相連,只用了20 年左右時間;而OT 技術用了200 多年才走到今天的工業物聯網路上。因此,IT 和OT 融合,最重要的也是目前最大的第一個挑戰,是IT 人做所有的是高新技術優先,迭代是非??斓?,經常是以年為單位就進行一輪技術迭代;而OT 技術因為200 年這么走過來的,追求的是穩定性,所以迭代周期往往是一二十年。以年和以一二十年為周期來迭代,就形成了迭代差。換句話,大多數的工業企業用于生產的系統都落在了那些非常普遍的IT軟件,諸如財務、管理、人員類軟件的后面。這意味著IT 技術沒有真正深入到生產的最深的地方。所以每一次想做柔性生產,都需要停機很長時間。

例如,在一家工廠中,不同的生產環節經常是不能互相連通的。在工廠的內部、工廠到企業以及企業到供應鏈上往往是不能互聯互通的。一些工業企業的合作,在不同環節上,有時是閉著眼睛合作。例如,也許在一家醫院拿了片子,換到另一家醫院,甚至同一家醫院的不同科室都沒法直接使用。

那么,如何做好IT 和OT 的融合?

問題1:如果想做好IT 和OT 的融合,想象一下把這件事拉到一二十年后,它會形成像安卓那樣比較開放的開源生態圈,還是像蘋果一樣高效、一致性的封閉生態圈?

問題2:在IT 和OT 的融合下,IT 人員和OT 人員可能會具備什么樣的思維模式?例如,IT 人想的是快速迭代、云化、虛擬化,而OT 人考慮的是先有標準,先有穩定性,才能上系統。所以二者的思維模式要在什么地方進行溝通和融合?

問題3:工業知識顯然已經成為了目前軟件化的一個重要趨勢。若把工業知識軟件化,通過工業大模型也好,通過自己的知識系統也好,它的路徑是什么?

1 生態圈將是開放的,還是封閉的?

第一個問題:IT 和OT 融合的背景下,將來會形成像安卓一樣的開放生態圈,還是像蘋果一樣的封閉生態圈呢?

鄭緯民院士:

首先,IT 和OT 的融合,是否可使員工的工作環境變好,工廠的效益變好? 2023 年10 月鄭院士到貴陽去參加一次會議,了解到某大型鋁廠的生產線已達世界水平,產品遠銷海外,其遇到的挑戰是,①工業數據孤島,標準碎片化;②工業系統的適應性很窄,做一套系統、要換一個系統,因此整個系統盡管成功,但還是比較落后;③工作環境較差,因此招工難,人們都不愿意到生產線上去工作,或者干一段時間就走了,去當外賣員了。關于安卓的開放生態與蘋果的封閉生態,估計這個問題將來還會繼續存在。例如IT 人最近在做大模型。做大模型的幾家公司,每家公司發布的模型基本上是兩部分:一部分是開源的,另一部分是封閉的。因此OT跟OT 的融合,廠家做的也有可能類似,一部分是把它封閉的,一部分是開源的。

高文院士:

現在OT 里是封閉生態圈是一個事實。這個事實不可否認,而且已存在了很多年。但是在中國若真的要想發展OT,一定要走開源的道路,否則擠不進封閉生態圈。所以在中國,開放生態圈一定會形成。

于海斌院長:

首先,OT 里的封閉性還是比較強的。OT 有兩個概念:狹義的指自動化;廣義的是與制造相關的操作技術,物資運行過程中與操控有關的都算廣義的OT。所以主持人劉云浩教授談了三層,工廠內部,工廠到企業,跨供應鏈。

歷史上看,在相當長的時間(200 年)內,封閉都是這么走過來的。自上世紀80 年代開始,以網絡為代表的IT 崛起時曾經想過做標準,結果誰也不讓誰,共23 個標準,相當于沒標準,更封閉了。原因有兩個:①越往底層的技術,越是零散化的,很難聚成統一的,例如運動控制和離散的控制等。當然也可以做成一個整個的,但是成本高,效率低,是不合適的。②過去并沒有那么好的信息技術,所以很多時候人們獨立地的把這些作為資產、自己獲利的一種重要手段,長期形成了一種思維定勢。

但是最近的變化比較大,大約從2010 年開始,西門子、ABB 等傳統OT 廠商和華為、英特爾等IT 廠商在一起討論問題,也就是OT、IT 融合已經列到議事日程上,因此在剛才主持人劉云浩教授所談的三層中,“跨企業的供應鏈”應該很快就會形成一個開放的生態圈,因為它沒有更多地跟物理世界打交道(注:物理世界是千變萬化的,更為復雜多樣)。企業內(注:特點是跨工廠,但是都在一家企業里)是下一個核心的焦點,很多大型企業,像西門子已經改造完其平臺,基本上是可以跨工廠的。這里的核心理念借鑒了很多IT 思想,核心是以數據為中心,業務可以重建,解決了剛才兩位院士提到的IT 和OT 融合的問題。

但是再往下跟過程控制有關的,可能在相當長的一段時間內看不到解決的有效辦法。

中間這部分(編者注:企業內、跨工廠)的解決,除了技術現在是可行的以外(注:這是很重要的競爭焦點,預計在未來5~10 年會形成新的巨頭和開放的生態),最主要的還有一個就是商業模式,是否盈利?無論所謂開放的生態圈還是另一套的封閉商業模式,總得能盈利,人們才愿意做。所以這是判斷這個事物到底能走多遠的重要標志。

肖雪總裁:

從工程角度來看IT 和OT 的融合,很多時候是環境的驅使,“我中有你,你中有我”是必然的,會既有封閉又有開放。

歷史上有相似的事例,30 年前通信行業是七國八制,各個標準不統一,但之后由于市場的需求決定了需要集中操作,各個廠家為了有更大的發展空間,在不斷地開放自己的接口,最后形成了一個全部按標準連接的架構。但是不可否認的是,在開放的過程中,一些專項體系結構的效率很高,因此更多的是一種混合結構。因此從工程角度來看,更多的是在事實和應用場景下,怎么更有效地去解決問題。這就像蘋果和安卓一樣,可能是一對永恒的矛盾,但最終會走向哪里?實際上是一個不斷衍生的過程。

張黔教授:

張黔教授是從事物聯網工作的,多年來把物聯網用到過醫療行業。物聯網可以在醫院內做,也可以從醫院延展出來,做大健康、全生命周期管理等。其復雜度很大。例如在醫院里,至少有上千種不同的設備,來自不同的供應商,遇到的問題是信息的互聯互通?,F在已改變了很多,例如在影像方面不斷地出標準。因此,行業標準會從一個小規模范圍內或垂直應用上先出來,之后慢慢地看能否再開放一些,然后把這個標準慢慢地做成一個開放的生態圈,再從一個個單點延展到系統層面/ 科室層面,再到醫院層面、到院外。因此要花費很長的時間,以應用為導向,一點點地去串接與應用相關的多設備、多系統,一步步地走向開放。

走向開放是一個必然的過程,但這個過程需要時間,最可行做的方法是先定出一個個典型的應用,形成標準,慢慢把這些典型的應用擴大化。

2 IT與OT人員的思維能在什么角度融合?

第二個問題:IT 人員經常思考的問題是技術不斷地迭代,走虛擬化、數據化、模塊化、組件化等。OT 人員經常跟操作人員和設備打交道,需要的是靠譜。所以IT 與OT 人員的思維模式能在什么角度上融合?

高文院士:

IT 和OT 人是兩種不同的思維模式,形成了兩種完全不同的行為模式。

IT 人的訓練和習慣相對屬于湊合的,例如一個操作系統有成千上萬的bug,沒關系,先推出去,然后一邊用一邊挑bug,一個版本、一個版本地慢慢迭代,大概花半年一年的時間,差不多就變成幾十個bug 了,這個系統就可以了。

OT人是有bug 絕對不能上線的。上線的一定要可信、可靠、可操作。

如果要想融合,IT 的人要理解OT 的人:OT 人為什么這樣考慮問題?反之也一樣。如果兩邊都站在對方的立場上想問題,融合就有可能了,若站在自己的立場上想問題,永遠沒戲。所以要學會交叉思考問題,站在對方的立場上。

于海斌院長:

于海斌院長畢業以后經歷了幾次IT 與OT 的變革,認為 IT 與OT 都與信息系統相關,現在處于融合與交叉的歷史階段。于海斌院長剛從學校畢業時,機械系有機電一體化專業,與現在的思維方式有很大的不同。后來做控制系統時有網絡了,出現了物聯網/ 傳感網,這是純IT 人想出的理念。

于海斌院長他們當時遇到一個巨大的困惑,就是他們到企業去,宣傳自己的產品如何好,可移動性、便捷性等都很好,但是客戶不讓用。于海斌院長想出一個方法,讓客戶給出一些指標,例如實時性、可靠性等達到多少就可以用?最后是工業界提出了指標,于海斌院長他們去大量解決,最后被采用了。于海斌院長的體會是這種交叉融合是IT 與OT 人思維方式的一個很重要的碰撞。

IT 和OT到了新的歷史階段,交叉是站在誰的角度?于海斌院長作為OT 出身的人做了很多IT 的活兒,從IT 中非常受益。例如在開發工業網絡時,工業的人開發個性化就得那么寫,寫了以后可驗證性不行,可靠性沒法保證,于是借鑒了計算機里的formal verification(形式驗證)理念。但是至于OT 本身的個性化問題,還是要靠自己去想辦法解決。因此,這既要有交叉、借鑒,還得有自身技術。

到了新階段,OT 應該借鑒IT 的最重要的是什么?于海斌院長總結過工業3.0 時代工業軟件的情況,我們總說有多少差距,實際上這個時代的軟件架構跟未來的網絡時代的網絡架構本質上不一樣,區別在哪兒呢?我們原來做工業軟件時,是按照工藝流程為核心出發點,現在信息的人很厲害,他們以數據為出發點,再重新構造流程,這樣重構的能力就更大。這種方法值得OT 人學習。另外,IT 人關于互聯的框架也值得OT 人學習。但是IT 人再往下走,需要對OT 的需求有很明確的了解,因此雙方需要有深度的融合。

現在到了一個新的歷史階段。例如OT 人遇到了一些新的問題,人們都在講GPU 能做學習,但是OT 控制器原來配置的檢測點和控制策略是一對一的,一定要綁死。如果借鑒GPU 計算把算力下放,在邊緣側的控制方面,帶來的問題是負擔太重,成本高,功耗大,而OT 需要輕型的。

所以OT 方面先能借鑒的是IT 的關于算力和網絡的綜合;至于控制,可能個性化還是要存在的,這是一個逐漸延續的過程。

肖雪董事長:

肖雪董事長做了20 年IT,后10 年做OT 的工廠、制造系統、生產等,在此有一些體會。

在互聯網時代,IT 的作用非常大,一項領先的技術和創新會帶來巨大的商業機會。當今與OT 結合的工業互聯網時代,IT 帶來的是賦能。實際上,工業是主體,有61 個大類,207 個中類,660 個小類,每一個類別都是非常復雜的,工藝流程、工法、工序都有特殊性,而且在不同的業務中會存在獨特的問題。例如在改造發動機廠的時候,對于工業母機的廠家,一個訂單來了,要調校產線的時候可能得廠家去調,因為其組態的一致性調節不了,這是由于需要很多經驗,包括工法、工序、工藝和特殊性等。

第二,OT、IT 要互相理解的思維是對的,推己及人是一個基礎,但重要的是還要有一個最終目標,這個目標一致了,就可以往下去解決問題。例如肖雪董事長做過一家大型家居工廠的業務,在其整個工藝流程中,IT 和OT 都發揮了巨大作用,因為在解決產線制造柔性的時候,不一定全是柔性的,例如板材要業務抽象:哪些是變量,哪些是常量,然后大規模生產就可以了。變量的線調成柔性、調成IT 控制就可以解決問題。柔性占整個流程的比例很低,大概是1/15~2/15,其余的大部分可以做大規模制造。

那么,怎么能實現IT 和OT 的融合? IT 人可以做仿真、孿生,盡量去做推演,這也是今天IT 人努力的方向。

其實OT、IT 都在努力地去實現數實融合、虛擬和現實的融合,來去做推演,包括現在做孿生的時候,開始可能是一個主機的,現在是一條產線的組態技術,再往上是產線聯合的工廠的一致性,再之后是多工廠集群的協同生產,再往上是數字化供應鏈,可見,融合越來越廣泛。這里IT 和OT 的目標最終是一致的,無非是角度不同。推己及人的同時,我們把目標確認一致,可能在這個過程中的探索會更快一些。

張黔教授:

IT 和OT 需要相互學習。①在工業的不同分支行業里,IT 和OT 融合是一個必然的階段。②任何事物走向融合的過程中,你得知道對方是怎么想的,知道對方的背景和目的是什么,然后再來看我的背景和目的,探討雙方怎樣達到相互理解和協調。

以醫療領域來舉例,物聯網相當于是站在IT 的角度去試圖管理和幫助OT 來做物聯網。例如醫院里做資產管理,需要管理很多大設備資產,這些大設備往往是從OT 廠家來的,還有一些靈活的耗材類的資產。怎樣做資產管理?上了一批物聯終端,然后去做對接,這時會發現很麻煩,因為在醫院里,大設備是設備科管;信息系統、網絡系統是信息科管;如果這臺設備已經在某個科室使用,是醫務科管,……??梢娬麄€的管理和運維是分散的。如果想把物聯網做好,需要去跟不同的人溝通。

另外,傳統的大型醫療設備原來設計的時候不是按照信息互通,或數據處理、聯網而設計的,因此有很多的信息孤島,一旦連上去了以后,因為它們原來的操作系統和系統里沒有做很多的安全控制,出現了很多安全問題。例如某家大廠的某個影像系統被人攻擊了,非常麻煩,因為這是關乎生和死的問題。再例如,某大企業好不容易做了一套糖尿病管理的閉環系統——監測到血糖有問題就立即上胰島素,但是它中間有一段是無線通訊的,被人攻擊了,結果發現只要有技巧地攻擊它,都有可能改變胰島素的注射。這個問題就變得非??膳?。

因此,IT 和OT 的核心問題是什么?在做的過程中,關于系統的一致性、協調性和安全性,每個人都站在自己的角度考慮。所以IT 和OT 人員的思維邏輯要改變。

首先要往上走一點兒,要有系統觀,注意協調控制,從系統上往下看。

那么,OT 人怎么去學習IT 人的特點?根據OT 的特點,IT 怎么去穩定系統?很多醫療器械廠商希望改革和創新醫療設備,自然而然地想加入很多IT。但是在這個過程中出現了一個很大的的問題,就是迭代到底是好、還是不好? IT 人員說快速迭代好,但因為有些專業領域是要認證的,認證周期往往是3 年,若不小心迭代了,這邊認證周期又得等3 年。所以核心的核心是要有系統觀、行業觀,要相互理解。在這個行業里你的角色、特色,以及和其他角色配合的特色,只有這方面融合在一起了,才能把每一個單點都做到融合地往前推進。

鄭緯民院士:

IT 與OT 人的思維方式有什么差別?可以看他們是從哪個院系培養出來的?,F在IT 人基本上計算機系的,OT 人是自動化系畢業的,這是兩個院系的差別。

高文院士:

學計算機/IT 的人的長項是抽象、表達,所以計算機一路走來,例如過去的操作系統,UNIX 把其他對手給干掉了,因為UNIX 把設備變成邏輯設備,在物理上抽象出來了。一旦變成邏輯設備,你系統的控制和管理就變成很規范,至于里面特別具體的方面,你在里面去表達就行了。所以從外部看,所有設備是一視同仁的,隨便你是打印機、掃描儀等都一樣。這是計算機人的長項?,F在計算機在網絡上更是這樣,可以萬物互聯,每一個連接點就是一個連接點/ 終端而已,至于這個終端是怎么構成的,用的是什么CPU、MCU 等,我不關心,我關心的你就是一個連接點/ 終端,我就把你連起來,就完成了。這是我們學IT 人的思維模式。

學控制的人或機械、控制的人的關注點是過程,以及過程里的模型。他們任何東西上來就要給你一個模型化,然后用一個什么樣的濾波器等去逼近你,能把這個模型很好地控制住。所以這是兩種完全不同的思路。建議做OT 的人學會抽象,學IT 的人學會模型。

肖雪董事長:

在實踐中,尤其是面對解決問題和實際場景中有三個問題是逃避不掉的:所有技術是交叉的,所有業務是融合的,所有解決問題必須是體系的。OT 狹義上是生產執行的過程;但從廣義上,在一個企業運行中,有OT、IT、精益運營問題。

例如幫助一家鋼廠解決吹煉單元的雙命中率技術問題,從IT 角度來看,需要下傳感器、下腹腔之后,通過孿生來描述這個過程中的每一個行為。同時還要有OT 人員對它的結構和工序、工藝、吹氧量等做模型再學習、再迭代。但是做到這個程度還不夠,因為目標不是做一個系統,或者每噸鋼要降多少成本,而是精益問題。因為從鋼的原材料/ 鐵礦石到吹氧,吹煉之后形成雙命中率,這個過程是一個體系問題,是需要精益的,要浮現問題、解決問題,還要全局優化。全局優化既包括整個流程的全局優化,又有OT、IT 和精益之間的優化問題。

從未來角度看現在的數字產品,可能不是軟,也不是硬,而是一個硬軟結合體。是不是元宇宙?我們很難去判斷,但它一定是一個硬軟結合體。因此我們不僅要去解決其中的問題,還要考慮精益因素,所以是個復雜的問題。

主持人——劉云浩教授:

這確實很復雜,需要把自己的腳放在別人的鞋里試試容不容易。

網上有一個小視頻,是一位外國人看了《孫子兵法》感到非常不理解,例如Plan before move, stop before you get something. 這都不是什么道理,太簡單了,這是在和笨蛋講嗎?但其實《孫子兵法》這句話很深刻,就是“謀定而后動,知止而有得”??墒欠g成英文之后,就不是那個意思了。什么叫plan before move ?你不plan 怎么move ?因此,需要雙方在同一個象限上。

3 工業知識軟件化的路徑

第三個問題:路徑是一件很重要的事兒。很多成功是有路徑依賴的。那么,在目前格局下,把工業知識軟件化的路徑可能會是什么樣的?

例如美國、法國走的是大而全的路徑,德國走的是小而精——集中在一點突破。我國現在工業軟件也好,IT、OT 融合也好,這方面與先進還是有很大差距的。我們會走什么樣的路徑,或者應該支持走什么路徑?

于海斌院長:

問題2 是有歷史感的話題;問題3 更面向未來,關注的是趨勢路徑怎么走?因此還是要稍微回顧一下歷史。

最近有一個關于工業軟件的爭論,搞自動化的人說工業軟件就姓“工”,怕信息的人搶飯碗。如果把制造業抽象起來看(注:OT 人也要會學會抽象),是三個流:信息流,物質流,能源流。這三個流在很多地方交叉才能造出新的產品。其中,信息流是最晚發生的。搞物質流的人和搞能源流的人反過來去做信息流,可能在最新的技術方面會有局限性。所以在下一個階段,OT 人要大力借鑒信息技術的成果,包括虛擬化、抽象化、標準化等。

關于軟件行業的發展路徑,這是一個很痛苦的探尋,但是想不清路徑就做不成事。

從歷史上看國外的發展路徑,基本上是先由制造企業來做,像達索,實際上一開始是造飛機的,因為眾多零部件管理不過來,被動地需要信息化技術。然后為了能發展得更好,又跳出來給行業服務。

中國特別有意思的一件事情,本來我們以為像產品設計這類是離線的(生產線不停下來),我們應該做得很好,但實際上與國外的差距很大。反倒我們認為IT不是做得很好的一些制造業(注:例如鄭緯民院士介紹的某鋁企),盡管是按照傳統工藝來做的,不夠靈活,但是市場做得非常好,占領市場也不錯。原因在哪兒?是他們走的路徑是按照生產流程的,與過程綁定得比較緊。但是到了今天的互聯網時代、人工智能時代,從大的戰略來看,誰能占領整體、全鏈條,誰最有戰斗力。小企業不要沾沾自喜,實際上沒有更多的對整個產業的推動價值,除非你是測量、檢測等特別典型的行業,但是這些典型在國外也逐漸被并購在大的鏈條里,不是零散的狀態。

所以有人談軟件化,有人強調知識化,實際上,現在的趨勢是兩塊:①軟件化一定是嵌入式的,或者一定是硬件與軟件結合在一起的。這里不僅有軟件的事,例如工業機器人具有動作的能力,完成的是點位和力的控制。②我們現在把工藝的知識、操作的知識加進去,但這必須是個性化的,才能解決問題,所以OT 的人也學會了IT 人常提的“軟件定義的裝備”,也真正地嘗到了很大的甜頭?!败浖x裝備”以后,可把所有裝備柔性化地去做出來。但是在軟件產品里,現在在推的是model-based systems engineering (MBSE,基于模型的系統工程) ,核心是以產品模型為代表的、數據線程為核心的系統工程,工業知識完全是在這個框架下去做的。

關于高校培養人才方面,建議高校老師能否在培養人上就進行IT 和OT 的交叉。感覺現在學習知識和思維方式上各自割裂還較大。

①目前,僅僅跟人有關的技術進步很快,例如人工智能發展很快;但是跟機器打交道的(例如具身智能)、跟環境打交道的都很難進步。所以產業(OT)的人更多地提出來能夠支撐這些知識、數據運行的架構,如果這些架構不先進的話,這些零散的OT 也形不成很重要的產業和競爭能力。

②將來的工業知識會泛在化。在泛在化基礎上,需要更多的個性化。如果融合交叉不進步的話,IT 知識、OT 平臺很難對產業形成有變革性的驅動力。像鄭緯民院士介紹的某鋁企業的挑戰,IT 進去以后要解決的是信息孤島、扁平化,為OT 帶來變革,即為制造模式帶來根本性的變化,個性化的需求能很容易地被定制實現。所以需要有IT 和OT 人一起接力棒式的前進路徑。

為此,要全力去創新,按體系化去運作(不能違背規律),且行且珍惜(因為工業的資產不是一下都能替換掉、改變掉的,要存在很長時間,我們既要考慮工業遺產的存在,還要把創新的鏈條打通)。

肖雪董事長:

在企業的運行中,從系統角度看,IT、OT 可分為三類:生產智能化的系統,主要解決生產控制;管理數字化系統,解決管理體系;運營的數字化系統。這三類系統具有不同的結構。

工業軟件是生產操作軟件,那么一個問題是:ERP(企業資源計劃)算不算工業軟件?嵌入式算不算?可能都算,但它們不是一類,因為用于不同的場景。像剛才于海濱院長所指出的,在面對生產智能的關鍵點(需要穩定運行)上可能是泛在化的,它的趨勢是硬軟合一;但是它必須是要體系化的、抽象的,它建立結構,可能更需要平面展開的過程,是需要全局規劃的。所以它一定是體系規劃、單點突破、創新中心相結合的過程,但它們是不同品類的。

回到這個問題:ERP 是工業軟件嗎? ERP 是個標準的工業軟件,是在管理體系下形成的。生產智能是在CPS(信息物理系統)中保持控制穩定性的方面,它是可以點狀創新的(創新有面狀、點狀,要根據實際情況而定)。

從實踐來看,很多方面都需要成長,技術需要演進,很多都需要我們跟隨也好、引領也好,一定是面向場景、面向問題來解決問題的,這是核心。所以解決問題的實踐很重要,它可能是個系統工程論的態度,也可能是技術突破的態度,也可能是模式創新的態度,但重要的是要解決核心問題。

另外,學術的力量很重要。例如人工智能,業界在很努力地做人工智能,但是理論框架與國外先進水平相比還有一定的差距,還沒有形成一個完整的框架。但是在工業體系內,我國已有完整的應用場景和產業鏈條,因此要建立框架和技術,才能驅動我們未來無論是體系上、還是泛在化基礎的發展。

張黔教授:

OT和IT的題目很大,二者的融合就更大了,大了以后就很難解決。

張黔教授以問題(problem)驅動的角度談了實際解決的一個問題。例如智慧醫院已經是一個很大的項目了。醫院里包括很多方面,所以智慧醫院今天基本上是一把手工程或一二把手工程,領導會站在全院的角度去協調設備的采購、日常的運營、信息的管理、信息的互聯互通等。

當有了這樣的頂層架構,就開始談硬的部分(設備/OT)應該有什么樣的支撐能力,可以來定行業、產業的標準,以及與智慧醫院運營相關的標準(這些標準正在全國推進)。

然后按照這些標準,OT 從變化能力、執行能力、改變能力上怎么去做?IT可以向個性化方面多做一點。IT 有這個改變能力,因為迭代速度快。接下來,可否對人的理解更細膩化一點? IT 人可以更多地拿這些去給OT 的改變部門/ 執行部門做輸入,那么這樣的迭代往前發展,在一個問題驅動的框架下定相應的問題、應用空間的標準,在OT 執行端確定執行標準,在IT 個性化方面充分發揮更智能的AI(人工智能)個性化的能力,給OT 更多的輸入。

如果這種迭代實行起來,可以在某一個應用上落地。

當然,如果多個行業有了這種應用的變化以后,整個的IT、OT 的融合又會往前邁一大步。

鄭緯民院士:

大約10 年前,中科院計算所的李國杰老師組織了一個香山會議,討論計算與通信的問題,每年開一次會。后來又增加控制,即IT、CT、OT 怎么融合在一起?

今年11 月香山會議在廣州召開,又討論了這件事,按照去年開會的意見提出了一條路徑,走“可計算制造”道路。

高文院士:

關于趨勢和路徑有四化。

第一,邏輯化。為什么要邏輯化?計算機之所以能夠走到今天,因為把終端設備邏輯化,這是非常關鍵的一個步驟。OT的邏輯化指什么?OT里不能單獨談軟件,而是軟件和硬件要在一起,特別是到邏輯部件級,一定是CPU 和嵌入軟件在一起考慮。

第二,網絡化。工業互聯網就不展開了。網絡化以后,很多標準就可以到臺面來探討了。

第三,開源化?;仡櫄v史,早年通信業的七國八制是怎么造成的?因為交換機里用的所有電路、器件等是各家公司的做法。1991 年鄔江興院士主持研制成功04機(注:我國第一臺萬門程控數字交換機-HJD04 機),特點是不管你原來是什么制,我都是計算機上來,一統天下了。我們現在也要開源化,例如CPU,現在各種嵌入式處理器(MPU)、微控制器(MCU)等都有,將來上RISC-V 處理器行不行?以后能否主要的CPU 控制器就是RISC-V 了?因RISC-V 是開源的,RISC-V上面可以運行Linux,這樣,邏輯化的底層就變成開源的,在開源上去構架。

第四,虛擬化,現在 OT 人和IT 人不容易坐到一起談事。IT 人希望在真系統上去改,今天改、明天改,OT 人肯定不和你玩。如果做一個孿生系統,那么在孿生系統上改,運行成功再搬到真系統上。所以一定要虛擬化,做孿生系統。

如果能做到這四化,這個趨勢路徑是不是可以試一試?當然這不是唯一路徑,還有其他路徑。

(本文來源于EEPW 2023年12月期)



關鍵詞: 202312 IT和OT

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