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中国工业互联网应用生态中的质量管理实践
作者:林军 发表时间:2021年05月19日

   在近日举行的“第三届中国高科技产业化高峰会议”上,工业和信息化部电子第五研究所软件与系统研究部副主任林军在报告中,介绍了工业互联网以及工业互联网APP对国家经济发展的的重要性,工业互联网APP如何打造产业生态集群及“产业数字化”,如何实现“数字赋能”。

  工业互联网相关政策

  当前,以数字化网络化智能化为主要特征的第四次工业革命蓬勃兴起,与我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇。工业互联网作为第四次工业革命的重要基石,正在加快推动工业经济全要素、全价值链、全产业链全面联接,构建全新的工业制造和服务体系,改造提升传统产业,培植新兴动能,促进经济高质量发展。

  我国从十五大开始,到十六大、十七大、十八大,每次大会报告都强调信息化,先后提出了信息化对工业的带动、新型工业化道路、两化融合、两化深度融合、四化同步发展等经济建设、社会建设的发展方针。不难看出,推动两化融合是党中央、国务院做出的长期性、战略性部署。

  当前,全球新一轮科技革命和产业革命加速发展,工业互联网技术不断突破,为各国经济创新发展注入了新动能,也为促进全球产业融合发展提供了新机遇。

  工业APP发展背景

  工业互联网是虚拟经济向实体经济拓展的核心载体,建设现代化经济体系、实现高质量发展和塑造全球产业竞争力的关键支撑,建设网络强国和制造强国战略任务的重要交汇点,有利于降低企业要素成本,有利于加速产业高端化发展,有利于促进创新创业。

  而工业互联网APP承载着工业知识和经验,是工业互联网的价值关键。工业互联网APP简称“工业APP”,是基于工业互联网,承载工业知识和经验,满足特定需求的工业应用软件,是工业技术软件化的重要成果。工业APP具有知识化、轻量化、灵巧化、定制化、可复用、可移植六大特征。未来,这种工业APP将引发新一轮工业软件变革。利用工业APP分布式数据管理,微服务、组件化、智能决策相对复杂,解耦、弹性灵活、按需定制、全面集成的优势可解决传统工业软件中出现的大架构、封闭系统及使用集权式数据管理业务流程复杂,逻辑决策简单,紧耦合、“笨重”、难以协同与集成等问题。

  工业软件未来的开发和部署将围绕工业互联网平台体系架构,以工业APP的形式呈现。工业APP有助于实现工业软件核心技术突破,补齐高端工业软件短板,加快解决我国工业软件发展中存在的“卡脖子”问题。工业互联网应用生态的良性构建,为传统工业开辟一条适合国情的“新赛道”。

  工业互联网应用生态的良性构建

  目前,以“工业互联网平台+APP”为核心的生态体系正在形成,工业APP“赋能”、“赋值”、“赋智”的作用日渐凸显,加速了工业互联网应用生态构建,推动了工业互联网向纵深发展。

  工业APP是构建工业互联网生态的关键。它可以提高大型工业互联网应用创新水平,在数据分析、智能决策以及资源整合方面发挥着巨大的作用;加快中小型工业互联网应用普及,降低企业成本,提高效率;建设和推广工业互联网平台,在数据融合、创新研发资源配置有着巨大的优越性。

  工业APP的体系框架从工业维、技术维以及软件维三个维度建立。工业维,工业产品及相关生产设施从提出需求到交付使用,具有较为完整的生命周期;技术维,开发各类工业产品需要不同层次的工业技术;软件维,按照工业技术转换为工业APP的开发过程以及参考软件生命周期。

  工业APP是工业技术和信息技术融合的结晶,是以研发设计、生产制造、运维服务、经营管理为主的工业技术加上APP的架构模式,以及APP的开发流程为主的信息技术共同孵化而成的。

  基于此上,工业APP的重点建设方向为高支撑价值的安全可靠工业APP、基础共性工业APP、行业通用工业APP以及企业专用工业APP这四类“高基通专”工业APP。同时,工业APP的工业性质量、应用性质量以及软件性质量具备超高的水平。

  我们旨在建设互利共存的工业APP开放生态体系。此体系有以下特点:首先是一条以工业APP的开发、流通、应用为主线,打通工业APP产业链的上中下游的产业链;其次汇聚了“政产学研用金”六大主体;再次是协同了标准、质量、安全三大体系,以这种优良体系来构建良性发展的工业互联网应用生态。

  面向工业互联网应用的质量管理实践案例

  工业和信息化部电子第五研究所的产品质量可靠性的工业APP应用(赛宝质云),是国内唯一提供全方位质量可靠性、线上线下一体化的工业互联网平台。平台面向各领域工业企业,提供质量、绿色、大数据及仿真服务等创新服务,已研发覆盖质量保障、绿色服务、数据驱动、智能仿真等方向的100多个APP,为行业提质增效降本提供线上线下的质量可靠性服务能力和一站式整体解决方案。

  工业互联网平台应用创新体验中心

  为加快工业互联网发展与应用,工信部信发司利用制造业高质量发展专项首批在全国部署了7个(北京、青岛、南京、苏州、重庆、广州、深圳)工业互联网平台应用创新体验中心。打造了大湾区工业互联网地标以及制造业数字化转型协作交流平台。

  体验中心依托赛宝服务能力数字化集成,通过“赛宝数字化”服务传统企业数字化转型,打造形成数字赛宝产业生态集群,为区域企业发展提供质量可靠性提升解决方案“产业数字化”。

  质量管理服务平台

  我国工业互联网平台存在质量偏低、安全保障能力不足、综合生态掌控能力薄弱等问题,为解决以上问题,我们依托工业互联网创新发展工程专项,建设了面向工业互联网平台的质量管理服务平台,形成了工业互联网平台质量管理标准和服务能力。

  质管平台是“信息互通、资源共享、开放合作、互利共赢”的公共服务平台,主要工作内容为行业门户供需对接、解决方案整合测评能力上云、平台质量数据可视化分析以及成果展示和用户体验。具有无法比拟的能力特色,质量数据资源池和数字地图以大数据机理模型为核心,满足不同分析需求;质量管理服务平台的基础门户,包含政策解读、专业咨询、供需对接、服务资源、案例推广等功能;基于虚拟化和容器技术,在云平台部署测试工具及测试资源服务等服务组件,实现测试工具上云,提供在线化、智能化的软件测试服务……

  同时,面向制造业数字化、网络化、智能化需求,围绕工业互联网平台关键质量特性开展管理与保障。以质量管理服务平台为抓手,依托平台开展质量管理和保障服务解决工业互联网平台质量综合管理问题。

  CPS(信息物理系统)测试验证平台

  构建信息物理系统关键共性技术测试验证基础参考环境,面向通信协议、数字化模型、工业软件、数据平台等,形成可靠性、兼容性、标准符合性、安全性等测试,以及感知、通信、计算、控制等技术的综合集成测试;开展数字孪生、边缘计算、全生命周期优化等新技术新模式的应用可行性验证,建设模型库、知识库、测试用例库、应用案例库等基础数据和工具,依托平台建设技术转移体验中心,加速信息物理系统的技术创新、成果转化与应用推广。

  在赛博运行空间中构建生产制造系统的孪生模型,通过物联网采集系统实时采集感知数据并传输给孪生模型,在赛博空间中调节虚拟时钟,构建数字线程,驱动孪生模型加速运行:实时分析生产制造系统的生产效率、性能与瓶颈,评估系统可靠性与稳定性,预测系统可能存在的故障,诊断系统运行健康;同时在赛博空间中对实际系统运行配置进行优化,并反馈给实际系统,提升生产制造系统效率与性能。

  CPS共性关键技术测试验证平台为智能制造产线的设计验证、数字化试产、性能瓶颈分析、排产优化、故障诊断等也提供技术服务。

  当前,要实现我国工业互联网产业的健康、持续发展迫切需要提升工业APP供给能力,实现对工业需求场景的覆盖。抓住工业APP,就抓住了开启工业互联网时代大门的“钥匙”

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