工业APP是什么?与工业互联网平台有什么关系?

2021-08-30 14:10:23 ywym

什么是工业APP?什么是工业技术软件化?它是如何生产的?两者之间是什么关系?它与工业软件有什么关系?与工业互联网平台有什么关系?与软件定义制造有什么关系?带着这些疑问,本文试图回归事物的本源,一步步分析工业APP是如何产生的,以及它与诸多要素的关系和内涵(本文将“工业知识”等同于“工业技术”) . 做一个有区别的描述)。

什么是软件:从大数据到大知识,从德鲁克到安德森

软件是按特定顺序组织的计算机数据和指令的集合,也是程序和文档的集合。

软件不仅仅是一行程序代码,也不只是一个算法模型。这些只是一些特定形式的软件。从根本上讲,软件是客观事物的虚拟反映,是知识的固化、凝聚和体现,是现实世界经济社会范畴下各行业各种知识的体现。

被称为“大师中的大师”的彼得·德鲁克在《经济学人》上发表了一篇题为“下一个社会”的文章。他从政治、经济、社会和管理的角度,全面研究了组织和管理对人类社会的深刻影响。他预见并深信“下一个社会”是知识社会。随着知识社会的临近,知识以“加速”的方式积累,形成“知识爆炸”溯源系统,产生越来越多的知识产品。知识将从工业社会中非独立的生产要素转变为独立的生产要素。知识将超越资本,成为社会的重要资源。知识作为重要的生产要素,建立了一种新型的生产关系,催生了远超当今的强大生产力。知识资产和由此产生的生产关系将催生以知识经济(信息经济/数字经济)为核心的社会形态。这个社会也可以称为知识社会,是信息社会向高水平发展的产物。

当时还没有大数据、人工智能、智能制造、工业互联网、知识型IP等概念和技术,但彼得德鲁克的论文前瞻性且精辟:下一个核心资产——代经济不是物质,而是知识,因此,知识工作者是新时代的“知识分子”。未来管理的核心是有效定义特定知识的应用和组合。未来的工作组是知识的所有者——知识工作者连接到一个集群,负责将不同的专业知识应用于一个共同的“最终产品”。 “优秀。

知识将成为推动社会发展的重要资源。由此产生一个问题,即作为重要生产要素的知识如何分配和管理?如何携带知识产生生产力?

另一位知名人士、美国硅谷投资人马克·安德森(Mark )的言论,从某个角度可以看作是对这个问题的回应。马克·安德森在《华尔街日报》上发表了一篇题为“软件正在吞噬世界”的文章。他认为,软件将逐渐成为世界上所有行业的运营基础,软件创新公司将逐渐主导所有行业,包括之前很多没有什么领域关系的软件公司。

彼得德鲁克的“知识”与马克安德森的“软件”有什么关系?他们的内在逻辑是什么?

彼得·德鲁克宏观地将知识定义为未来的“生产资料”,一切生产关系都会随之发生变化;而马克·安德森则从微观上定义了软件的作用,即软件作为知识的载体将改变所有行业。软件承载知识管理,优化配置知识要素,产生强大的生产力。

在数据、信息、知识“大爆炸”的时代,过去的纸笔等物理介质已经变得不足。数据无处不在,信息无处不在,网络无处不在,计算无处不在,软件无处不在。软件改变了信息的分布、存储和传输方式,成为当今人类处理数据、信息、知识、经验和智慧的工具和载体。软件通过专业人员的知识工作,改变信息的形式和形式,改造世界,满足人们的需求,创造价值。可以说,软件是信息时代生产要素的载体和管理者,是生产的核心工具。

今天发生的新一轮工业革命,本质上是信息技术给社会、企业、个人之间的关系(生产关系)带来的“颠覆性变革”。它是未来经济的生产要素——知识通过数据、云计算、人工智能、工业互联网等不同形式的“外化”新软件,从虚拟到现实的“物化过程”是工业的重新布局。生态和我们进入知识社会/信息社会的前奏。

此外,国家现在提出了大数据战略。大数据是基础战略资源和新型生产要素;这与作为生产要素的知识并不矛盾,而是在同一条线上。毫无疑问,数据已经成为当下重要的资源。但数据必须经过加工成信息,再升华成知识,才能更好地为人们所用,产生智慧,体现价值。

图 1 显示了经典 DIKW 模型的扩展。哪里:

数据:记录在客观事物上的可识别符号,包括数字、文字、图形、音频、视频等

():处理数据,建立彼此之间的联系,使其具有实际意义,是可以使用的数据。

():进一步处理和分析信息及其内部联系,获得所需的规律性知识,就是信息的应用。

智慧():基于现有知识和先进的综合能力,发现客观事物的原理和预测发展等,是知识的应用。

理解数据之间的关系产生信息,理解信息之间的规律,应用信息产生知识,理解知识之间形成的原理,应用知识产生智慧。

从大数据分析得出,以往依靠人类知识和经验无法获得的信息和知识,才是大数据的价值所在;如果只是海量数据,无法从这些数据中分析提取出有用的信息和知识,这样的“大数据”只能是“大垃圾”。 “大数据”的关键是产生“大知识”,进而产生“大价值”。就像人们常说的“成功是99%的汗水加上1%的灵感”,却常常忘记“但那1%的灵感最重要,甚至比99%的汗水更重要”这句话的后半部分。

软件的作用:构建闭环赋能系统

软件是人类对事物运行规律的认知所产生的知识编码,是指导甚至控制物理世界运行的工具,是技术系统的载体,是人类经验、知识的结晶和智慧,是人脑的延伸。四肢伸展。

笔者基于安小鹏博士提出的赋能体系进行了修改,认为该软件承载了知识管理,对知识要素进行优化配置,建立了“物理操作-知识-软件优化”的链接。构建从物理()空间到网络()空间的闭环赋能系统:物质世界的运动——人类认知的世界——认知的知识——知识的建模——算法的算法模型——编码算法的软件-代码的软件-持续软件优化和创新物质世界的运行,从而产生强大的生产力。

物质世界的运动产生客观规律,不以人的意志为转移,与人没有直接关系,也不能为人所用。要使用它们,人类需要以各种方式认识世界;人类在认知世界的过程中,接收到的大量数据和信息转化为知识;知识被形式化和结构化抽象形成模型;将模型演化为解决问题的方法、过程、策略等,并在有限的时间内给出所需的输出,形成算法;算法用代码表示;然后将代码编成软件;人们通过软件的使用,发挥软件“赋能”、“赋能”、“智能”的作用,优化物质世界的运行;周而复始,继续前进。

该系统的本质是通过信息化改造优化物理世界的物质运动和能量运动以及人类社会的生产和消费活动,提供更高质量的产品和服务,使生产和消费过程更加高效智能,从而推动人类社会的智能化发展,实现人与自然的和谐统一。

软件的生产:知识的软件化

在图2所示的闭环使能系统中,一个非常重要的部分就是将事物的规律转化为软件,用软件来反映客观事物,凝聚、固化、体现知识。这个过程可以称为知识软件化,如图3所示。 具体来说,完整知识的软件化是对客观世界运行规律产生的人类认知的显式表达、结构分析、系统整理和抽象,并实现知识、建模、算法化和编码。软件化的过程一般包括五个环节依次为:认知知识、知识建模、模型算法化、算法编码、代码软件化。

软件是知识的软件化而产生的,体现了知识的应用和逻辑分析。核心是知识革命和知识工程。

知识软件化可以促进知识泛化,让知识得到更好的保护、更快的运行、更大规模的应用,从而将知识的效果放大千倍,支持知识自动化的实现。

工业软件的出现:工业知识的软件化

具体来说,根据领域的范围,对工业领域运行规律的认知形成的知识,进行工业知识的软件化。工业知识的软件化形成工业软件。工业软件的核心是工业知识。行业知识包括标准知识、行业流程、知识和技能以及管理理念。

参考朱焕亮和许宝文关于工业知识和工业软件的《工业软件分析》:工业知识一般可以分为三个要素:方法、过程和装置。不同要素的工业知识软件化产生不同类型的工业软件。经过方法层面的工业知识软件化,产生了各种基于物理原理和专业学科发展的专业工具;经过流程层面的行业知识软件化,产生了各种以流程管理为核心的业务系统;设备级的工业设备知识软件化后,产生了各种类型的嵌入式软件。工业知识的软件化产生了涵盖整个制造过程和产品生命周期的工业软件,使其成为生产组织转型和产业转型升级的重要推动力。

1 工业APP的出现:新知识、新软件

工业软件自诞生之日起,就推动了机械化、电气化、自动化生产设备向数字化、网络化、智能化生产发展。工业软件经过几十年的发展,也在不断变化。

目前,工业软件呈现以下主要发展趋势:

从软件形态来看,工业软件正朝着微型化方向发展,软件模块→软件组件→APP→小程序→微应用。

从软件架构来看,一方面,在工业软件微型化的发展趋势下,软件架构正朝着组件化和服务化的方向发展,从面向服务的架构到基于微服务的架构另一方面,基础工业软件朝着平台化的方向发展,工业软件正在向一个集成的软件平台系统演进,尤其是基于技术层面的基础设施平台。工业互联网平台在某种意义上是一个工业软件平台。

从软件用途来看,工业软件正在向云化方向发展。软件和信息资源部署在云端,用户可以根据需要自主选择软件服务。

从工业知识的角度来看,工业软件正朝着知识的方向发展,从一般的工业知识到具体的工业知识,从工业知识的创造、加工和使用的分离和统一。

工业软件的“知识”和“软件”两个要素发生了变化,即工业知识软件化中的“知识”和“软件”发生了变化。

在“知识”要素方面,从一般工业过程和方法等要素的集合,以及自然科学和技术科学等一般科学知识,到针对特定应用场景和解决特定问题的过程和方法。一般工业知识。数据挖掘分析得出的逻辑、经验、诀窍和参数通常难以掌握行业知识的转化。

在“软件”要素方面,原来的面向服务的架构已经演进为微服务架构,从复杂的架构和功能耦合演进到简单的架构和独立的功能。

在这两个要素变化的背景下,工业知识的软件化产生了工业APP。工业APP是对研发、设计、制造、运维、运营管理等整个制造过程的运行规则的知识、建模、算法、编码和软件化。它是承载流程经验、业务流程、员工技能、管理理念等知识的新载体。工业APP将隐含的、分散的知识显化、系统化,促进知识的沉淀、传播和再利用,放大价值创造,发挥软件“赋能、赋值、赋智”的作用,促进产业提质增效升级工业APP普遍具有知识性、轻量级、灵巧性、独立性、复用性、便携性等特点。

工业互联网平台:工业APP发展的新方向

工业互联网的出现,为工业应用的发展带来了强大的活力和成长机会。基于工业互联网平台新架构和新理念的工业应用开发,为工业知识软件化开辟了新路径,使工业应用有了新的定位。

工业互联网平台带来知识积累、重用和重构

博士安晓鹏曾指出,工业互联网平台的本质是通过提高工业知识沉淀和再利用水平,构建工业知识创造、传播和应用的新体系。其中,工业PaaS封装了大量的工业原理、行业知识、基础流程和模型工具,将它们规范化、建模成可复用的微服务组件。通过平台,创新主体可以高效便捷地整合第三方资源溯源系统网络图,创新的载体变成可复用的微服务和工业APP,创新方式变成基于工业PaaS平台和工业APP的创新体系。这些都大大降低了知识创新的成本和风险,提高了研发效率,加速了知识传播。

知识重用提升知识价值,改变知识生产方式。正如《工业互联网平台白皮书》所述,通过数据积累、算法优化、模型迭代,工业互联网平台将形成涵盖多个领域的多种知识库、工具库和模型库,实现旧物的持续复用。知识和新知识行业的不断生产;通过提供基于行业知识机制的数据分析能力,进行知识的整合和积累;传统上分散在不同企业、不同系统、不同个人的行业经验的有效沉淀和聚合,平台功能和调用的开放,以及互联网的传播,加速了行业知识的传播。

工业互联网平台带来新的软件开发方式

传统的工业应用软件往往开发难度大,开发要求高,不能灵活满足用户的个性化需求。

在工业互联网平台,一方面将传统的工业软件架构拆解成独立的功能模块,形成工业微服务;另一方面,工业知识形成工业微服务。工业PaaS本质上已经成为一个丰富的各种功能和服务的工业微服务组件池。这些微服务成为不透明的知识“积木”,为应用服务开放API,支持没有专业知识的开发者跟随实际需求。以“积木”的形式调用,针对特定行业、特定场景高效开发工业应用。此外,工业互联网平台支持多种开发工具和编程语言、图形拖放开发、API高级开发。这些使不会写代码的工程师能够快速开发出高端的人机交互工业软件,为缺乏工业理论和工业数据资产的IT人员提供专业算法模型高效复用的可能;改造原本封闭公司的专业化发展面向社会普遍共享,传播知识,复制能力,提升产业APP开发难度和成本,提高开发效率,为个性化开发和社会众包奠定基础发展。

未来工业软件的开发和部署将以工业互联网平台架构为核心,以工业APP的形式呈现。不需要每一个开发者都具备驾驭庞大架构的能力,而是依靠底层平台架构的支持,很多小工业APP可以组织庞大的场景。这就像一支能打败大象的蚂蚁大军,颠覆性地解决了传统工业软件因其庞大的架构给企业带来的实施门槛和部署难度。

在传统工业软件被国外工业巨头垄断的情况下,工业APP为我国“变道超车”提供了一条出路。工业APP帮助实现工业软件核心技术的突破,弥补高端工业软件的短板,加快解决我国工业软件发展的瓶颈问题。

工业互联网平台带来新的价值展示平台

工业互联网平台是以互联网为代表的新一代信息技术从消费环节向制造环节扩散,从提高交易效率到提高生产效率,推动制造业局部优化的必然结果资源进行全局优化。构建现代产业体系,推动经济高质量发展,抢占新一轮工业革命制高点的重要举措。

一方面,工业APP的开发将成为推动工业互联网发展的重要手段。安小鹏博士将工业互联网平台概括为:数据+模型=服务。工业互联网平台最终需要提供服务才能体现其价值。工业APP是应用服务系统的重要内容,支撑工业互联网平台的智能化应用,是实现工业互联网平台价值的终极输出!没有工业应用,工业互联网平台就像苹果手机和安卓手机一样,没有功能丰富的应用。用户无法享受便捷、智能的服务,自然也不愿意付出高昂的代价。

另一方面,工业互联网平台让工业APP有了新的展示舞台和新的价值呈现!基于工业互联网平台,面向特定的工业应用场景,激发社会资源形成生态,推动工业技术、经验、知识和最佳实践的建模、软件化和包装,形成大量的工业应用;用户调用工业应用实现特定资源的优化配置。工业APP通过工业互联网平台进行共建共享、网络化运营,支持制造业智能研发、智能生产和智能服务,提升创新应用水平,提高资源综合利用率。

知识创造软件、软件定义制造

工业知识软件化产生工业软件,工业软件定义智能制造。各国先进制造计划的基础是实现“硬件”、知识和工艺流程的软件化,进而实现软件的平台化。它是新型工业软件的平台或操作系统,本质是“软件定义”。工业软件是由工业知识的软件化形成的。核心是工业知识。软件定义制造的另一种解释是工业知识定义制造。此外,工业知识的软件化构建了以软件为基础的工业基础和软件定义的生产体系,促进了生产关系的优化和重组,为软件定义制造奠定了基础和前提。工业APP以软件的形式定义工业商业应用。是一系列基于软件的、可移植的、可复用的工业系统解决方案,是软件技术与工业技术的深度融合。

正如许多业内专家所见,未来人类将是知识的生产者,智能机器将是物质的生产者;让“人类智能”以软件的形式转化为“见证”。一方面,知识的软件化将人类的知识提取出来并存储在软件中,将软件嵌入机器设备中,运行软件,将人类智能以知识的形式转化为机器智能;另一方面,通过工业大数据和机器学习,代替人工积累经验,自动发现知识、学习知识、积累知识,形成新的软件,提高机器智能。封装工业知识的工业APP为机器“赋能”、“赋能”,形成机器智能,不断提升机器智能,突破人体对知识使用的时空限制。

综上所述,工业知识的软件化已经变得非常有意义!知识是一切智慧的源泉。没有工业知识的软件化,就没有工业软件,没有工业软件,就没有机器智能,没有机器智能,就没有智能制造。同样,没有工业互联网,软件定义制造成为无根之树。

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