开源技术如何为工业互联网“添翼”?

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一、工业互联网 “困境” 求变,开源成 “破局” 关键

近年来,工业互联网发展得如火如荼,成为推动制造业数字化转型的关键力量。它就像是一座桥梁,连接着工业生产中的各个环节,让设备、生产线、工厂乃至整个产业链都能互联互通,实现智能化管理与协同运作。

据工信部数据显示,截至 2023 年,我国工业互联网已进入规模化发展新阶段,核心产业规模预计达 1.35 万亿元,融入 49 个国民经济大类,覆盖全部工业大类,工业设备连接数超过 9600 万台套。全国各地工业互联网 “百城千园行” 活动蓬勃开展,推动万余家企业供需对接,带动投资超 1700 亿元,还打造了 5G 工厂中国品牌,发布首批 300 个 5G 工厂名录,投资总额近 100 亿元。

但在这繁荣背后,工业互联网发展也面临着诸多 “成长的烦恼”。一方面,制造业链主往往熟悉业务但不懂数字技术,而软件或信息企业等其他平台主虽懂技术却不熟悉行业场景,两者极少合作,导致工业互联网平台在建设与应用过程中,难以精准满足企业需求。比如,一些制造业企业想要搭建智能生产系统,却因自身技术短板,在引入工业互联网技术时困难重重;而软件企业开发的平台,又常常因对复杂生产流程理解不足,实用性大打折扣。另一方面,制造业链主习惯用管控供应链思维开发平台,其他平台主则混用消费互联网或数字化技术概念,二者极少融合。这使得平台在实际运营中,要么过于封闭,只为自身降本增效服务,缺乏为参与者共创价值的意识;要么盲目追求开放,忽视了工业生产的专业性与安全性,造成管理混乱。

开源技术,恰如一把钥匙,为破解这些难题带来了曙光。它凭借开放、共享、协作的特性,打破了技术壁垒,让不同企业、开发者能够汇聚智慧,共同完善技术方案。以开源项目 Kubernetes 为例,其为边缘计算提供强大支持,使得工业设备能在靠近数据源处即时处理数据,减少延迟,提升效率,这对于工业互联网中实时性要求极高的智能制造环节至关重要。而且,开源还能大幅降低企业采用新技术的成本,加速技术迭代与创新,为工业互联网注入源源不断的活力,助力其突破困境,迈向新的发展阶段。

二、开源在工业互联网的多领域 “实战” 成果

(一)生产制造:柔性生产 “柔性” 何来?

在生产制造领域,联想可是开源技术的 “忠实拥趸”,并借此打造出令人惊叹的柔性生产模式。以前,电子产品生产多是批量标准化,如今消费者追求个性化,像选电脑颜色、配置,定制手机外观等。联想的订单就呈现出小批量、多样化特点,超 80% 订单配置数量少于 5 台。

为满足需求,联想从传统边缘控制迈向 “工业物联 + 工业数据 + 工业智能 + 工业应用” 全过程平台。就拿合肥联宝工厂举例,这里有智能自动化贴片生产线,从原料进厂到产品出厂,全程自动化、数字化、智能化。智能排产系统是关键,它能依据客户订单要求、物料及产线情况,智能安排工单,每日 5000 多订单,哪怕一个配置仅一台需求,也能高效组合,实现复杂柔性生产。

联想依托开源创新,自研产品覆盖工业互联网核心技术领域,构建全球企业数字化转型赋能平台,旗下众多工厂、海量设备、丰富数据、大量开发者与数据用户,全面提升企业运营效率,推动制造业数字化转型大步向前。

(二)企业管理:开源 ERP “四两拨千斤”

再把目光投向企业管理层面,化学之家的转型故事堪称经典。这是一家中外合资的小批量化学品制造商,产品多样,市场从清洁、建筑到汽车行业全覆盖。

原先,他们用的旧 ERP 系统弊病丛生。文本用户界面糟糕,处理机制繁杂,新员工培训成本高,还只能本地部署,维护贵且外网无法访问,与 CRM 系统孤立,形成信息孤岛,严重阻碍业务流程。

后来,化学之家相中开源 ERP 系统 Odoo。它是全球排名靠前的免费开源 ERP,模块化设计超灵活,涵盖销售、采购、库存等一站式企业功能,还能与电商、物流、支付等系统无缝对接。开源智造咨询有限公司助力化学之家实施 Odoo,仅一周就完成驻场安装,数据迁移也顺利,短短几天转移大量库存、BOM 和客户信息。

新系统优势尽显,操作简便,无需专业 IT 背景就能上手,分布式部署让中澳员工访问飞速,会计在家就能处理发票,系统出问题 60 秒内重启恢复。成本效益显著,减少内勤人员,多项流程自动化,还能编写自动化脚本优化模块交互。化学之家的成功表明,开源 ERP 能精准 “击中” 企业管理痛点,助力降本增效,是企业数字化转型的 “得力助手”。

(三)网络架构:中国联通的开源 “组网”

网络架构对于工业互联网而言,犹如人体的神经系统般重要。中国联通在这一领域巧妙运用开源网络技术,尤其是在边缘云平台的构建上成果斐然,为工业互联网应用的落地生根夯实了根基。

中国联通以垂直行业应用为导向,借助 “生态加平台” 以及 “标准开源一体化” 的创新模式,全力推进开源网络研发成果的转化落地。在北京主语城,中国联通精心搭建起国内首个基于 CORD 最新版本的电信边缘云开发平台,并且集结各方力量,组建了涵盖云计算初创公司、投资公司、芯片公司等在内的国内首个网络开源产业联盟。不仅如此,结合 3GPP 5G 标准化需求,针对移动网络差异化保障的紧迫需要,中国联通勇挑重担,牵头推动社区首个基于开源容器化技术的差异化服务解决方案,如同给工业互联网应用安上了 “高速引擎”,得以快速响应垂直行业的多样化需求。与此同时,基于开源技术提交的 “面向工业互联网大带宽业务的广域网创新测试床” 已成功跻身工业互联网联盟第四批示范测试床之列,成为行业标杆。

再深入探究,中国联通与 OpenStack 携手探索的 StarlingX 开源边缘云平台更是一大亮点。随着万物互联时代汹涌而至,边缘计算成为刚需。StarlingX 平台恰如其分地融合 Ceph、OpenStack 和 Kubernetes 等诸多开源项目组件,精心打造出完整、高可靠、可扩展的 “边缘” 云软件堆栈,全方位满足边缘智能对 IT 基础设施的严苛要求。在配置管理上,它能自动发现并配置新节点,轻松管理大量远端站点;故障管理方面,用户可自定义报警,实时查看日志;主机管理做到全生命周期管控,检测故障、自动修复;服务管理实现高可用性,确保通信顺畅;软件管理支持自动化升级,无需额外硬件。中国联通依托此平台,成功应对边缘计算面临的云计算能力与边缘数据增长不匹配、网络延迟高、数据安全隐私受威胁、电能消耗大等诸多棘手挑战,为工业互联网应用的稳定、高效运行筑牢根基,让工业互联网的触角得以更广泛、更深入地延伸至各个产业角落。

三、剖析开源赋能工业互联网的 “内在逻辑”

(一)技术创新 “源动力”

开源技术为何能在工业互联网领域掀起创新浪潮呢?这得从它的本质说起。开源,意味着将软件的源代码开放,全球各地的开发者如同繁星般汇聚于此,他们不受地域、组织的限制,凭借各自的专业知识与奇思妙想,为技术迭代添砖加瓦。以 Linux 操作系统为例,在工业互联网的诸多场景中,从工厂自动化生产线的控制中枢,到智能物流系统的调度中心,都有它的身影。它由无数开发者共同维护、更新,持续优化性能,增强稳定性,不断适配新的工业硬件与复杂应用场景,让工业设备运行得更加流畅、高效。

而且,开源社区就像一个巨大的 “创新熔炉”,不同背景的人才在此交流碰撞。企业研发人员能接触到学界前沿理论,初创团队可汲取大厂成熟经验,这种跨领域融合促使新技术、新算法如雨后春笋般涌现,为工业互联网解决棘手难题提供了全新思路,成为其迈向更高阶段的核心驱动力。www.jnpfsoft.com/?from=xituy…

(二)成本 “瘦身术”

开源技术在成本把控上,堪称企业的 “财务管家”。对于广大企业而言,引入工业互联网技术,资金投入是个绕不开的话题。传统商业软件动辄百万、千万的采购费用,让许多中小企业望而却步。而开源软件凭借免费、开放的特性,极大地降低了企业的入门成本。就拿前文提到的化学之家来说,采用开源 ERP 系统 Odoo,直接省去了高昂的软件授权费,这对资金并不雄厚的小批量化学品制造商而言,无疑是雪中送炭。

再者,从开发与运维角度看,开源社区提供了海量现成代码模块,企业无需从头 “造轮子”,开发时间大幅缩短,人力成本随之骤降。运维方面,遇到问题可在社区求助,全球开发者共同 “会诊”,相比依赖商业软件供应商的高成本售后,又节省了一大笔开支。如此一来,企业得以将资金精准投向核心业务,实现效益最大化。

(三)生态 “联盟”

开源社区可不只是一群程序员敲代码的地方,它更是一个庞大且生机勃勃的产业生态 “联盟”。在这个生态里,企业、开发者、科研机构等各成员紧密相连,资源共享成为常态。企业将自身实践积累的工业场景数据、应用案例开源,为开发者提供真实需求导向;开发者则回馈以创新技术方案,助力企业优化升级。

像华为的鸿蒙系统,在开源策略下,吸引了众多硬件厂商、软件开发者加入生态。于工业互联网而言,智能工厂中的设备制造商、系统集成商、工业 APP 开发者依托开源社区协同合作,围绕核心平台打造多样化解决方案,满足细分行业需求,形成互利共赢的繁荣局面,推动整个工业互联网产业阔步前行。

四、展望:开源引领工业互联网 “新航标”

展望未来,开源技术在工业互联网领域的前景一片光明。随着 5G、人工智能、大数据等新兴技术与工业互联网的深度融合,开源将在更多关键环节发挥核心作用。在智能工厂建设中,开源有望助力实现全产业链的数字化协同,从原材料采购、产品设计、生产制造到销售服务,各个环节通过开源平台无缝对接,实时共享数据,让生产更加智能、高效。

对于广大企业而言,积极拥抱开源是顺应时代潮流之举。一方面,企业要加大在开源技术研发上的投入,与高校、科研机构合作,培养内部开源人才,深度参与开源社区建设,将自身需求反馈至开源项目,同时吸收社区智慧反哺企业创新。另一方面,要关注开源技术带来的安全挑战,建立健全开源软件安全评估、监测与防护体系,确保工业生产的稳定性与可靠性。

开源技术正以磅礴之势重塑工业互联网产业格局,它为企业提供了创新的土壤、降本的利器以及生态融合的纽带。相信在开源的赋能下,工业互联网必将乘风破浪,驶向智能化、数字化的新蓝海,为全球制造业的转型升级注入源源不断的动力,开创更加辉煌的未来。