高子龙:基于 BEACON 平台的工业互联网应用开发

12月15日,由腾讯云主办的首届“腾讯云+社区开发者大会”在北京举行。本届大会以“新趋势•新技术•新应用”为主题,汇聚了超40位技术专家,共同探索人工智能、大数据、物联网、小程序、运维开发等热门技术的最新发展成果,吸引超过1000名开发者的参与。以下是物联网的场景化技术应用分会场的演讲内容,稍作整理,分享给大家。

BEACON 是富士康工业互联网的核心 PaaS 平台。在工业互联网的技术革命浪潮中,富士康工业互联网基于 BEACON打造的物联网平台 Corepro、数据仓库、模型管理、数据展现等能力,能够迅速实现在工业场景中落地应用。本次演讲将会讲述该平台如何帮助工业企业提质、降本、增效,帮助传统制造向智能制造转型。

分享一下,我们富士康现在做的转变是什么?以前互联网跟传统的制造业有点类似,在分享人口红利的时代。但是现在国家包含整个企业甚至欧美都在做科技上的竞争,科技竞争是讲工业互联网的竞争,以及工业4.0和“中国制造

2025”,这属于科技上的竞争。工业互联网分享的红利实际上99%来自于中国中小企业的红利,跟互联网分享人口红利不太一样,目前99%处于中小企业居多数。如何快速帮助工业企业快速升级转型劳动附加价值得以实现,利用互联网思维把工业做出来,也是我们需要来做的一个部分。

实体经济+互联网

跟各位做一个简单的报告说明一下,2020年全球会有超过5000亿美元以上属于工业的产值得利甚至是工业互联网平台所带来的效益,这是非常集聚跟庞大的。这个分析也是来自于国家的分析。实际上工业互联网的产值会是传统互联网的100倍。因为工业互联网本身工业和制造业会有很强大的群聚效应,这个效应来自于上下游、供应链、原材料、供应商、制造、产品,我们身上穿的用的东西都是从制造来的,所以说制造业不会消失,反而要透过互联网的方式把个性化的定制化延伸和智能制造融合起来,这就是我们要做工业互联网最强大的一个部分。甚至我们也预测在2020年左右,实际上工业互联网的平台其实都已经形成的差不多,在沉淀的是什么,是工业互联网展现出来的工业APP的应用。

我们讲工业APP和传统现在的APPS还有一点不太一样。传统的APP实际上很多是人跟人的互联和沟通,物联网加上物,但是加上工业物联网的部分,它实际上是人、机、料、环境,这几大因素构建成了工业互联网APP。

富士康工业互联网服务生态系

我们也跟大家报告一下,我们整个工业互联网的一个架构。可以看到富士康目前跟腾讯一起打造的工业互联网的云平台,这个平台我们叫做BEACON,其实很简单,我们帮企业提供了快速的预警跟预报,让我们的事件能够有效的上云跟上平台。

跟各位强调一件事,工业互联网是什么事情?解决问题、发现问题、预见问题、预防问题。我们在做工厂企业的管理,有90%的时间都在handle状况外的发生、定单额外的发生,处理的异常跟紧急应变管理的能力才是工厂的核 心。如果把核心加上老师傅的知识、手法、经验传承,全部利用工业化软件云化起来,固化放在工业云平台,产生相对应的标准化接口,SDK包、标准接口,这都是工业互联网可以形成模型的地方。在离散型行业,我们把各个不同的SOP和(英文)叫做工业级应用(音),它到工程行业就是所谓的配方。可口可乐怎么做的配方大家都不知 道,但是如果把这个配方变成一个模型直接固化放在工业互联网平台,每个人都可以通过订阅和调阅产品的方式,每个人快速复制会相当的简单。所以工业互联网在干一件什么事?

第一,我们看到外面的边缘层,富士康把它叫做核心层。换句话说,我们认为只有在现场处理跟连接事物本质,把问题解决在现场车间效益做出来这个层面,我们把它叫做核心层。实际上它跟边缘层类似,包括无论是连接各种,都会透过工业互联网网关做快速连接。所以工业互联网第一件事叫做范载(音)连接,先把这件事干好。

第二,我们跟腾讯合作,叫做云化服务,软件化服务。除了利用腾讯云的所有的服务组建之外,我们也快速生成,因为具有云服务把知识快速积累、封装,打包成各个不同的服务模型,放在平台上面跟所有的人做一个相对的交 流,最后形成行业专属专用的工业APP,这属于互联网平台本身的意义。重点还在于几件事。

第一,我们要把装备做到智能化。

第二,要把所谓的硬件做集群化,用什么来集群?所谓的网关跟我等下介绍的(英文)做一个集群。第三,做到软件服务化,再把数据是最有价值的数据模型化,模型业务化。

所以这“五化”就是工业互联网的核心。

因为这是开发者大会,我们工业互联网的平台也会面向企业,来做一个相对应用的开发,也欢迎企业的这些IT架构以及相对应的大家一起上来创建。我们提供互联网平台从数据方面来分,实际数据分“三实”跟“三虚”,一个叫做人员的流动。在工厂人员流动是非常重要的一环,这个流动管理再加上物品的过程的流动管理跟Process本身的管

理,这个管理已经形成了有效的应用。我今天到了哪一个工厂,它可不可以给我推算这个产品怎么组装、怎么测试,这实际上是人员跟基台跟数据互动做的连接。最后配合“三虚”,所谓的讯流、技术流跟金流。

雾小脑® —工业制造“智慧担当”

这代表了一个数据,我们积累了大量的工业大数据,我们怎么样利用这些工业大数据透过核心运算,来建立,我们有一个叫做雾小脑。这个很简单,我今天想要喝水,碰到人的时候想要穿衣服,碰到烫的时候手马上缩回来,这是小脑思考的,不用到大脑。我们原本想要在云端所做的反应的能力,把它训练完了之后下沉到边缘的核心层。如何把这个反应的能力变成边缘核心层,可以及时做反馈的反射能力,这实际上在目前的车间正快速的布置。所以我们在目前全中国有差不多6座无人工厂,如果你去真的是要打开手机的手电筒,才能去看,那是属于全自动的无人的工厂,正是利用这个观念建起来的。搭配跟腾讯云合作能产生工业应用APP,这是我们目前在做的一个核心层的观念。

FiiBEACON —运用工业机理长城构建工业APP

跟各位介绍一下整个BEACON的系统,整个工业互联网做三件事,数据加模型等于服务,如何达到这三件事?

第一,如何将车间的设备装置更智能化。建筑物联网有做过报告,实际上很多的传感器可以让各个不同的场景变得更智能,同理,如果在一个车间加装了声音传感器、振动传感器等等,就有办法做预测,生命周期的健康保养。各位一定常常在等电梯,等电梯的时候你会发现,相同机台的电梯我在等,他们上升跟下降的速度也不太一样。这是为什么?因为使用的年限久了以后,本身因为基台一些零部件的问题、老化的问题,所以每个基台都要有差异。但是我们在做生产制造的车间,今天您去购买的手机由我们富士康生产出来,您一定不希望拿到的手机跟之前买的会有任何的差异。所以真正做制造业的核心在于,我做第1台一直到第1000万台,质量都是一模一样,可是机器会老旧,零部件也会老旧。我怎么样保证我第一台到第1000万台,我的质量、品质都是一模一样,这是需要各个不同的技术把这个技术跟传感器埋入在基台里面,做到核心差异化出来。所以工业互联网的本质在提供差异化服务,这是我们目前要达到的目的。

所以当我们看到最上面的一层要提供行业的应用价值基础方案,这就会想要跟在座的各位如果是开发者,一起交流工业互联网平台,来做工业APP有价值的开发。因为工业APP的开发目前还是个蓝海,不是红海,实际上需要非常大量的人做价值上的创作。在座的右手边可以看到富士康强调七个要素,工业互联网的组成就是云、移、物、大、智、网+机器人。大数据加上AI。对我们来说,真正的AI是基于大数据积累的。

开发者平台—智能、互联、敏捷

最后通过我们的Dingo协议解析的架构,无论今天是用网关、基台,都可以,都有协议的基层,它可以快速地适应我想要的数据,指向性API组建出来,跟我们的平台做个对接,来用于做开发。

这是快速的可视化的服务组建。换句话说,如何快速提供智能工厂的部件化服务,这个很重要。我们在服务组建会提供一些智能报表东西,如果您这边有一些很好的模型跟数据,快速利用(iDS)这个软件,可以部署一套属于自己智能的工厂出来。我可以看到这个机台运行的状态是什么,像现在西门子强调的数字双胞胎的观念,以后做的很多的管理,将会变成远端的管理方式,这就很有意义了。所以以后未来的生产方式将会从高度集中化变成分散式,这也有去中心化的观念。以前大家强调的是一地制造,全球交互。但是有了工业互联网,有了数字衍生品之后,会变成当地制造、当地交货,这就变成了本质的改变,就会通过这个工业互联网跟数字卵生体做到制造变革。

跟大家报告一下,我们可以快速通过工业互联网平台的观念,可以快速并购我们工业机理的模型,也可以上传自己开发好的模型甚至工业APP等。当然我们身边是面向企业,以企业用户为主。透过这个做快速的注册发布等等审

核,可以得到一些shopping来达到快速上架。

我们会做一个很重要的事情,我们有痛点的数据跟您这边的开发需求做一个对接,快速做一些发布以及达到双方互相共生、共赢的一个效果。这也是我们工业互联网的一个最重要的目的。所以说我们其实希望透过这个来提供工业

APP整体的水平,甚至可以达到国家目前想要建立的至少在2020年前,全国的工业APP的数量可以达到30万,这是

工信部所定的目标,最终希望能够达到百万APP,目前我们希望能提供这项服务。

所以整个BEACON平台,除了提供信息管理、产品管理、运营商管理、计费管理等功能,更重要的是我们有支撑,跟腾讯一起,能够提供模型等可视化的服务,打造整体的解决方案。跟大家报告一下,因为我们现在必须要融入大家所有的力量,才可以快速开发具有痛点需求的工业APP出来。我们目前也举办非常多的工业APP大赛,跟工业大数据竞赛,我等一下做个报告,大家有兴趣可以一起参加。

富士康工业互联网平台综合解决方案

这边跟各位报告一下,目前在全国有六个自主的熄灯工厂。第一步是传感器要加,所以要自感知,要把(英文)建立在里面,自感知。我们有了自感知的能力之后就会有数据上来,所以第二步叫做自诊断。第三步有了诊断以后要慢慢优化,叫做自优化。最后要达到自调试跟自适应。换句话说自感知是所谓的智能工厂建立的第一步,所以我们目前要打造整个无人车间,我们有四个步骤也跟各位分享报告一下。

第一,自动化导入是前提,这分为机械人也分为传感器。我们需要大量的自动化专家跟机器人专家,跟懂得如何操控Process的专家一起来做工业互联网。第二数据采集是基础,数据上来怎么看、怎么分析,实际上我们透过目前跟李杰李教授也好,还有跟吴博士都有做落地的对接,变成如何让快速更有价值的体现非常重要。所以数据这样 做,第一个数据产业上来之后要做分类,把它放到分割平台上,之后做分解分析,所以说分类、分割、分解、分析实际上是数据要做的最重要的步骤。当我们做到这四个步骤之后,把分类的数据上来在平台做分发,甚至把它包装成服务放在平台上,就可以跟大家做分享。

第二,有数据的沉淀,可以变成很好的场景利用在工业互联网上。所以变成分类、分割、分解、分析。如果这个都做到了,基本上就可以帮老板客户做到分忧。所以分类、分割、分解、分析、分享、分忧。这“六分法”做到了以 后,你会得到很多的分红,这个很重要,我们就是利用这个做整个的工业互联网,也是富士康工业互联网李杰副董事长所说的。

第三,平台构建是核心。

第四是AI-APP是关键。这是我们做的整个无人化的熄灯工厂。下面有一段很快的影片,跟大家汇报一下目前平台提供的服务。

实际上各位看一下,我们BEACON是快速实现与各位工业企业的业务痛点对接的平台,因为实际上供需要平衡。如何透过高分类的“六分法”,透过微服务的组建,快速实现数据解析、图表配置跟看板自定义,最后可以做到分层跟利润的观念,打造工业的架构出来,这是我们想做的工业APP跟工业互联网最重要的部分。

下面举一些案例。怎么样利用这个平台做工业APP,达到快速的一些数据的本质的应用。我跟各位报告一下,我们透过了所谓的“数据分析”跟云化的软件,也跟腾讯一起合作。实际上在我们的车间下面的几张图都是透过我们跟腾讯一起做的云化软件建立出来的一些3D的生产数字的模型,除了提供可视化的菜单实现之外,他也提供了相当数据,产生了预警跟预报的价值。好比说我们今天在做智能手机的一些表面的技术,它来自于数字车床,来自于车道,我们要做到的是连用100倍的放大镜看都看不到有刮痕的表面的技术,好比iPhone10,这需要大量的生产工艺的积累跟基台掌控数据才能做得好。

在快速生产的过程当中,我这个机台每秒采集的数据是1秒2万笔,光一个机台当天采集的数据量就达到了4TB,我今天有几万个机台。怎么样把有效、关键、微观的数据采集上来到云端做分析,很重要,因为我今天不可能获取

4TB一个机台的数据上云端,光网络传输就会拖垮掉。真正把模型建立在核心车间的边缘层,把相对应的关键有效

的数据直接采上来做应用,这很重要。我们这个案例就是基本上利用这些声音的数据、振动的数据、电流的数据加上刀刃的数据以及数字车床的数据,做到快速的什么?生命周期的预测。我可以知道接下来几秒钟、几分钟、几个小时,刀具、车床、数字车间,什么时候需要做到预测性保养,刀什么时候崩刀,什么时候需要做诊断跟检测。利用这个打造很好的工业机理的模型,实时跑在我们的云上,跑在我们的计算里面,这实际上是一个很有效的案例。

我们也因为这个案例入选了工信部所颁发的工业人工智能的全国应用的案例,因为这个案例进入了工信部工业互联网的一些试点示范的案例。换句话说,要把这些数据做到真正解决问题,才是工业互联网的本质。

这边跟各位说明一下,我们跟工信部以及信通院都有合作,我们今年提供了一些数据出来,开放在信通院的网络 上。现在离截止时间(12月30日)还有一些时间,大家可以上去报名。大家可以看一下参赛队伍,做工业大数据模型的训练,来去预测刀具什么时候会耗损掉,做一些学习和数据上的手法,最后打造成工业的APP。这是目前我们跟信通院合作的部分,跟各位报告一下。

所以我们提供了一个完整的解决方案,这边包含ABCDE。A是人工智能研究院。B是工业大数据。C是富士康工业云基地。D是工业机器及专业知识。E是工业互联网示范基地。IT结合OT,(英文),这实际上没有定论。但是在整个工业场景应用里面OT(英文)非常重要,把这个通过互联网的方式结合在一起发展出去,就很不一样。工业互联网会提供企业的传染性,我们要打造工业互联网的应用可以提供一些具有传染性的工业APP。

最后你还是要结合实际的场域跟场景出来,才能打造工业互联网的示范平台。我们是透过ABCDE=F来做整个工业互联网平台的四点示范。

富士康工业互联网FiiBEACON发展战略

跟各位报告一下,实际上到富士康任何的厂房和基地,我们建设的学院,每天都在学ABCDE,现在真正的贯彻执行要把工业领域做好,把实体经济做强,实际上卡脖子的技术拿回来自己做。这边我们也是利用这一点为中国迈向全世界,利用+互联网方式。

工业互联网有赖于目前不论是云技术也好、物联网技术也好、AI技术也好,在各个领域做一个发扬光大。以上是我的报告,谢谢。

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