大家都知道新工業(yè)革命的趨勢將改變傳統(tǒng)工業(yè)時代在資本、機器和社會分工上的這種固有體系，將人類智慧從資本和技術(shù)壟斷的束縛中解放出來，那么，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能的加速發(fā)展，數(shù)字化時代在到來。北京和利時智能技術(shù)有限公司常務(wù)副總經(jīng)理周東紅在中國能源研究會節(jié)能減排中心與華北電力大學(xué)國家大學(xué)科技園聯(lián)合舉辦“2018年智慧電廠論壇(第一期)”上發(fā)表演講時表示。北極星電力網(wǎng)全程對會議進(jìn)行直播，如需了解更多的會議直播，請聯(lián)系微信號：13693626116。

北京和利時智能技術(shù)有限公司常務(wù)副總經(jīng)理周東紅主題演講《數(shù)字工廠操作系統(tǒng)賦能電廠智能化》

大家好!我想跟大家分享一下和利時在面向電廠的智能化方面未來要做的一些新的思考和正在做的一些實踐。原來的和利時公司是做火電站的DCS的，國內(nèi)包括百萬千萬的機組和大型機組30萬以上的約有300多臺機組是用它的產(chǎn)品，原來它的背景將更關(guān)注于工業(yè)數(shù)據(jù)。

簡單的回顧一下和利時，和利時1993年成立，目前是國內(nèi)領(lǐng)先的自動化系統(tǒng)解決方案的供應(yīng)商，總部在北京，在杭州有50畝生產(chǎn)和研發(fā)基地，在新加坡、西安、深圳都有研發(fā)基地，現(xiàn)在員工3800人。

多年來，和利時一直堅持聚焦于工業(yè)自動化，聚焦于自主創(chuàng)新，他是我們第一套DCS系統(tǒng)首臺套的供應(yīng)商，也是一個百萬千萬機組，就是核電數(shù)字化系統(tǒng)的首臺套，也是國內(nèi)第一臺大型的PLC，在火電站用大型的PLC的比較少，在地鐵工程和市政工程里面用的大型PLC比較多，是目前跟西門子、GE等抗衡的大型PLC系統(tǒng)，是中國地鐵的綜合軌道交通系統(tǒng)的綜合供應(yīng)商，在地鐵領(lǐng)域從信號到綜合監(jiān)控、到自動駕駛，提供的是全系列產(chǎn)品，既是第一套軌道系統(tǒng)的提供者，也是第一條自動駕駛系統(tǒng)來做的。還有中國的高鐵，大概是用40%的概率，高鐵的運行控制系統(tǒng)用的是和利時的。

但是，和利時到目前為止大概有1萬多家規(guī)模以上的工業(yè)企業(yè)客戶，還有3萬多個工業(yè)現(xiàn)場，但是這些人，像火電站這么大型的系統(tǒng)之系統(tǒng)，就是比較復(fù)雜的系統(tǒng)，我們對于比如說一個集團多個火電站或者是咱們一個國家一大片的火電站是一個點，所以如何從點走到線再走到面，或者說在數(shù)字化和智能化時代我們怎么樣去面向未來，或者我們講工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+的時候怎么樣去面向未來，這個是和利時前兩年思考現(xiàn)在已經(jīng)開始實踐的一個重大的面向未來的戰(zhàn)略，就是面向未來的戰(zhàn)略支撐點，我們要做第一套數(shù)字工廠操作系統(tǒng)，而且已經(jīng)用于現(xiàn)場的數(shù)字工廠操作系統(tǒng)。

數(shù)字工廠操作系統(tǒng)主要是解決幾個方面的看下面的1、2、3，其實底下這一層大家都非常熟悉，我們的DCS、PLC還有我們的智能裝備，這個基礎(chǔ)上為了跟工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或者說我們叫數(shù)字化和智能化去結(jié)合，去思考這樣一個問題，我們加了一層邊緣計算，這上面加了工業(yè)的SaaS，再上面才是我們的應(yīng)用，這上面看到了很多關(guān)于工廠的應(yīng)用，但是和利時思考這個問題的時候可能更多的是如何為這些應(yīng)用提供一個共性的這種平臺，我們稱之為數(shù)字工廠操作系統(tǒng)，僅僅是聚焦在生產(chǎn)過程，就是數(shù)字工廠這個，我們對ERP或者說CIM這方面IT的，因為不是和利時的強項，所以沒有納入進(jìn)來，數(shù)字工廠操作系統(tǒng)主要是OT這塊所有的數(shù)據(jù)集成。

邊緣層解決的是什么問題?在原來的控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，因為和利時正在做下一代的比如說DCS或者控制系統(tǒng)，這個基礎(chǔ)上昨天劉校長也談到了，增強的CPU、增強的帶寬、增強的存儲。另外也要考慮基于實時性、安全性和隱私性的需求，增加了邊緣計算這一層，因為工業(yè)安全和網(wǎng)絡(luò)安全有很大的不同，有應(yīng)用安全、功能安全和本質(zhì)安全。還有工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，也會做比較大的改變，叫做低時延可便利的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。

云端這塊，邊緣計算更多的是靠近本地的，云端這塊將會提供一套標(biāo)準(zhǔn)，就是一套工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因為和利時會總結(jié)1萬多個客戶、3萬多個工業(yè)現(xiàn)場，比如說數(shù)據(jù)連接的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)管理的一些標(biāo)準(zhǔn)，包括很多建模的標(biāo)準(zhǔn)，會提供一整套的標(biāo)準(zhǔn)。另外會提供一個機車的開發(fā)環(huán)境，我們談到的很多應(yīng)用，這個可能是和利時不是很擅長的，但是在座的各位可能是電廠的或者說是某一個現(xiàn)場的人員，他是比較熟悉的，他可以使用我們的集成開發(fā)環(huán)境，我們提供的標(biāo)準(zhǔn)，我們提供的開發(fā)工具，來做自己的創(chuàng)新的應(yīng)用，就是說依靠群眾的力量來做可持續(xù)的創(chuàng)新應(yīng)用。還有運行環(huán)境，直接保存以后，要么就運行在邊緣端，要么運行在云端。還有運營環(huán)境，當(dāng)我們說從一個電廠走向一個集團的幾百個電廠，再走到一個區(qū)域，可能是上千家電廠的時候，每一家電廠會有一些個性化的應(yīng)用，甚至比如說數(shù)據(jù)會相對是獨立的，所以說這里面有一個運營環(huán)境，包括不同的群賢、不同的管理。

這里面對于行業(yè)的價值是什么，也就是說他會沉淀很多行業(yè)的技術(shù)原理、基礎(chǔ)的工藝，還有一些模型的工具，包括實踐的經(jīng)驗，就是說一個電廠沉淀下來的東西可以跟另外一個電廠進(jìn)行分享，包括有些優(yōu)化算法，面向未來我們說在電廠里面會提供大量的優(yōu)化算法，但這個優(yōu)化算不能說每一個優(yōu)化算法就提供一套系統(tǒng)，這個就是我們講的叫做套裝的軟件。事實上最后是上百個、甚至上千個優(yōu)化算法都運行在一個平臺上，他隨時可以融合運行在邊緣端，也可以運行在云端，當(dāng)然比如說基于安全的考慮需要運行在邊緣端的時候就運行在邊緣端，邊緣端和云端進(jìn)行融合。上面就可以根據(jù)我們沉淀的這些技術(shù)原理，依托我們提供的這些標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境整個架構(gòu)，就可以提供你去做工業(yè)SaaS的應(yīng)用。這個是和利時數(shù)字工廠操作系統(tǒng)提供了這樣一套架構(gòu)、一套規(guī)范、一套標(biāo)準(zhǔn)以及一整套的開發(fā)工具。

數(shù)字工廠的基礎(chǔ)地位，我們說沒有數(shù)字工廠所謂的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就是空中樓閣，因為和利時的強項是他的生產(chǎn)過程以及后端的運營維護(hù)，所以說他目前來講，在面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的時候也是聚焦在生產(chǎn)云這一塊，我們給上面的設(shè)計也好或者說工業(yè)鏈的管理也好，都是會提供數(shù)據(jù)，因為和利時經(jīng)過20多年的積累，他在工業(yè)性上提供比較可靠的、安全的、完備的工業(yè)數(shù)據(jù)。

這個是我們對數(shù)字工廠操作系統(tǒng)的一個認(rèn)識，從傳統(tǒng)的工業(yè)到數(shù)字化時代，需要有這么一個平臺，前端很多企業(yè)目前已經(jīng)具備條件了，后端是我們正在努力的目標(biāo)，但是和利時提供的這個數(shù)字工廠平臺是基于智能的概念，就是說未來和利時可能不去做項目了，給你提供這樣一個平臺，但是你可以在這個平臺上做你自己想要的那一套系統(tǒng)，所以說現(xiàn)在和利時新的戰(zhàn)略當(dāng)中提出了數(shù)字工廠操作系統(tǒng)賦能電廠智能化，關(guān)鍵兩個字在“賦能”。

整個核心功能我簡單過一下，提供一整套工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)標(biāo)識、建模、分析標(biāo)準(zhǔn)，還有一整套的開發(fā)工具，提供五大服務(wù)，模型服務(wù)，就是建模，未來電廠的數(shù)字化，比如說一個鍋爐是通過建模出來的，零件、部件，再到整個鍋爐，通過模型來建模。數(shù)據(jù)會跟模型去結(jié)合，提供分析服務(wù)，我們講的是大數(shù)據(jù)的分析框架和大數(shù)據(jù)的分析服務(wù)，包括算法，安全服務(wù)，我們講的不僅僅是網(wǎng)絡(luò)安全，還有更多的是工業(yè)安全服務(wù)和運營服務(wù)。

其他方面，我們講到數(shù)據(jù)的互操作，因為數(shù)據(jù)的集成非常重要，還有就是我們說呈現(xiàn)這些工業(yè)原理和模型，做到“二八定律”可重復(fù)時間，原來80%的時間用于重復(fù)的工作、20%的時間用于創(chuàng)新，未來希望80%的時間用于創(chuàng)新、20%的時間用于重復(fù)工作的，當(dāng)然其他還可以為產(chǎn)學(xué)研提供一些服務(wù)。

整個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的平臺架構(gòu)，這個是跟工信部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)白皮書的架構(gòu)是一樣的，因為和利時也是這個白皮書主要的編寫者，包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要的參與者，這里面主要的貢獻(xiàn)，包括這個名字都是我們參與取的名。目前和利時整個系統(tǒng)，對于云平臺來講可以做到，如果說我們要建私有云或者是公有云，你只要提供裸機，我們就可以給你搭建上面所有的東西，裸機主要是IaaS這一層，包括對IaaS管理通用的PaaS這一層，跟阿里、華為合作，跟他們管理、整合是全部打通的。對于工業(yè)云平臺工業(yè)大數(shù)據(jù)的分析，不僅僅是行業(yè)的算法，更主要的是還要有一個框架，因為行業(yè)不同的電廠之間需要沉淀他的大數(shù)據(jù)算法，以及分享。

工業(yè)數(shù)據(jù)的建模和分析，以及應(yīng)用的開發(fā)工具，以及上面的APP的開發(fā)，APP的開發(fā)更多的是留給我們系統(tǒng)集成商來做。整個框架是完整的，我們提供整個框架的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工具。

我再講一下邊緣計算。底下的東西大家都非常熟悉，我們把邊緣計算分成三個層次，主要是解決幾個方面的問題，第一層，因為工業(yè)安全跟其他的安全是不一樣的，所以說我們提出了邊緣計算的概念，而且是為了本地有更強的計算能力和帶寬能力，會有這么一個考慮，增強。第二層，我們需要跟云端去融合，首先是模型我們要一致的，比如說我們的分析服務(wù)、安全服務(wù)，整個都要一致的，服務(wù)要一致，接口要一致，所以要跟云端融合，有些數(shù)據(jù)會留在邊緣這一側(cè)，有些數(shù)據(jù)會到云端去。

邊緣這一層我們業(yè)提供了剛才的增強能力以后，也可以做一些局部的邊緣優(yōu)化更新和邊緣的自主決策。這個關(guān)鍵技術(shù)我就快速的過一下，給大家看一眼，包括工業(yè)建模和數(shù)據(jù)雙胞胎還有工業(yè)安全，這一塊和利時積累了不少經(jīng)驗，也是非常重視的。

我想講一下數(shù)字工廠戰(zhàn)略的路徑。我們說左側(cè)第一個層面，基礎(chǔ)自動化，和利時已經(jīng)做了20幾年了，而且咱們國家有一定的積累，當(dāng)然高端控制這塊目前和利時有一些高端裝備的控制我們也正在追趕。第二級，可以做到工廠這一級的大腦和車間這一級的大腦，包括我們和利時不僅僅做流程行業(yè)，也做包括生產(chǎn)性的數(shù)字化，邊緣跟云的結(jié)合，車間級的優(yōu)化。第三層，我們走到集團級的大腦，大型的發(fā)電級，他們正在做，和利時跟他們一起在做方案，也是在參與做很多的標(biāo)準(zhǔn)。包括集團級的大腦，比如火電站，面向未來會形成成千上萬的優(yōu)化算法，或者很多共享的知識怎么樣沉淀到這個平臺上來。后面我們形成區(qū)域或者國家級的成本算法，整個電廠智能化的基礎(chǔ)設(shè)施。

下面跟大家分享一下國內(nèi)國外同行做的情況，因為和利時一直對標(biāo)的是國外的跨國公司，也希望通過自己的產(chǎn)品慢慢的改進(jìn)中國的控制領(lǐng)域在國際上的地位，我們沒有西門子的設(shè)計，但是制造過程一樣的，我們能力是一樣的，甚至在國內(nèi)我們肯定能力比他強。GE，在高價值的設(shè)備、大數(shù)據(jù)分析，我們可以跟他進(jìn)行比較。在建模這塊，IOT賦能這塊我們對標(biāo)的是PDC，在架構(gòu)這塊，我們不僅僅學(xué)習(xí)的是西門子，更多的是參考了埃克森˙美孚。國內(nèi)我們是差異化的競爭，因為我們更多做的是生產(chǎn)過程這塊，就是說頂層數(shù)據(jù)這塊我們遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于他們，比如海爾，海爾跟我們是戰(zhàn)略合作伙伴，我們也成立了合資公司，海爾108加工廠，將會實現(xiàn)集團級的工廠大腦，還有阿里，阿里工業(yè)大腦，主要是趨于中企業(yè)，這些都跟和利時是差異化，和利時可以提供數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)還是很重要的。

這塊大家會是很感興趣的，昨天劉校長在談的時候從三層架構(gòu)定為兩層架構(gòu)，事實上我們從國外來看，美國的代表?？松B美孚國家代表事實上分成兩塊，一塊是OT，一塊是IT，OK我們就是說跟生產(chǎn)過程相關(guān)的所有的跟制動化和信息化的系統(tǒng)，OT這塊他們也有數(shù)據(jù)中心，就是實時的OT的服務(wù)，我們要求把他新一代的自動化系統(tǒng)架構(gòu)，要求標(biāo)準(zhǔn)模塊化、互操作安全的開放性，而且驅(qū)動這個控制系統(tǒng)云化和服務(wù)化，所以說有一個數(shù)據(jù)中心，就是OT這塊也有數(shù)據(jù)中心。他會跟IT這塊通過某種方式，安全的方式完全是隔離的，另外這里會增加實時服務(wù)的主線，因為我們要求更多的數(shù)據(jù)、更高速的數(shù)據(jù)運行。還有網(wǎng)關(guān)，因為我們可能會增加一些采集的節(jié)點，比如我們在大數(shù)據(jù)分析當(dāng)中需要有一些數(shù)據(jù)，但是目前沒有，可能在DCS或者其他的里面沒有。還有我們說分布式的控制節(jié)點，因為我們很多優(yōu)化的算法，事實上我覺得我們工業(yè)軟件，我們講的工業(yè)軟件在火電站里面按照我們在OT這塊“二八定律”可以至少增加20%的工業(yè)軟件，我們講的優(yōu)化算法事實上就是工業(yè)軟件，這些工業(yè)軟件有了以后要反饋回去如何進(jìn)行優(yōu)化控制，所以說會增加分布式的控制節(jié)點，這是我們考慮的，當(dāng)然這里邊我們拿?？松B美孚的案例，昨天劉校長已經(jīng)講到兩層了，我說這個。

這個是和利時的整個新戰(zhàn)略定位，賦能電力領(lǐng)域的OT數(shù)字化轉(zhuǎn)型。和利時始終是立足于自己的核心能力，然后去向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，而且和利時更多采用賦能的概念，并不是一開始我跟人家做響應(yīng)，更多是賦能的概念。

首先，新一代的智能化系統(tǒng)，模塊化、互操作化和服務(wù)化。另外，在管理創(chuàng)新上，也會做很大的變革，事實上每次生產(chǎn)力的變革都會引起生產(chǎn)關(guān)系的變化，包括教育的變革，這里面講到管理的變革，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)可重用。

另外，智能運營系統(tǒng)，我們會更多的從系統(tǒng)的安全、綠色、高效運行，包括剛才我講的“二八定律”，80%的優(yōu)化軟件都會來自于面向未來的大數(shù)據(jù)的分析或者我們通過建立OT這一層的數(shù)據(jù)中心以后，來共享這些數(shù)據(jù)，來應(yīng)用這些數(shù)據(jù)，來形成一些新的工業(yè)軟件。

這里面我們在火電站里面做了一些案例，我講的主要是三個方面的案例，一個是鴻山電廠，鴻山電廠希望輸出的功率更加穩(wěn)定，因為現(xiàn)在也是要求火電站運行更加靈活，輸出功率相對也比較穩(wěn)定，第二，煤耗希望降低，我們通過大數(shù)據(jù)分析的方法做了一些應(yīng)用的案例，目前在運行和優(yōu)化當(dāng)中。目前，可能有1萬家供應(yīng)商，內(nèi)部有幾千家企業(yè)，包括制造業(yè)會有上百家，他通過建立電站云平臺，也要解決底層生產(chǎn)過程的監(jiān)控在云化的問題。因為只油生產(chǎn)過程云化以后，目前來講是集中采購，集中采購包括可能1月份采購了，當(dāng)然你就會集中供貨，集中供貨就會集中庫存，會導(dǎo)致很大的浪費和質(zhì)量沒法保證，因為集中供貨以后產(chǎn)能不一定跟得上，其他時間都是閑置的，這樣可能會外包，生產(chǎn)過程也是監(jiān)控不到，希望通過互聯(lián)網(wǎng)平臺的建設(shè)實現(xiàn)產(chǎn)能的共享，就是我們講的削峰填谷，能夠整個的采購和供應(yīng)鏈比較平滑起來、透明起來，透明起來質(zhì)量得到保證，平滑起來以后，無論是資金的占用、庫存以及整個的物流，都可以大幅度的節(jié)約成本，比如電力里面大的集團都是體量非常大的，做這么一個平臺，這樣的效益就會非常明顯，包括可以實現(xiàn)用金融的方式來推進(jìn)這樣的商業(yè)模式的實現(xiàn)。

還有備品備件共享平臺，當(dāng)可以預(yù)見到重大裝備或者重大裝備里面的某一個部件什么時候可能壞時，備品備件的共享平臺才會有真正的價值，不僅可以大幅度減少停機、減少維護(hù)時間，而且也可以從備品備件共享角度實現(xiàn)，最后是跟水務(wù)集團500家水廠組建的，鴻山的案例是大數(shù)據(jù)分析案例，用大量的大數(shù)據(jù)分析的工業(yè)軟件，不是一套軟件運行在電廠。而是說它有一個平臺，一個一個的優(yōu)化算法的軟件，可以共享平臺，在行業(yè)之間，甚至在跨行業(yè)之間都可以來進(jìn)行共享，這樣就可以提高整個工業(yè)體系或者說我們整個法定行業(yè)的效率。另外，昨天也講到我們在發(fā)電這塊有內(nèi)部的體系結(jié)構(gòu)，事實上我們跨到外面去，還有外部的體系結(jié)構(gòu)，所以說如何內(nèi)部跟外部進(jìn)行融合，也是互聯(lián)網(wǎng)要思考的問題。

我想總結(jié)一下，和利時不僅僅是在原來的DCS上，將會實現(xiàn)新一代的智能化控制系統(tǒng)，更重要的是面向未來會做一個在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+這樣的時代下，作為一個系統(tǒng)性的思考，做一個基礎(chǔ)性的操作系統(tǒng)，為整個行業(yè)效率的提升去做努力。謝謝大家!

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