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天澤智云“工業(yè)界GitHub工具箱”里都有什么?

2021-04-08 08:54:21 來源：中國網(wǎng)科學(xué)

工業(yè)人工智能與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

2020年國家密集部署“新基建”政策,將人工智能與5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等七大領(lǐng)域共同列為“新基建”的政策范疇。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成為激活我國工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的源動力。

2020年3月20日,工信部發(fā)布了20項(xiàng)措施推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加速發(fā)展,將“加快新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”作為首要任務(wù),目標(biāo)于2025年基本形成具有競爭力的基礎(chǔ)設(shè)施和產(chǎn)業(yè)體系。據(jù)賽迪顧問統(tǒng)計(jì)預(yù)測,未來三年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場將保持每年14%的增長率,將形成萬億級市場規(guī)模。

自2017年以來,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在政策層面之所以“炙手可熱”,因?yàn)橹袊圃鞓I(yè)已經(jīng)到了不得不轉(zhuǎn)型升級的歷史關(guān)口。500強(qiáng)的利潤率已從2010年5%的高位,跌到了近年的2%左右。隨著近年來人口紅利的消失,人力成本的上漲,廉價(jià)勞動力已不再是中國工業(yè)的競爭力,以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)人工智能等為代表新技術(shù)就成了被寄予厚望的突破口。

然而,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)卻可以用“冰火兩重天”“雷聲大雨點(diǎn)小”來形容。2020年上半年,青桐資本的一份調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方案商的收入規(guī)模在1000-3000萬區(qū)間的占53.3%;1億規(guī)模以上的僅占20%。

一方面是政府、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的熱情高漲,另一方面卻是工業(yè)企業(yè)的躊躇觀望。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“落地難”最主要的原因在于:行業(yè)應(yīng)用太少,尤其是缺乏直擊痛點(diǎn)的應(yīng)用。不同行業(yè)之間“隔行如隔山”,甚至不同的企業(yè)之間的需求都千差萬別,不存在一個(gè)包打天下的通用平臺。

是不是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)熱潮注定是一場飄在空中的泡沫?是不是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在“千企千面”面前注定無解?在“新基建”時(shí)代的機(jī)遇面前,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)如何真正從概念走向落地?

面對這份時(shí)代給出的“考題”,登上《人民日報(bào)》頭版的天澤智云給出了自己的高分“答卷”。它是騰訊、思科、富士康、微軟、等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)軍行業(yè)的合作伙伴與供應(yīng)商,獲得2020年北京市專精特新企業(yè)以及中關(guān)村瞪羚企業(yè)稱號。

雖然是一家成立才四年的創(chuàng)業(yè)公司,天澤智云卻站在一位工業(yè)前沿技術(shù)領(lǐng)域先鋒的肩膀上,傳承了它20年在幾十個(gè)行業(yè)、100家世界知名企業(yè)工業(yè)智能化領(lǐng)域的成功經(jīng)驗(yàn)。將這些經(jīng)驗(yàn)智慧、技術(shù)提煉成了賦能每一家工業(yè)企業(yè)的“內(nèi)功心法”。

當(dāng)絕大部分工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺都停留在“設(shè)備互聯(lián)、數(shù)據(jù)上云”層面,它卻清醒地認(rèn)識到工業(yè)互聯(lián)不是終點(diǎn),工業(yè)智能化才是最終目的。當(dāng)很多平臺迷信于機(jī)器學(xué)習(xí)等“高大上”的人工智能技術(shù),而它卻深信不能拿著錘子找釘子,只要能解決客戶痛點(diǎn)的技術(shù)就是適用的技術(shù)。

當(dāng)整個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域都在被數(shù)據(jù)孤島、場景碎片化、知識壁壘所困,它卻遵循“工欲善其事,必先利其器”的思路,通過打造工業(yè)智能基建系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)快速流程化、標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)性地為客戶交付可持續(xù)傳承的工業(yè)智能解決方案,在風(fēng)電、鋼鐵、煙草、機(jī)加工、軌交、化工等行業(yè)深耕落地應(yīng)用。

工業(yè)和信息化部于2017年發(fā)布的《深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》,提出到2025年,形成3—5家具有國際競爭力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,實(shí)現(xiàn)百萬工業(yè)APP培育以及百萬企業(yè)上云。

在這樣一個(gè)國家級戰(zhàn)略中,天澤智云要扮演一個(gè)什么樣的角色?CEO孫昕認(rèn)為,百萬工業(yè)APP背后是百萬工業(yè)場景中的痛點(diǎn),是中國從制造大國邁向制造強(qiáng)國要解決的關(guān)鍵問題。重點(diǎn)不是“百萬”,甚至不是“APP”,而是能持續(xù)解決問題的專業(yè)知識和能力。

這是天澤智云賦予自己的使命,為百萬工業(yè)APP的開發(fā)者提供工業(yè)界的GitHub,即無限接近完善的一套集成的開發(fā)工具,將跨領(lǐng)域人才的專業(yè)知識和能力匯聚并沉淀積累為可傳承的資產(chǎn),賦能工業(yè)企業(yè)工程化地化解工業(yè)智能化落地應(yīng)用的挑戰(zhàn),讓成千上萬智能化場景的進(jìn)程加速。

天澤智云“工業(yè)界GitHub工具箱”里都有什么?

智能化并不是只有大量的數(shù)據(jù)或者做到了自動化控制就能實(shí)現(xiàn),而是要搭建一個(gè)從數(shù)據(jù)采集到知識沉淀再到動作執(zhí)行的閉環(huán)系統(tǒng),更重要的是兼具工程化能力和效率。根據(jù)這樣的思路,天澤智云把“模力工場”抽象為三層結(jié)構(gòu),分別對應(yīng)三套工具:

工業(yè)物聯(lián)與邊緣計(jì)算系統(tǒng)EdgePro—實(shí)現(xiàn)高低頻混合數(shù)據(jù)采集與處理,端邊云協(xié)同及模型一鍵部署;

工業(yè)大數(shù)據(jù)服務(wù)中臺CyberDataHub—實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集成、體系化的數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理與服務(wù);

工業(yè)智能模型研發(fā)平臺CyberCube—工業(yè)智能建模與分析,工業(yè)智能模型全生命周期管理。

區(qū)別于通用性設(shè)備的接入和數(shù)據(jù)獲取,只考慮工業(yè)設(shè)備的特點(diǎn),也不具備深入理解工業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)的特點(diǎn),天澤智云堅(jiān)持要做自己的邊緣計(jì)算硬件和數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng),不是與客戶搶奪數(shù)據(jù)資產(chǎn),而是為了確保數(shù)據(jù)質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)VP金超用了一個(gè)形象的比喻:“這就跟做壽司一樣,要自己去魚市看魚,好的廚子也要是懂魚的人,能判斷出食材新鮮的程度。我們也一樣,有這樣的能力,才能保證最終交付的東西可以滿足客戶需求。”

天澤智云的EdgePro能夠不被國外廠商的壟斷所限制,通過靈活的外加傳感器等方式,實(shí)現(xiàn)高價(jià)值數(shù)據(jù)的獲取,結(jié)合邊緣計(jì)算提升數(shù)據(jù)質(zhì)量,支撐實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能化的業(yè)務(wù)目標(biāo)。

在與某國內(nèi)3C加工巨頭合作的過程中,針對上百臺不同種類不同型號的設(shè)備,獲取振動、聲音等高頻數(shù)據(jù),并進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,EdgePro的工程化能力輕松實(shí)現(xiàn)5步快速接入:硬件連線—添加設(shè)備—關(guān)聯(lián)測點(diǎn)—配置策略—獲取數(shù)據(jù),將物聯(lián)數(shù)采的效率提升了4倍。

設(shè)備數(shù)據(jù)采集上來之后,還需要經(jīng)過一個(gè)十分重要的過程,那就是數(shù)據(jù)的匯集與管理。因?yàn)楣I(yè)數(shù)據(jù)來源于多個(gè)系統(tǒng),也包括大量第三方外部系統(tǒng)數(shù)據(jù),“碎片化”問題嚴(yán)重,所以在數(shù)據(jù)可進(jìn)行分析建模之前,需要對大量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行集成、降噪、對齊、去重等預(yù)處理,還要對數(shù)據(jù)資產(chǎn)進(jìn)行質(zhì)量校驗(yàn)、分層體系化存儲管理。

工業(yè)大數(shù)據(jù)服務(wù)中臺CyberDataHub,凝結(jié)了天澤智云自成立以來,交付近百個(gè)工業(yè)智能化項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),同時(shí)結(jié)合全球領(lǐng)先的工業(yè)智能理念和方法論,以及對工業(yè)大數(shù)據(jù)3B(Bad Quality、Broken、Background)特點(diǎn)的深刻理解。

其中,對于工業(yè)領(lǐng)域尤為重要的數(shù)據(jù)質(zhì)量的管理,是其他產(chǎn)品所不具備的功能。“不僅僅能告訴你數(shù)據(jù)采集上來了,你能看到它什么樣,還能告訴你這個(gè)數(shù)據(jù)有什么問題。你的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有什么問題,保證采集到的數(shù)據(jù)是能用的。”金超表示。

CyberDataHub幫用戶探究數(shù)據(jù)質(zhì)量背后可能的問題來源,比如發(fā)現(xiàn)了一些數(shù)據(jù)異常之后,天澤智云正在申請的專利能夠判斷這是由電磁干擾造成的、還是電源不穩(wěn)定,可以直接指導(dǎo)數(shù)據(jù)采集如何更加科學(xué)、精確。

致力于打破工業(yè)制造經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知孤島的工業(yè)智能模型研發(fā)平臺CyberCube,堪稱天澤智云的獨(dú)門絕技?xì)⑹诛怠?/p>

早在IMS的時(shí)候,金超就曾經(jīng)想在內(nèi)部推動一個(gè)名為Project Excellence的項(xiàng)目,把IMS十多年來獨(dú)有的一些案例、方法固化成為領(lǐng)域算子和行業(yè)模版,將建立模型的流程固化為通用工具。

然而,產(chǎn)品化在高校內(nèi)部很難落地,“因?yàn)樗灰砸?guī)模化為導(dǎo)向,不會想到要把研究的脈絡(luò)、創(chuàng)新的方法沉淀下來,對于學(xué)生來說,最迫切的問題是如何能畢業(yè)”,而不是把這套體系傳承下去。

到了天澤智云這樣一家商業(yè)化公司之后,金超終于有機(jī)會大展拳腳。將他在數(shù)十個(gè)工業(yè)項(xiàng)目中遇到的真實(shí)需求,挖掘其建模價(jià)值,再集成IMS 20年來積累的工業(yè)智能建模的專業(yè)經(jīng)驗(yàn),通過“數(shù)據(jù)清洗——標(biāo)簽生成——機(jī)理特征提取——場景化模型訓(xùn)練”四個(gè)步驟,降低企業(yè)的建模門檻,提升模型質(zhì)量。

經(jīng)過四年項(xiàng)目實(shí)踐和十幾輪迭代,天澤智云打磨出端到端的、覆蓋工業(yè)智能全流程的算法工具包、數(shù)千個(gè)模型,以及20多個(gè)行業(yè)模板,瞄準(zhǔn)解決工業(yè)用戶在設(shè)備運(yùn)維、良率提升、與節(jié)能降耗方面的痛點(diǎn),覆蓋工業(yè)領(lǐng)域多個(gè)行業(yè)。

早在2017年,這套工業(yè)智能分析與建模的概念就面向市場進(jìn)行了發(fā)布,受到了工業(yè)界的高度評價(jià)。

CyberCube在很大程度上降低了工業(yè)智能分析的門檻,為企業(yè)跨部門的不同角色,如數(shù)據(jù)科學(xué)家、軟件工程師、IT運(yùn)維人員等提供統(tǒng)一的工具平臺和運(yùn)行管理環(huán)境,提升模型的研發(fā)效率、降低模型維護(hù)與管理成本。

工業(yè)基因與工程基因結(jié)合,模型驅(qū)動的工業(yè)人工智能平臺

隨著越來越多智能化項(xiàng)目的交付,天澤智云發(fā)現(xiàn)隨著智能資產(chǎn)的積累,模型的研發(fā)效率固然重要,但流程、自動化和跨團(tuán)隊(duì)協(xié)作則更加重要。基于這樣的認(rèn)知和實(shí)踐,借鑒孫昕在IBM時(shí)推行的DevOps理念,天澤智云構(gòu)建了完整的跨領(lǐng)域、跨部門、跨階段、跨環(huán)境的工業(yè)人工智能體系,從數(shù)據(jù)的采集與管理,到算法的設(shè)計(jì)、探索、驗(yàn)證,以及監(jiān)控和部署,將模力工場進(jìn)一步升級為的以模型為驅(qū)動的工業(yè)人工智能平臺。

初期目標(biāo)是為了大幅提升工業(yè)AI應(yīng)用的開發(fā)效率。

比如,工況分割是工業(yè)領(lǐng)域大數(shù)據(jù)分析的第一步,目的是要把設(shè)備在不同運(yùn)行狀態(tài)下的數(shù)據(jù)分割出來,做有針對性的信號處理與特征提取,只有先做好工況分割,才能進(jìn)行下一步的處理和分析。

在過去,工況分割主要靠工程人員利用經(jīng)驗(yàn)知識來實(shí)現(xiàn),天澤智云則開發(fā)一整套工況自動切割的方法,沉淀在了EdgePro和CyberCube里面,成為組件,提升數(shù)據(jù)預(yù)處理的效率;CyberDataHub通過可視化方式幫助開發(fā)者快速驗(yàn)證數(shù)據(jù)質(zhì)量,整個(gè)數(shù)據(jù)分析與模型開發(fā)過程得到大幅提升。

再比如,在算法開發(fā)這一過程中,利用AutoML、異常檢測包等工具開發(fā)工業(yè)AI算法與模型,能夠縮短70%以上的模型開發(fā)時(shí)間。與此同時(shí),模力工場減少了95%代碼量,可以通過拖拉拽式進(jìn)行可視化建模。

“CyberCube不只是開發(fā)工具,還把這些積累都變成資產(chǎn)庫,變成了一個(gè)將來驅(qū)動商業(yè)變革的算法交易市場。”孫昕如此看待CyberCube的戰(zhàn)略意義。

早在CyberCube的概念剛成型的時(shí)候,騰訊就看中了天澤智云這一整套“建模、管模、用模”的能力,認(rèn)為這將是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心組成部分,也是團(tuán)隊(duì)遍尋中國科技圈找到的唯一一家深諳工業(yè)人工智能專業(yè)領(lǐng)域知識,并且具備全面能力的企業(yè)。

于是,騰訊與天澤智云展開合作,先將它的幾套工具組件接入自己的工業(yè)云平臺。然后雙方以此為杠桿,在智慧城市、智慧產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略中快速賦能更多的行業(yè),撬動更多工業(yè)生態(tài),沉淀更多工業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn),在此基礎(chǔ)上挖掘各種商業(yè)模式的可能性。騰訊工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺WeMake于2020年底入選工信部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)雙跨平臺清單,也是在與天澤智云的專業(yè)能力整合基礎(chǔ)之上所收獲的成果。

如今,模力工場立足于解決工業(yè)行業(yè)客戶的共性關(guān)鍵問題,積累并提煉了大量具備強(qiáng)通用性的算法,也已沉淀了豐富的場景化核心技術(shù),包括機(jī)理與數(shù)據(jù)驅(qū)動融合建模、領(lǐng)域特征增強(qiáng)、深度模型輕量化邊緣部署等。這成為其本身的“工業(yè)基因”。

此外,作為以模型為驅(qū)動的工業(yè)人工智能平臺也兼具“工程基因”。得益于孫昕和團(tuán)隊(duì)當(dāng)年作為首批專家將全球領(lǐng)先的軟件工程落地中國的親歷經(jīng)驗(yàn),模力工場融入了大量系統(tǒng)工程和軟件工程的技術(shù)理念,將工業(yè)知識、軟件工具進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,能夠以低成本經(jīng)濟(jì)化的方式交付高效的業(yè)務(wù)成果。

工程思維對于制造業(yè)非常之關(guān)鍵。V-Model是典型的系統(tǒng)工程的開發(fā)模型,除開軟件工程本身,對于機(jī)器、系統(tǒng)的開發(fā)也同樣適用。甚至,如孫昕的解讀,一個(gè)工業(yè)產(chǎn)品的全生命周期也可以套用V模型的思維框架。

一個(gè)工業(yè)產(chǎn)品比如生產(chǎn)設(shè)備,從設(shè)計(jì)研發(fā)到生產(chǎn)制造所用時(shí)間少則幾個(gè)月,多則幾年,然而都抵不過該設(shè)備自被制造出來后投入運(yùn)行的生命周期時(shí)長。針對設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)管理與運(yùn)營維護(hù),周期往往長達(dá)數(shù)十年。模力工場從設(shè)備的運(yùn)維數(shù)據(jù)入手,將預(yù)測性維護(hù)作為核心的落地場景之一,并逐步拓展至工藝優(yōu)化和能耗優(yōu)化等應(yīng)用場景。

經(jīng)過數(shù)十個(gè)項(xiàng)目的磨礪,模力工場積累了大量具備強(qiáng)行業(yè)屬性/功能的算法模板,能夠極大地提升模型的復(fù)用效率,助力工業(yè)智能模型高效生成、讓跨行業(yè)應(yīng)用快速落地。將工業(yè)AI落地全過程的時(shí)間縮短65%,人力減少70%。這些模型持續(xù)積累、迭代成長,成為模力工場中最具價(jià)值的資產(chǎn)。

天澤智云懷抱著一種開放且開發(fā)中立的態(tài)度,可以把核心能力“嵌入”任何一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中去服務(wù)最終用戶。對于具體客戶而言,模力工場既可以選擇把這些工具部署在自有服務(wù)器上,可以部署在私有云上,甚至部署在其他工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上。

不僅如此,客戶完全可以根據(jù)需求和成熟度來選擇適合自己的工具。

“如果一個(gè)企業(yè)已經(jīng)有研發(fā)能力,需要一個(gè)平臺來支撐從數(shù)據(jù)管理、分析到模型的開發(fā)、部署、管理能力,那么天澤智云模力工場的全套產(chǎn)品會是它的最佳選項(xiàng);如果一所科研院所更關(guān)注研發(fā)體系,CyberCube就可以滿足它的需求;如果一家企業(yè)未來準(zhǔn)備建設(shè)自己的研發(fā)能力,目前先做數(shù)據(jù)匯總或數(shù)據(jù)互聯(lián),那么CyberDataHub或EdgePro也能夠匹配它的階段性需求。”孫昕表示。

相比于市面上大部分工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的“整體解決方案”,可以按需點(diǎn)菜的“模力工場”更適合企業(yè)的個(gè)性化需求。而對于航空航天、汽車制造、精密電子等信息化程度、管理成熟度已經(jīng)足夠高的行業(yè),在進(jìn)一步向智能化升級的過程中,引入一整套“模力工場”無疑將會事半功倍。

長期目標(biāo)寄托了為國家搶占下一代工業(yè)軟件制高點(diǎn)的愿景,“模力工場”將幫助那些有能力構(gòu)建愿景、有研發(fā)能力的組織,在智能化過程中不再受制于人,不再落后于一些歐美廠商,使中國工業(yè)在邁向高質(zhì)量發(fā)展的進(jìn)程中完全做到自主可控。（張銘陽）

標(biāo)簽：天澤智云工業(yè) 人工智能