国双工业互联网平台：以技术为基，赋能企业数智化转型

根据最新公布的中期发展战略,国双 科技 2022年合同订单额预计突破10亿元。这家以大数据和人工智能见长的企业在工业 互联网 领域拥有诸多成功案例。最新消息显示,国双科技近日成功中标中车唐山公司工业数据与模型项目,该项目将通过国双工业互联网平台Gridsum COMPaaS实现。

中车唐山公司是Gridsum COMPaaS的众多用户之一,除了中车唐山外,还有三桶油、航司等众多超大型央企都在使用。Gridsum COMPaaS目前已在10多个行业实现落地,具体覆盖能源、制造、司法、交通、消费等多个领域。

从2017年立项,到2019年正式发布第一代产品,直至今年最新版本3.1推出,Gridsum COMPaaS正式上线距今不过3年,算上产品研发前后5年,这么短时间内收获如此众多的行业头部客户,并跻身中国领先的工业互联网平台之列,这一切是怎么发生的,背后有什么样的故事?

发力基础软件,成功过渡工业互联网赛道

国双科技(以下简称国双)成立于2005年,是国双创始人、董事长兼CEO祁国晟在清华大学求学期间成立的。国双是一家带有浓厚技术基因的公司,在公司成立之初,主营业务是网站用户行为分析和搜索引擎优化。后来,国双开始自主研发创新高性能并行数据仓库技术,结合人工智能为司法、政务等行业应用提供服务。

2016年9月,国双在美国纳斯达克上市,成为中国首家赴美上市的大数据企业。成功上市后的国双开始把服务于企业和政府的数字化转型作为企业新的发展目标,工业互联网平台在这个时候进入了国双的视野。

“尽管当时国双发展得比较顺利,但国双公司和创始人祁总是一个颇有情怀的人,我们有一个更大的理想,就是为关乎国计民生的行业,为更基础、更传统的产业在信息技术方面做些积极的事情。”国双科技工业互联网业务部负责人翁烨晖表示。

国双主要客户汇总(部分)

当时,《中国制造2025》推出不久,工业互联网作为新型数字基础设施备受重视,而有着工业操作系统之称的工业互联网平台是其中的核心。“国家大环境加上我们自己过往的技术积累,以及那期间刚好有几个比较典型的大项目孵化,让我们决心进入了工业互联网领域,开发工业互联网平台。”翁烨晖说。

显然,国双以往的技术积淀是国双进军工业互联网市场的重要依仗。因为当时的国双已经具备了这个平台的大部分能力,只是过去它们零散分布在不同项目中,现在要集成并以工业互联网平台呈现。从立项之初,这一平台就有清晰的定位,其中从名字“COMPaaS”就能窥得一二。“COMPaaS”由两部分组成,“PaaS”指平台,即最初的定位就是平台软件;“COM”则具有两层含义,一是取工业中“接口、串口”之意,表明这一平台软件聚焦工业,另一层含义则取IT领域中的“通用、普适”之意,整体即通用的工业互联网平台。

当然,做集成面临不小的挑战。翁烨晖表示,挑战主要来自于两个,一个是“技术”,另一个是“人”。技术问题主要是指要不要开源以及如何使用开源。国双过往的产品采用了一些开源技术,后续集成如果全部自研,不管是时间成本还是资金投入都不现实,而放开使用开源意味存在一定的风险。经过评估,国双确立了掌握核心代码控制权的基本原则,即对于核心的开源模块要有源代码级的控制能力,这与我们今天广泛采用的“自主可控”含义一致。

来自“人”的挑战则主要指过往产品的历史包袱。“集大成”并不是简单地把组件组合,而是需要对过去的代码进行裁剪和添加,这就意味着研发人员十几年孕育的“孩子”面临被改造的局面。为此,需要新的理念和再造,也需要从内部推动一场变革,这是与人本性的对抗。不过,正是因为这种通用化、平台化的设计和再造理念,才保证了COMPaaS广泛的适用性,也为后来的产品成功奠定了坚实的基础。

从2017年立项到2019年4月,COMPaaS终于完成了内部研发,正式推向市场。在这个过程中经历了全架构的整合,从单产品的集成发展到通用门户、租户中心、运营中心等17个版本的迭代, Gridsum COMPaaS已经成为一个具有自主知识产权、实现完整技术栈支撑能力的工业互联网平台。

“4+1”总体架构,打造自主可控的工业操作系统

Gridsum COMPaaS是依托于国双大数据平台、人工智能平台、边缘计算组件等技术能力,在产业物联网等基础设施上构建起来的国产企业级软件平台,采用了“4+1”的总体架构,其中的“4”从底向上分别是边缘层、工业PaaS层、工业大数据层、应用层,“1”指的是运营管理层。

边缘层主要解决设备管理、信号传输、模型下发和数据采集以及安全等需求。如果将Gridsum COMPaaS看成是一个人的话,边缘层就类似于人的手和脚,能够感知到工业现场的状况。

工业PaaS层主要提供微服务、容器、虚拟机、资源编排管理以及项目开发管理等能力。它相当于人的心肺,外部感知不到但一刻也不能停。

工业大数据层包括数据的存储、分析、开发、可视化以及数据的治理等一系列工作,数据智能主要在这一层体现,包括数据模型、知识图谱和数据挖掘等。

应用层是Gridsum COMPaaS的人机交互接口,平台通过它与用户和管理决策者进行交互,相当于人的脸。

实际上,大多数工业互联网平台都采用上述四个层级划分,但国双的工业互联网平台在此基础上多了一个运营层,负责对工业互联网平台进行管理和运营。

“工业互联网平台是一个复杂的平台,如果没有运营层,它就是个零散的东西,而有了运营层就可能把它变成一个有机体,能够把各个层级打通。”翁烨晖解释说。比如,数据从边缘层采集、经过工业PaaS层的中间件传输,再到工业大数据层完成数据的存储、分析,最后到应用层通过报表等展现数据的价值,整个流程需要运营层来贯穿和打通。

三重赋能,创造多重 商业 价值

Gridsum COMPaaS的主要作用是面向最终业务用户提供业务应用、业务数据支持,它可以服务工业应用、大数据建模、边缘应用等各类开发人员与项目管理人员,并且向平台的运营管理团队提供必要的工具支撑环境。目前,Gridsum COMPaaS平台包括28个主模块,含有200多项平台能力,已承载超过120个行业场景应用并支持开箱即用。包含20多万智能模型的优化训练和分发能力,高达EB级数据的日常流转,单节点可并发50多个智能化自动决策。如今已有100多家大中型企业选择了Gridsum COMPaaS,基于国双技术路线建设的工业互联网平台已累计稳定运行24000小时以上。那么,Gridsum COMPaaS到底能提供什么价值,赢得这么多客户的认可?

对此翁烨晖介绍,Gridsum COMPaaS的价值主要体现在以下三个方面:

第一是业务价值。Gridsum COMPaaS给企业提供了一个完整的业务中台,让企业能把自己的业务能力、业务逻辑沉淀到这个平台上,而不像过去那样散落在各处。比如,过去生产和经营中积累下的知识和能力都在产业工人、技术专家头脑中,而工业互联网平台通过知识图谱、知识库,可以把这些知识和经验沉淀下来,从而提升企业生产经营水平。同时,它还能对各种不同的应用进行统一管理,促进数据、文件、模型、业务逻辑在ERP、CRM、工业App中广泛共享等。

Gridsum COMPaaS另外一个重要功能是能打通IT(如信息管理系统)、OT(如自动化系统),提高自动化和智能化水平。翁烨晖表示,长期以来,IT、OT被视为两个专业各自建设,而通过工业互联网平台可以有效地让工业现场和后端的管理决策相互打通。比如,当管理人员可能需要生产现场的某个数据时,利用内部数据共享、复用可以第一时间在平台获取,而不是非得编制excel、绘制报表等。

其次是技术价值。Gridsum COMPaaS是一个PaaS平台,需要通过二次开发来快速敏捷地实现工业生产全过程的管理。为此,Gridsum COMPaaS提供了丰富的工具来让开发人员给这个平台添加业务及数据能力。比如,它预置有各种开发工具、中间件、数据库、消息队列、开发流水线(Pipelines)等, 开发人员日常工作所需的工具都可获取平台支持。据大量实践案例证明,平台提供的这些工具能够平均节省开发人员30%左右的开发时间,显著提高研发与运维效率。

“其实,国双自己的研发团队也是这个平台的受益者。过去我们的项目动则大半年甚至一两年才能完成。通过平台的推广使用,三五个月就能完成的项目越来越多,甚至有些系统的实现效果比原来的还要好,可以说这个平台发挥了重要的作用。”翁烨晖介绍说。

最后是管理价值。Gridsum COMPaaS让管理规范化有了抓手,以此来促成IT资产的不断沉淀,包括数据、微服务、工业模型、镜像、源代码资产等,未来企业可以基于这些资产开发出更好的应用。企业利用平台不断打磨其信息资产,正向促进数字化组件的升级,避免传统建设过程中的“重复打造轮子”、“推倒重来”等问题。此外,管理规范和标准也可借助Gridsum COMPaaS来落实。比如代码、发布流程规范等,只有符合规范且通过流程的代码才能最终上线,以此把规范变成实实在在可执行的东西。

持续演进,赋能企业数智化转型

市场反馈的结果证明,国双对Gridsum COMPaaS的价值定位非常准确,用户也非常认可。这是一个真实的案例:2020年初新冠疫情席卷全国,一家北方地区的油田公司也受到了影响,根据疫情防控需求,生产现场的到岗人员只能为原来的1/3。这种情况下要保稳定生产,在过去是“不可能的任务”,因此油田方面很着急,担心人员减少会导致减产或引发安全问题。在国双实施顾问的支持下,油田借助上线仅两月的基于Gridsum COMPaaS搭建的智能站库远程管理系统,平顺经历了过渡期,不仅保障了生产的安全有序,还实现产量的稳定可靠,保障了对当地能源的供应,国双系统数字化转型赋能的价值实实在在地凸显出来。

基于Gridsum COMPaaS的智能油田生产系统

类似案例并不鲜见,凭借技术的先进性、国双在产业中的中立性以及平台得到众多大型企业的应用验证,使得国双工业互联网平台Gridsum COMPaaS先后成功落地油气、电力、园区、制造、大交通等领域,为行业客户提供了可落地、可扩展、富有竞争力的行业解决方案。

不过,翁烨晖表示,基于对市场的理解,国双对Gridsum COMPaaS还有更大的期许,希望通过能力的进一步强化,保持当前平台业务高速增长的态势。为此,未来国双Gridsum COMPaaS将从三个方向去努力:

第一是在技术上,国双Gridsum COMPaaS最新版本已能够支持数字孪生,未来会紧跟技术潮流,积极探索包括工业元宇宙以及视觉增强、AR/ VR 等这些技术在工业领域的应用。同时,还会持续改进平台的易用性、稳定性和可靠性。

“国双是一个技术型的公司,这个基因不能丢,我们要适应更大规模的工业应用场景,同时也要为更微观、个性化的一些业务场景赋能,这些是我们一直追求的。”翁烨晖说。

第二是在业务上,要探索和积累更多创新应用的场景,以技术赋能业务,包括设备类模型的场景拓展及其视觉类应用、产业链相关知识库沉淀等。赋能业务的另一个重点要提升人工智能在传统领域应用的深度和广度。目前,全国大约有两三百万个模型实例在国双的工业互联网平台上运行,但是对整个行业来说还是九牛一毛,未来还需要更多的这些模型和数据去不断推动整个产业的智能化水平。

第三是要继续深化生态。目前,国双的工业互联网平台已经有上百家合作伙伴,这还远远不够,还要继续丰富。其中,“信创”也是生态建设的一个重点。国双已经和飞腾、龙芯CPU、麒麟操作系统、还有一些国产的数据库、中间件等完成了适配,未来还会持续推动更多国产化产品的适配。

“我们希望,这个平台最后不仅仅是属于国双的,而是属于这个行业、属于更多群体,能让更多企业接受、使用它,那样平台生态就能够进入自我循环、自我优化。(平台)只有用得更多,才能更好的改进和优化,为更多企业的数字化、智能化服务。”翁烨晖总结说。

根据2021年工信部发布的《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023)》和《“十四五”智能制造发展规划》,未来国家将大力推动工业互联网的创新,同时,制造企业向智能化转型升级的主动需求必将推动工业互联网市场的高速成长。因此,不难预料,未来工业互联网市场将迎来新一波的发展高潮,而国双工业互联网平台Gridsum COMPaaS也将迎来再次腾飞的机会。