阿里云AICS，一部中國(guó)工業(yè)軟件「奮斗史」

作者 | 高秀松

編輯 | 余快

鎖死國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件的兩個(gè)智子：用戶奇缺，生態(tài)難成。阿里云的解法是什么？

“只有2人。”

很難想象，一個(gè)占地550多畝、日產(chǎn)水泥上萬噸的水泥廠，中控室僅有兩名操作員負(fù)責(zé)“操窯”。

在全球最大的環(huán)保協(xié)同處置水泥窯線，華新水泥黃石“萬噸線”廠長(zhǎng)劉文兵告訴雷峰網(wǎng)，同樣的工作，市面上其它水泥廠需要5人才能完成。而且，這5人必須時(shí)時(shí)刻刻盯著屏幕，不能有絲毫懈怠，工作量極大。

但對(duì)于黃石工廠中控室的兩名操作員，生產(chǎn)水泥最為核心的“兩磨一燒”環(huán)節(jié)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)智能控制，因此在大部分時(shí)間里，他們都無需人工干預(yù)，智能化投運(yùn)率已經(jīng)達(dá)到了90%。只有在發(fā)現(xiàn)異常之后，用對(duì)講機(jī)聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員處理即可。

劉廠長(zhǎng)介紹道，這背后的功臣是一套叫 HIAC（華新水泥低碳制造智能控制系統(tǒng)）的系統(tǒng)。HIAC投運(yùn)之后，不單降低了操作員的工作強(qiáng)度，在能耗方面，通過提升替代燃料的穩(wěn)定性，黃石工廠萬噸線的全年碳排再減6萬噸，節(jié)省能耗成本2000萬元。

雷峰網(wǎng)了解到， HIAC系統(tǒng)搭建基于阿里云工業(yè)控制優(yōu)化軟件平臺(tái)AICS。在阿里云AICS提供的通用算法的基礎(chǔ)上，華新水泥工藝專家與阿里云算法工程師組成項(xiàng)目攻堅(jiān)小組，結(jié)合華新水泥長(zhǎng)期積累的工業(yè)大數(shù)據(jù)和專家知識(shí)庫(kù)，提煉出生產(chǎn)過程中的新場(chǎng)景和新算法，搭建出了新系統(tǒng)HIAC。

不到一年，華新水泥就順利完成了湖北宜昌、黃石、云南祿勸等六家工廠的新控制系統(tǒng)的上線。目前，華新水泥正在全國(guó)所有的50余條水泥產(chǎn)線推廣這套新系統(tǒng)，并計(jì)劃將其應(yīng)用在海外產(chǎn)線上。

這也是阿里云AICS在固廢領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全國(guó)100座垃圾焚燒爐的規(guī)模效應(yīng)后，在工業(yè)領(lǐng)域的又一次可復(fù)制的落地探索。

1、傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型之痛：缺技術(shù)、缺人才，更缺軟件

在“雙控”“雙碳”等政策下，同時(shí)也出于自身的業(yè)務(wù)需要，許多制造業(yè)企業(yè)開始數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

但怎么轉(zhuǎn)？

數(shù)字化轉(zhuǎn)型離不開技術(shù)、數(shù)據(jù)，這正是傳統(tǒng)制造企業(yè)的短板。

他們懂生產(chǎn)，懂管理，懂工藝，懂行業(yè)，唯獨(dú)不懂如何最大化激發(fā)數(shù)據(jù)價(jià)值。

他們并非不懂?dāng)?shù)據(jù)的重要性，否則也不會(huì)花重金搭建ERP、PLM、CRM等系統(tǒng)，但在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中積累的數(shù)據(jù)，大部分沒有得到充分利用。

因?yàn)閿?shù)據(jù)本身，與云計(jì)算、人工智能等技術(shù)密切相關(guān)，這些技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)是兩回事，有著質(zhì)的區(qū)別。

以黃石工廠為例：華新水泥懂如何生產(chǎn)制造水泥、熟料，但如何把生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的各種數(shù)據(jù)（設(shè)備、產(chǎn)品）利用起來，做分析處理、模型預(yù)測(cè)，卻在華新的能力范圍之外。

「缺技術(shù)」，是傳統(tǒng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型面臨的第一重困境；第二層困境，則是缺人。

“懂行業(yè)又懂技術(shù)的人才，真是太少了。”

華新水泥首席數(shù)字官湯峻告訴雷峰網(wǎng)，制造業(yè)本身需要時(shí)間積淀經(jīng)驗(yàn)，許多員工已經(jīng)在工廠工作數(shù)十年，對(duì)行業(yè)有很深的認(rèn)知，懂生產(chǎn)技術(shù)，但對(duì)于人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，卻知之甚少。

而市場(chǎng)上懂這些新技術(shù)的人才，只有很少一部分愿意進(jìn)入制造業(yè)，并且這部分人一開始并不懂行業(yè)。

并且，企業(yè)也非常為難，因?yàn)槎瓵I、云計(jì)算技術(shù)的人才，很難愿意接受制造業(yè)的薪資待遇，這對(duì)企業(yè)本身的薪資體系會(huì)形成傾軋，帶來不穩(wěn)定性。

種種原因之下，制造業(yè)轉(zhuǎn)型，實(shí)際上面臨著一場(chǎng)「人才荒」。

傳統(tǒng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型的第三重困境：缺合適的工業(yè)軟件。

實(shí)際上，不論是企業(yè)缺技術(shù)，還是缺人，都可以通過“曲線救國(guó)”（工業(yè)軟件）的方式來解決。

從過去粗放式的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化管理，生產(chǎn)制造行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)、流程以及各種智能技術(shù)等，都可以集成、沉淀到工業(yè)軟件之中。

通過軟件控制生產(chǎn)，既能解決制造業(yè)企業(yè)缺智能技術(shù)的難題，技術(shù)本身又能以模塊化的方式賦能員工。

這正是工業(yè)軟件的價(jià)值所在。

作為生產(chǎn)制造必不可缺的要素，工業(yè)軟件按照?qǐng)鼍胺?，可主要分為設(shè)計(jì)研發(fā)類（如CAD、EDA）、信息管理類（如ERP、CRM）和生產(chǎn)管理（如MES、DCS）等。

當(dāng)前，國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件大多集中在在信息管理類，尤其是辦公自動(dòng)化（OA）、客戶關(guān)系管理（CRM）等領(lǐng)域，涌現(xiàn)出了用友、浪潮等頭部公司，已經(jīng)具備較強(qiáng)的實(shí)力。

但在“卡脖子”的設(shè)計(jì)研發(fā)和控制優(yōu)化等方面，是國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件的薄弱環(huán)節(jié)，基本上為國(guó)外廠商，如西門子、ASPEN等壟斷。

因而，適合于本土化的、有著自主核心技術(shù)的工業(yè)控制軟件，在當(dāng)下，顯得格外緊缺。

2、阿里云AICS工業(yè)大腦：一個(gè)典型的國(guó)產(chǎn)工業(yè)控制軟件

在華新水泥工藝專家黃勝看來，工業(yè)控制軟件首先要足夠穩(wěn)定，一線工人才愿意使用，企業(yè)才愿意為軟件付費(fèi)。

其次是操作難度。如果軟件操作難度大，不易于使用，會(huì)直接勸退使用者。

最后是開放，企業(yè)本身有著多種業(yè)務(wù)需求，要進(jìn)行功能開發(fā)；并且制造業(yè)企業(yè)本身建設(shè)有多個(gè)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)之間如何實(shí)現(xiàn)高效耦合，對(duì)軟件的開放能力要求很高。

與市場(chǎng)上其他工業(yè)軟件相比，AICS在這三方面都有一定的優(yōu)勢(shì)。

穩(wěn)定性方面，自黃石工廠HIAC上線以來，系統(tǒng)出現(xiàn)故障的次數(shù)為零。

在操作難度上，“AICS很容易上手”，黃勝告訴雷峰網(wǎng)，在與阿里合作之前，華新使用的是美國(guó)軟件，但較為封閉、復(fù)雜。

比如，在水泥生產(chǎn)流程中，需要實(shí)時(shí)控制相應(yīng)指標(biāo)，根據(jù)實(shí)際變化進(jìn)行調(diào)整，“調(diào)整起來很復(fù)雜”，但AICS可以直觀顯示具體功能，員工本身不需要更多的理解成本，可以一邊跟蹤產(chǎn)線情況，一邊進(jìn)行調(diào)整，提高工作效率。

“AICS里有很多組件，可以直接進(jìn)行自由搭建組合，形成不同的智能應(yīng)用，前后關(guān)聯(lián)非常清楚。”黃勝表示，對(duì)于自己這類編程能力很弱的人，AICS提供簡(jiǎn)單的python腳本，只需要改動(dòng)其中一小部分，就能實(shí)現(xiàn)自身想要的功能。

AICS平臺(tái)界面

開放性上，AICS具備開放集成能力和二次開發(fā)能力，通過API接口，企業(yè)可以集成第三方系統(tǒng)，并且支持用戶自定義算法組件，搭建企業(yè)自身的解決方案。

“而且AICS是國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件。”黃勝表示，國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件有著獨(dú)特的好處：不需要漢化，不懂英語(yǔ)也可用，并且無需代理商，可直接與軟件供應(yīng)商合作，減少成本。

目前，AICS除了在華新水泥黃石工廠落地以外，還應(yīng)用在了一汽紅旗數(shù)字工廠的涂裝車間，進(jìn)行空調(diào)和風(fēng)機(jī)設(shè)備的能耗優(yōu)化。覆蓋鋼鐵、水泥、固廢、汽車等領(lǐng)域的200多條產(chǎn)線。

3、國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件之殤：用戶奇缺，難成生態(tài)

在知乎，有這么一個(gè)問題：為什么阿里、騰訊這樣的大廠不研發(fā)被卡脖子的工業(yè)軟件？

多數(shù)回答認(rèn)為，阿里、騰訊等企業(yè)跨行研發(fā)毫無優(yōu)勢(shì)，他們懂軟件開發(fā)，卻不懂工業(yè)；沒有工業(yè)基因，想要做工業(yè)軟件，難如登天。

但其實(shí)，阿里云很早就開始做工業(yè)軟件，其中還有一段隱秘的故事。

“阿里云做工業(yè)已經(jīng)有七年了。”阿里云副總裁曾震宇告訴雷峰網(wǎng)，“我們不僅提供基礎(chǔ)的云服務(wù)，而且深入工業(yè)行業(yè)當(dāng)中去，從最早的光伏行業(yè)開始，現(xiàn)在覆蓋了流程制造到離散制造的各個(gè)領(lǐng)域。”

一開始，阿里云比較看重項(xiàng)目交付，面對(duì)細(xì)分復(fù)雜的行業(yè)，每個(gè)項(xiàng)目都從頭開始學(xué)習(xí)，類似案例有協(xié)鑫光伏、攀鋼等，這些項(xiàng)目雖然取得了不錯(cuò)的業(yè)務(wù)效果，但可復(fù)制性較弱。

后來，阿里云發(fā)現(xiàn)，軟件的價(jià)值比項(xiàng)目更重要，只有軟件才能跨行業(yè)對(duì)工業(yè)進(jìn)行解耦。

為此，阿里云將將過去七年的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)沉淀，提煉出行業(yè)共性，聚焦在控制優(yōu)化領(lǐng)域，形成智能感知、過程建模、智能控制、實(shí)時(shí)優(yōu)化、仿真模擬等通用算法，并向行業(yè)開放。

如今的AICS，不單單是一個(gè)軟件，而是一個(gè)開放平臺(tái)。

打開AICS，熟悉工業(yè)軟件的人很快就能意識(shí)到它的差異化：

首先，AICS具備AI算法能力，涵蓋感知、控制、預(yù)測(cè)等多種算法，將AI與控制結(jié)合在一起，依托AI算法優(yōu)化產(chǎn)線數(shù)據(jù)，優(yōu)化結(jié)果可以實(shí)時(shí)寫入DCS、PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線的智能反控。

其次，AICS實(shí)現(xiàn)了低代碼化，AI模塊、感知模塊、控制模塊等都可以靈活調(diào)用，降低了開發(fā)門檻，開發(fā)者可根據(jù)具體場(chǎng)景需求來調(diào)參數(shù)、開發(fā)新功能。

最后，AICS支持云端一體，可在“云”上提供數(shù)據(jù)處理能力，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、模型訓(xùn)練，訓(xùn)練好的模型又能部署在“端”側(cè)運(yùn)行。

不過，即便是具備差異化優(yōu)勢(shì)的AICS，在國(guó)內(nèi)的路也并不好走，因?yàn)橐豢顑?yōu)秀的工業(yè)軟件，必然需要大規(guī)模的真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景，進(jìn)行反饋、測(cè)試、迭代。但國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件，在應(yīng)用場(chǎng)景上，遇到了問題。

一方面，企業(yè)出于穩(wěn)定性考慮，并不愿意購(gòu)買國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件；另一方面，企業(yè)員工由于已經(jīng)適應(yīng)了國(guó)外軟件，很難再切換到國(guó)產(chǎn)軟件；因而留給國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件“實(shí)驗(yàn)”的機(jī)會(huì)相對(duì)較少。

「缺少用戶」，是開發(fā)國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件最大的痛。

這個(gè)問題看似有些無解：企業(yè)不愿“嘗新”，國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件就得不到應(yīng)用，技術(shù)打磨缺少實(shí)際反饋，軟件進(jìn)行功能迭代、體驗(yàn)也很難進(jìn)一步優(yōu)化，對(duì)企業(yè)的吸引力就越弱，軟件無法變成熟。

因?yàn)楣I(yè)軟件，實(shí)際上是工業(yè)發(fā)展起來的果，我國(guó)工業(yè)發(fā)展起步晚于歐美，工業(yè)軟件的市場(chǎng)份額已被國(guó)外廠商，如ASPEN、Pavillion等占據(jù)大頭，國(guó)內(nèi)廠商要做工業(yè)軟件，后發(fā)優(yōu)勢(shì)并不明顯，卻嚴(yán)重受制于歷史形成的差距（用戶基礎(chǔ)、應(yīng)用生態(tài)）。

優(yōu)秀的軟件必然是不斷迭代的，這依賴于用戶的不斷反饋，但國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件，由于先天性存在基礎(chǔ)用戶不足的癥結(jié)，要逆流而上，是一件非常難的事。

這無關(guān)技術(shù)，而是現(xiàn)有的市場(chǎng)環(huán)境，缺少適合國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件成長(zhǎng)的土壤。

類似局面也很難在短時(shí)間內(nèi)改變，國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件的崛起，也并非由科技公司一己之力完成，而是靠整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同配合。

換句話說，源于軟件開發(fā)商和用戶之間的「雙向奔赴」。

如果用戶覺得「造不如買」，在缺少用戶基礎(chǔ)的條件下，軟件開發(fā)商很難完成開發(fā)閉環(huán)，就無法研發(fā)出具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)軟件，技術(shù)上肯定會(huì)被卡脖子。

當(dāng)然，軟件開發(fā)商本身也要具備過硬的技術(shù)能力，而不是夸夸其談。許多企業(yè)不用國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件的一個(gè)重要原因是，付費(fèi)之后發(fā)現(xiàn)軟件做得太差，功能、穩(wěn)定性等完全不能滿足需求。

值得欣慰的是，如今以阿里云AICS為代表的國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件正漸漸浮出水面，賦能企業(yè)，走向公眾，在應(yīng)用端也取得一定的成果。

這也為國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件的發(fā)展提供了一種新的范式：像阿里云這樣的軟件公司負(fù)責(zé)構(gòu)建通用的底層平臺(tái)算法技術(shù)，而行業(yè)龍頭企業(yè)，基于行業(yè)know-how進(jìn)行二次創(chuàng)新，共同促進(jìn)國(guó)產(chǎn)軟件的發(fā)展。

但國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件要崛起，必然是一條充滿荊棘的坎坷之路。