制造业探索：青云云原生助力智能制造转型升级于爽 青云科技容器产品负责人 智能制造背景下的行业现状非标行业数字化转型实践12目录 制造行业探索：工业物联网平台2019 年中国工业物联网云平台接入设备 数量与价值占比情况来源 : 艾瑞咨询 工业物联网建设起步阶段制造业企业具有业务传统、设备众多、作业环节多、工厂规模大等特点，因此生产领域的物联网建设步伐较为缓慢，目前中小型生产企业主要集中在从 0 到 1 的跨越阶段，即部署物联终端，进行设备数据直采。头部工业企业的数字化程度较高，带动更多企业上云，打通上下游数据链。工业侧重数据处理与分析青云没有硬件经验、没有业务经验、唯有软件平台本身，结合云计算的技术领先优势，抽取物联网云平台上的通用功能模块打造物联网 PaaS 能力输出，在某一领域做探索，平台能力更为下沉，联合我司其他产品，继续做厚 IoT 平台。 工业设备上云占比少根据工信安全 2021 年 7 月《工业互联网平台应用数据地图》披露的调研数据，我国平台应用普及率仅为14.67%，工业设备上云率总体为13.1% 。生产领域、设备碎片化小、侧重应用价值 如何快速响应用户需求产能有限，如何承接更多订单响应国家政策，如何实现产业升级如何实现行业供需对接制造行业对内对外上下游协同难系统多、数据孤岛，数据价值难以变现业务创新周期长业务并行、变更多制造业用户：如何保证其市场领导地位创新能力、供需对接、生态共享 制造业供应商：如何更好服务用户应用场景碎片化、制约创企规模化落地行业发展碎片化问题工业应用深度不足商业模式的局限性定制化需求难以形成规模化目前物联网初创企业商业模式创新不足且成熟度较低，往往以客户需求为导向，提供定制化服务打差异化战略，场景布局单点化。 内生需求不强已落地项目以示范项目和巨头战略布局为主，真正由内产生的需求驱动的应用落地缓慢。技术标准碎片化常见的物联网通信技术至少 10 种，感知标准至少 14 种，网络传输类标准 23 种平台同质化严重物联网平台层出不穷，大多只提供设备连接和数据服务，缺乏深度的流程整合、生产过程优化、服务运营能力。技术与行业经验整合不足技术提供方缺少行业经验，从业者缺少技术经验，使物联网应用集中在消费领域，设备领域和通用型场景，缺少生产领域的深度渗透。应用需求碎片化用户需求分散而多样，缺乏成熟的标准化产品/解决方案，定制化需求占总需求的 80% 以上。行业标准碎片化不同应用领域的要求难以用相同标准满足，不考虑私有协议，应用领域的演常见标准协议就有上百种场景复制局限性不同行业间存在割据问题，案例间场景实现路径差异较大，功能需求重叠率低，模式互不借鉴，难以树立行业标杆案例，多场景覆盖难度较大。 •Authentication•A c c e s s management•Encryption•intrusion detection•Prevention• ...4Applications ApplicationsApplications Infrastructure Compute, storage, networking, switches, HCI, components (e.g.,chips)Enterprise App1Enterprise App2North bound data ing. / egr.API management, IT brokers / middlewareMiddleware/PlatformsData AnalysisFaaS, business rules, ML, AI, alarms/ events, FaaS, streaming analyticsData StorageTime- series, data lakes, data warehouses, SQL, FLP servers, historiansApp developmentIDES, low-code, digital twins, block chain, AR/VR, digital twins South bound data ing. / egr.Data acquisition driver & interfaces, IoT hubsApp managementAPP marketplaces, monitoring, configuration, load balancing, deployment Device managementMonitoring, configuration, deployment,FOTA updates, data consumption, profilesConnectivity (Telco)managementConnectivity orchestration, connectivity management，service provisioning, billing managementMiddleware Infrastructure Compute, storage, networking, switches,HCI, components(e.g.,chips, memory )ConnectivityDevices / Edgeconnectivity infrastructurerouters, base stations, gatewaysSmart DeviceOperating SystemEdge AppSimple DeviceFirmwareEdge AppEdge infrastructure/ componentsChips, sensors, other device components3Platforms2Connectivity1Devices/Edge= typical IoT data flow= typical management/ admin data flow5Security技术架构：技术迭代、范围扩大 快速创新架构：多套基础架构，虚拟化、云平台、边缘计算等协调：跨团队、跨系统，沟通协调成本越来越高开发：业务开发周期以年为单位，如何快速响创新业务运维：系统越来越多，不同供应商，运维任务繁重制造企业如何围绕业务快速创新、快速响应 非标行业数字化转型实践2CNC 机床、DNC、加工过程数字化 机械加工产线痛点众多：•生产变化快•编程调参难•工艺复杂排产难•刀具寿命管控难•备刀不及时•耗材量大•异常控制慢•检测效率低•品质追溯难•设备维护难等等。其中生产变化快、工具消耗大、质量难控制和设备难维护是较核心的问题。代表客户：某非标自动化企业流程系统多、协同多、变更多、问题多 05变更频繁、管理难04物料可复用性低06季节性强、交期短02产品复杂，每台设备高达 10 万物料01多品种、小批量03项目定制非标自动化行业痛点无法实时获取项目真实状态，超过60%项目都是delay，直至订单交付前都会频繁变更 非标企业系统痛点非标自动化企业流程系统多、变更多、问题多、协同多010203系统多，数据孤岛：内部业务系统没有完全打通，存在多个信息孤岛，无法实现从订单到制造到交付的全业务闭环数字化运营。对外：28 家外协供应商生产信息是黑盒子，下发的外协订单状态、供应商生产加工能力等，无法实现上下游协同。业务并行，变更难：传统系统无法满足非标行业变更多，各业务并行开展，无法快速响应需求。 工业互联网数字化平台3、制造精细化管理与决策动态需求全流程可追溯企业愿景：数字化转型升级目标客户需求、竞争环境、产业政策、颠覆性技术5、业务创新上下游协同、服务型制造C2B 用户驱动、产业链平台4、客户价值个性化用户体检数字化产品追溯新销售渠道1、全面数字化统一基础架构架构全面拥抱云原生的互联网架构统一数据资产智能制造技术平台2、敏捷组织专门数字化团队领导力与敏捷组织数字化人才培养 统一基础架构从云到边，从 VM 到容器，基于 KubeSphere，全栈自管理混合云和多云部署，打造全数字、全产业链数字化基础平台。重新基础设施（降低物理成本）微服务（实现产品灵活创新）敏捷（大幅提升产品交付效率）可观测性（实现运维转型升级）•以容器作为资源承载，统一架构•提供极致的弹性能力•提高资源利用率•统一架构，降低运维成本，专注创新•微服务治理•以数据作为运维转型升级的基础•实现运维的数字化转型•打通开发、运维、测试壁垒•提高交付效率及质量•面向松耦合进行开发集成测试•让应用天然具有可控制性，可容错性•实现产品灵活创新私有云青云、华为云、阿里云.......虚拟化平台Vmware、深信服......外协厂1单台服务器、工控机外协厂2边缘网关、产线工业柜 英特尔®优化版 KubeSphere 在“安全、网络、性能”方面显著提升：开源共建，青云科技与英特尔® 强强联动安全加固：可选 Kata更多网络平面管理：集成 Multus更强的可观测：集成 NFD性能优化重磅预告青云科技&英特尔®联合打造云原生容器平台解决方案白皮书近期将正式发布敬请期待！ 网络Calico/Flannel/QingCloud CNI/OpenELB等多集群纳管跨平台多 Kubenetes 集群纳管多租户支持跨集群资源隔离多级组织机构管理边缘节点管理支持边缘节点添加日志和监控数据采集存储QingCloud-csi/ceph-csi/s3/NAS 等数据库•MySQL•PostgreSQL•CickHouse•Redis•Memcache•...Kubernetes网络, 存储, 容器 监控 日志3统一平台1基础设施2统一架构4业务创新 私有云 公有云 虚拟机物理机边缘KubeSphere Enterprise平台服务，管理工作负载 可观察性集群与应用监控集群与应用日志告警通知审计日志事件杳询计星计费构建云原生应用 工业物联网微服务服务治理灰度发布熔断限流智能路由DevSecOps镜像仓库管理镜像讦移Source to Image安全扫描流水线应用管理应用发布应用部署版本控制应用仓库管理应用商店物联网平台 设备管理消息服务规则引擎时序存储边缘计算 设备网关流式计算消息总线应用调度应用开发应用开发 IDE低代码运行时应用服务集成管理前端门户集成 工业大数据数据集成数据开发数据服务指标管理实时计算安全用户管理角色管理SSO第三方登录认证密钥管理订单追溯外协管理云 MESCNC 大赛供应商智能评价产能预测分析物流服务专家对接统一基础架构 全面拥抱云原生，打造高效敏捷的数字化组织 ，开发运维现代化，加速企业迭代效率敏捷组织成立工业数字化转型团队，打破壁垒单个平台上管理虚拟机和容器，新老业务平滑改造拥抱云原生 ，有效提升集成/部署速度 ，提高效率，专注业务创新云原生基础设施和 DevSecOps 方法，改变团队文化来源 : 卓越制造体系 以生产制造为中心的转型升级：以精益制造为基础，通过打通工厂内外数据、推行智能化应用等路径，优化核心生产系统与外延运营环节，实现生产制造环节的提质、降本、增效。强化生产制造企业内部系统数据同步客户和供应商基于项目视图，全流程数据实时同步，打造全透明项目(从报价立项直至实施交付，供应商拆分任务给子供应商，均能同步，为生产加工过程提供 跨流程的优化与运营决策支撑 工厂精细管理建立设备层到工厂层的精益生产与管理体系， 使得生产流程更精益和高效;通过设备物联、电子看板 等方式建立核心生产系统的数字化基础，打造信息透明 的工厂，提升异常事件响应速度 缩短交期时间为外协单位构建云加工生产系统，实时了解订单加工状态，从被动交期逐步调整为主动交期，提升订单整体交货时间机台程序设计成本10~30%库存持有成本10~20%整体生成力提高3~5%CNC 设备总停机时间30~40%12345678245136738来源 : 卓越制造体系 外协机床厂内&厂外CNC 车间•兄弟工业 x4•法兰克 x6•三菱 x8志敖雷京特格锐芬•三菱 x13•法兰克 x