制造业探索： 青云云原生助力智能制造转型升级（会议演讲资料）

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 目录 1智能制造背景下的行业现状 2 非标行业数字化转型实践 制造行业探索：工业物联网平台 生产领域、设备碎片化小、侧重应用价值 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%。 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 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。 来源:艾瑞咨询 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 业务并行、变更多 系统多、数据孤岛，数据价值难以变现 上下游协同难业务创新周期长 如何快速响应用户需求 对内 制造行业 对外 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 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。 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。 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。 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 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 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。 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。 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 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 技术架构：技术迭代、范围扩大 5 Security 4 Applications Applications EnterpriseApp1 EnterpriseApp2 ApplicationsInfrastructure • • AuthenticationAccesmanagement s •Encryption •intrusiondetection •Prevention •… Compute,storage,networking,switches,HCI,components(e.g.,chips) Middleware/Platforms Northbounddataing./egr. APImanagement,ITbrokers/middleware AppdevelopmentIDES,low-code,digitaltwins,blockchain,AR/VR,digitaltwins AppmanagementAPPmarketplaces,monitoring,configuration,loadbalancing, deployment Devicemanagement Monitoring,configuration,deployment,FOTA updates,data Connectivity(Telco)management Connectivity orchestration,connectivity Middleware Infrastructure 3 Platforms DataAnalysis FaaS,businessrules,ML,AI,alarms/events,FaaS,streaminganalytics DataStorage Time-series,datalakes,datawarehouses,SQL,FLPservers,historians consumption,profiles management，serviceprovisioning,billingmanagement Compute,storage, networking,switches,HCI,components(e.g.,chips,memory) Southbounddataing./egr. Dataacquisitiondriver&interfaces,IoThubs 2 infrastructurens,gateways connectivityrouters,basestatio Connectivity Connectivity 1 Devices/Edge Devices/Edge SmartDeviceOperatingSystemEdgeApp SimpleDeviceFirmwareEdgeApp Edgeinfrastructure/componentsChips,sensors, otherdevicecomponents =typicalIoTdataflow=typicalmanagement/admindataflow 制造企业如何围绕业务快速创新、快速响应 架构： 多套基础架构， 虚拟化、云平台、边缘计算等快速 运维：创新 系统越来越多，不同供应商， 运维任务繁重 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 2 非标行业数字化转型实践 CNC机床、DNC、加工过程数字化 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 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。 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 01 多品种、小批量 04 物料可复用性低 02 产品复杂， 每台设备高达10万物料 05 变更频繁、管理难 03 项目定制 06 季节性强、交期短 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 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。 01 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。 02 03 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 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 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 4、客户价值 个性化用户体检 数字化产品追溯新销售渠道 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 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。 •以容器作为资源承载，统一架构 私有云 青云、华为云、阿里云....... •提供极致的弹性能力 重新基础设施 （降低物理成本） •提高资源利用率 •统一架构，降低运维成本，专注创新 微服务 （实现产品灵活创新） 虚拟化平台 Vmware、深信服...... •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 可观测性 （实现运维转型升级） 外协厂1 单台服务器、工控机 •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 敏捷 （大幅提升产品交付效率） 外协厂2 边缘网关、产线工业柜 •打通开发、运维、测试壁垒 •提高交付效率及质量 开源共建，青云科技与英特尔®强强联动 英特尔®优化版KubeSphere在“安全、网络、性能”方面显著提升： 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！ 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 统一基础架构 云MES 订单追溯 外协管理 CNC大赛 供应商智能评价 产能预测分析 物流服务 专家对接 4 业务创新 数据库 •MySQL •PostgreSQL •CickHouse •Redis •Memcache •… 3 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 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 SourcetoImage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 构建云原生应用 统一平台 网络Calico/Flannel/QingCloudCNI/OpenELB等 存储QingCloud-csi/ceph-csi/s3/NAS等 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 多集群纳管跨平台多 Kubenetes集群纳管 KubeSphereEnterprise 统一架构 Kubernetes 网络,存储,容器监控日志 2 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 安全 用户管理 角色管理SSO 第三方登录认证密钥管理 平台服务，管理工作负载 边缘 物理机 虚拟机 公有云 私有云 1 基础设施 敏捷组织 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 来源: 卓越制造体系 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 强化生产制造 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。 6 7 1 2 3 8 4 5 来源:卓越制造体系 1 3 6 7 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 2 4 5 工厂精细管理 建立设备层到工厂层的精益