如何做好工業(yè)IT和OT的融合

2023 年10 月26 日，在沈陽(yáng)召開(kāi)的CNCC2023（2023年中國計算機大會(huì )）上，院士專(zhuān)家們進(jìn)行了一場(chǎng)“工業(yè)IT 與OT 融合”的圓桌討論，主要圍繞三個(gè)問(wèn)題：未來(lái)會(huì )形成什么樣的生態(tài)圈，是像安卓一樣開(kāi)放的開(kāi)源圈，還是像蘋(píng)果一樣高效一致的封閉生態(tài)圈？在IT（信息技術(shù)）和OT（操作技術(shù)）融合下，IT 人和OT 人可能會(huì )具備什么樣的思維模式，二者要在什么地方進(jìn)行溝通和聯(lián)絡(luò )？工業(yè)知識軟件化的路徑是什么？

論壇主席：

劉云浩：CNCC2022 程序委員會(huì )主席、CCF2022 王選獎獲得者、清華大學(xué)教授

嘉賓：

鄭緯民：前CCF 理事長(cháng)，中國工程院院士，清華大學(xué)教授，專(zhuān)長(cháng)IT 領(lǐng)域

高文：前CCF 理事長(cháng)，中國工程院院士，北京大學(xué)教授，專(zhuān)長(cháng)IT 領(lǐng)域

于海斌：中科院沈陽(yáng)分院院長(cháng)，中國工程院院士（2023 年11 月當選），在OT 領(lǐng)域對工業(yè)進(jìn)行服務(wù)

肖雪：浪潮集團執行總裁、總工，浪潮云洲工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有限公司董事長(cháng)，專(zhuān)長(cháng)在IT 領(lǐng)域對工業(yè)進(jìn)行服務(wù)

張黔：香港科技大學(xué)教授，專(zhuān)長(cháng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和物聯(lián)網(wǎng)，在過(guò)去十幾年參與了智慧醫療工作

照片：從左至右：劉云浩、鄭緯民、高文、于海斌、張黔、肖雪

IT與OT融合的三個(gè)問(wèn)題

主持人——劉云浩教授：

在過(guò)去的200 年里，全世界經(jīng)歷了4 次工業(yè)革命，從機械化、電氣化、自動(dòng)化到今天的網(wǎng)絡(luò )化，顯而易見(jiàn)，工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要命脈。

IT 技術(shù)從手機、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)到今天的萬(wàn)物相連，只用了20 年左右時(shí)間；而OT 技術(shù)用了200 多年才走到今天的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)路上。因此，IT 和OT 融合，最重要的也是目前最大的第一個(gè)挑戰，是IT 人做所有的是高新技術(shù)優(yōu)先，迭代是非?？斓?，經(jīng)常是以年為單位就進(jìn)行一輪技術(shù)迭代；而OT 技術(shù)因為200 年這么走過(guò)來(lái)的，追求的是穩定性，所以迭代周期往往是一二十年。以年和以一二十年為周期來(lái)迭代，就形成了迭代差。換句話(huà)，大多數的工業(yè)企業(yè)用于生產(chǎn)的系統都落在了那些非常普遍的IT軟件，諸如財務(wù)、管理、人員類(lèi)軟件的后面。這意味著(zhù)IT 技術(shù)沒(méi)有真正深入到生產(chǎn)的最深的地方。所以每一次想做柔性生產(chǎn)，都需要停機很長(cháng)時(shí)間。

例如，在一家工廠(chǎng)中，不同的生產(chǎn)環(huán)節經(jīng)常是不能互相連通的。在工廠(chǎng)的內部、工廠(chǎng)到企業(yè)以及企業(yè)到供應鏈上往往是不能互聯(lián)互通的。一些工業(yè)企業(yè)的合作，在不同環(huán)節上，有時(shí)是閉著(zhù)眼睛合作。例如，也許在一家醫院拿了片子，換到另一家醫院，甚至同一家醫院的不同科室都沒(méi)法直接使用。

那么，如何做好IT 和OT 的融合？

問(wèn)題1：如果想做好IT 和OT 的融合，想象一下把這件事拉到一二十年后，它會(huì )形成像安卓那樣比較開(kāi)放的開(kāi)源生態(tài)圈，還是像蘋(píng)果一樣高效、一致性的封閉生態(tài)圈？

問(wèn)題2：在IT 和OT 的融合下，IT 人員和OT 人員可能會(huì )具備什么樣的思維模式？例如，IT 人想的是快速迭代、云化、虛擬化，而OT 人考慮的是先有標準，先有穩定性，才能上系統。所以二者的思維模式要在什么地方進(jìn)行溝通和融合？

問(wèn)題3：工業(yè)知識顯然已經(jīng)成為了目前軟件化的一個(gè)重要趨勢。若把工業(yè)知識軟件化，通過(guò)工業(yè)大模型也好，通過(guò)自己的知識系統也好，它的路徑是什么？

1 生態(tài)圈將是開(kāi)放的，還是封閉的？

第一個(gè)問(wèn)題：IT 和OT 融合的背景下，將來(lái)會(huì )形成像安卓一樣的開(kāi)放生態(tài)圈，還是像蘋(píng)果一樣的封閉生態(tài)圈呢？

鄭緯民院士：

首先，IT 和OT 的融合，是否可使員工的工作環(huán)境變好，工廠(chǎng)的效益變好？ 2023 年10 月鄭院士到貴陽(yáng)去參加一次會(huì )議，了解到某大型鋁廠(chǎng)的生產(chǎn)線(xiàn)已達世界水平，產(chǎn)品遠銷(xiāo)海外，其遇到的挑戰是，①工業(yè)數據孤島，標準碎片化；②工業(yè)系統的適應性很窄，做一套系統、要換一個(gè)系統，因此整個(gè)系統盡管成功，但還是比較落后；③工作環(huán)境較差，因此招工難，人們都不愿意到生產(chǎn)線(xiàn)上去工作，或者干一段時(shí)間就走了，去當外賣(mài)員了。關(guān)于安卓的開(kāi)放生態(tài)與蘋(píng)果的封閉生態(tài)，估計這個(gè)問(wèn)題將來(lái)還會(huì )繼續存在。例如IT 人最近在做大模型。做大模型的幾家公司，每家公司發(fā)布的模型基本上是兩部分：一部分是開(kāi)源的，另一部分是封閉的。因此OT跟OT 的融合，廠(chǎng)家做的也有可能類(lèi)似，一部分是把它封閉的，一部分是開(kāi)源的。

高文院士：

現在OT 里是封閉生態(tài)圈是一個(gè)事實(shí)。這個(gè)事實(shí)不可否認，而且已存在了很多年。但是在中國若真的要想發(fā)展OT，一定要走開(kāi)源的道路，否則擠不進(jìn)封閉生態(tài)圈。所以在中國，開(kāi)放生態(tài)圈一定會(huì )形成。

于海斌院長(cháng)：

首先，OT 里的封閉性還是比較強的。OT 有兩個(gè)概念：狹義的指自動(dòng)化；廣義的是與制造相關(guān)的操作技術(shù)，物資運行過(guò)程中與操控有關(guān)的都算廣義的OT。所以主持人劉云浩教授談了三層，工廠(chǎng)內部，工廠(chǎng)到企業(yè)，跨供應鏈。

歷史上看，在相當長(cháng)的時(shí)間（200 年）內，封閉都是這么走過(guò)來(lái)的。自上世紀80 年代開(kāi)始，以網(wǎng)絡(luò )為代表的IT 崛起時(shí)曾經(jīng)想過(guò)做標準，結果誰(shuí)也不讓誰(shuí)，共23 個(gè)標準，相當于沒(méi)標準，更封閉了。原因有兩個(gè)：①越往底層的技術(shù)，越是零散化的，很難聚成統一的，例如運動(dòng)控制和離散的控制等。當然也可以做成一個(gè)整個(gè)的，但是成本高，效率低，是不合適的。②過(guò)去并沒(méi)有那么好的信息技術(shù)，所以很多時(shí)候人們獨立地的把這些作為資產(chǎn)、自己獲利的一種重要手段，長(cháng)期形成了一種思維定勢。

但是最近的變化比較大，大約從2010 年開(kāi)始，西門(mén)子、ABB 等傳統OT 廠(chǎng)商和華為、英特爾等IT 廠(chǎng)商在一起討論問(wèn)題，也就是OT、IT 融合已經(jīng)列到議事日程上，因此在剛才主持人劉云浩教授所談的三層中，“跨企業(yè)的供應鏈”應該很快就會(huì )形成一個(gè)開(kāi)放的生態(tài)圈，因為它沒(méi)有更多地跟物理世界打交道（注：物理世界是千變萬(wàn)化的，更為復雜多樣）。企業(yè)內（注：特點(diǎn)是跨工廠(chǎng)，但是都在一家企業(yè)里）是下一個(gè)核心的焦點(diǎn)，很多大型企業(yè)，像西門(mén)子已經(jīng)改造完其平臺，基本上是可以跨工廠(chǎng)的。這里的核心理念借鑒了很多IT 思想，核心是以數據為中心，業(yè)務(wù)可以重建，解決了剛才兩位院士提到的IT 和OT 融合的問(wèn)題。

但是再往下跟過(guò)程控制有關(guān)的，可能在相當長(cháng)的一段時(shí)間內看不到解決的有效辦法。

中間這部分（編者注：企業(yè)內、跨工廠(chǎng)）的解決，除了技術(shù)現在是可行的以外（注：這是很重要的競爭焦點(diǎn)，預計在未來(lái)5~10 年會(huì )形成新的巨頭和開(kāi)放的生態(tài)），最主要的還有一個(gè)就是商業(yè)模式，是否盈利？無(wú)論所謂開(kāi)放的生態(tài)圈還是另一套的封閉商業(yè)模式，總得能盈利，人們才愿意做。所以這是判斷這個(gè)事物到底能走多遠的重要標志。

肖雪總裁：

從工程角度來(lái)看IT 和OT 的融合，很多時(shí)候是環(huán)境的驅使，“我中有你，你中有我”是必然的，會(huì )既有封閉又有開(kāi)放。

歷史上有相似的事例，30 年前通信行業(yè)是七國八制，各個(gè)標準不統一，但之后由于市場(chǎng)的需求決定了需要集中操作，各個(gè)廠(chǎng)家為了有更大的發(fā)展空間，在不斷地開(kāi)放自己的接口，最后形成了一個(gè)全部按標準連接的架構。但是不可否認的是，在開(kāi)放的過(guò)程中，一些專(zhuān)項體系結構的效率很高，因此更多的是一種混合結構。因此從工程角度來(lái)看，更多的是在事實(shí)和應用場(chǎng)景下，怎么更有效地去解決問(wèn)題。這就像蘋(píng)果和安卓一樣，可能是一對永恒的矛盾，但最終會(huì )走向哪里？實(shí)際上是一個(gè)不斷衍生的過(guò)程。

張黔教授：

張黔教授是從事物聯(lián)網(wǎng)工作的，多年來(lái)把物聯(lián)網(wǎng)用到過(guò)醫療行業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)可以在醫院內做，也可以從醫院延展出來(lái)，做大健康、全生命周期管理等。其復雜度很大。例如在醫院里，至少有上千種不同的設備，來(lái)自不同的供應商，遇到的問(wèn)題是信息的互聯(lián)互通?，F在已改變了很多，例如在影像方面不斷地出標準。因此，行業(yè)標準會(huì )從一個(gè)小規模范圍內或垂直應用上先出來(lái)，之后慢慢地看能否再開(kāi)放一些，然后把這個(gè)標準慢慢地做成一個(gè)開(kāi)放的生態(tài)圈，再從一個(gè)個(gè)單點(diǎn)延展到系統層面/ 科室層面，再到醫院層面、到院外。因此要花費很長(cháng)的時(shí)間，以應用為導向，一點(diǎn)點(diǎn)地去串接與應用相關(guān)的多設備、多系統，一步步地走向開(kāi)放。

走向開(kāi)放是一個(gè)必然的過(guò)程，但這個(gè)過(guò)程需要時(shí)間，最可行做的方法是先定出一個(gè)個(gè)典型的應用，形成標準，慢慢把這些典型的應用擴大化。

2 IT與OT人員的思維能在什么角度融合？

第二個(gè)問(wèn)題：IT 人員經(jīng)常思考的問(wèn)題是技術(shù)不斷地迭代，走虛擬化、數據化、模塊化、組件化等。OT 人員經(jīng)常跟操作人員和設備打交道，需要的是靠譜。所以IT 與OT 人員的思維模式能在什么角度上融合？

高文院士：

IT 和OT 人是兩種不同的思維模式，形成了兩種完全不同的行為模式。

IT 人的訓練和習慣相對屬于湊合的，例如一個(gè)操作系統有成千上萬(wàn)的bug，沒(méi)關(guān)系，先推出去，然后一邊用一邊挑bug，一個(gè)版本、一個(gè)版本地慢慢迭代，大概花半年一年的時(shí)間，差不多就變成幾十個(gè)bug 了，這個(gè)系統就可以了。

OT人是有bug 絕對不能上線(xiàn)的。上線(xiàn)的一定要可信、可靠、可操作。

如果要想融合，IT 的人要理解OT 的人：OT 人為什么這樣考慮問(wèn)題？反之也一樣。如果兩邊都站在對方的立場(chǎng)上想問(wèn)題，融合就有可能了，若站在自己的立場(chǎng)上想問(wèn)題，永遠沒(méi)戲。所以要學(xué)會(huì )交叉思考問(wèn)題，站在對方的立場(chǎng)上。

于海斌院長(cháng)：

于海斌院長(cháng)畢業(yè)以后經(jīng)歷了幾次IT 與OT 的變革，認為 IT 與OT 都與信息系統相關(guān)，現在處于融合與交叉的歷史階段。于海斌院長(cháng)剛從學(xué)校畢業(yè)時(shí)，機械系有機電一體化專(zhuān)業(yè)，與現在的思維方式有很大的不同。后來(lái)做控制系統時(shí)有網(wǎng)絡(luò )了，出現了物聯(lián)網(wǎng)/ 傳感網(wǎng)，這是純IT 人想出的理念。

于海斌院長(cháng)他們當時(shí)遇到一個(gè)巨大的困惑，就是他們到企業(yè)去，宣傳自己的產(chǎn)品如何好，可移動(dòng)性、便捷性等都很好，但是客戶(hù)不讓用。于海斌院長(cháng)想出一個(gè)方法，讓客戶(hù)給出一些指標，例如實(shí)時(shí)性、可靠性等達到多少就可以用？最后是工業(yè)界提出了指標，于海斌院長(cháng)他們去大量解決，最后被采用了。于海斌院長(cháng)的體會(huì )是這種交叉融合是IT 與OT 人思維方式的一個(gè)很重要的碰撞。

IT 和OT到了新的歷史階段，交叉是站在誰(shuí)的角度？于海斌院長(cháng)作為OT 出身的人做了很多IT 的活兒，從IT 中非常受益。例如在開(kāi)發(fā)工業(yè)網(wǎng)絡(luò )時(shí)，工業(yè)的人開(kāi)發(fā)個(gè)性化就得那么寫(xiě)，寫(xiě)了以后可驗證性不行，可靠性沒(méi)法保證，于是借鑒了計算機里的formal verification（形式驗證）理念。但是至于OT 本身的個(gè)性化問(wèn)題，還是要靠自己去想辦法解決。因此，這既要有交叉、借鑒，還得有自身技術(shù)。

到了新階段，OT 應該借鑒IT 的最重要的是什么？于海斌院長(cháng)總結過(guò)工業(yè)3.0 時(shí)代工業(yè)軟件的情況，我們總說(shuō)有多少差距，實(shí)際上這個(gè)時(shí)代的軟件架構跟未來(lái)的網(wǎng)絡(luò )時(shí)代的網(wǎng)絡(luò )架構本質(zhì)上不一樣，區別在哪兒呢？我們原來(lái)做工業(yè)軟件時(shí)，是按照工藝流程為核心出發(fā)點(diǎn)，現在信息的人很厲害，他們以數據為出發(fā)點(diǎn)，再重新構造流程，這樣重構的能力就更大。這種方法值得OT 人學(xué)習。另外，IT 人關(guān)于互聯(lián)的框架也值得OT 人學(xué)習。但是IT 人再往下走，需要對OT 的需求有很明確的了解，因此雙方需要有深度的融合。

現在到了一個(gè)新的歷史階段。例如OT 人遇到了一些新的問(wèn)題，人們都在講GPU 能做學(xué)習，但是OT 控制器原來(lái)配置的檢測點(diǎn)和控制策略是一對一的，一定要綁死。如果借鑒GPU 計算把算力下放，在邊緣側的控制方面，帶來(lái)的問(wèn)題是負擔太重，成本高，功耗大，而OT 需要輕型的。

所以OT 方面先能借鑒的是IT 的關(guān)于算力和網(wǎng)絡(luò )的綜合；至于控制，可能個(gè)性化還是要存在的，這是一個(gè)逐漸延續的過(guò)程。

肖雪董事長(cháng)：

肖雪董事長(cháng)做了20 年IT，后10 年做OT 的工廠(chǎng)、制造系統、生產(chǎn)等，在此有一些體會(huì )。

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，IT 的作用非常大，一項領(lǐng)先的技術(shù)和創(chuàng )新會(huì )帶來(lái)巨大的商業(yè)機會(huì )。當今與OT 結合的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，IT 帶來(lái)的是賦能。實(shí)際上，工業(yè)是主體，有61 個(gè)大類(lèi)，207 個(gè)中類(lèi)，660 個(gè)小類(lèi)，每一個(gè)類(lèi)別都是非常復雜的，工藝流程、工法、工序都有特殊性，而且在不同的業(yè)務(wù)中會(huì )存在獨特的問(wèn)題。例如在改造發(fā)動(dòng)機廠(chǎng)的時(shí)候，對于工業(yè)母機的廠(chǎng)家，一個(gè)訂單來(lái)了，要調校產(chǎn)線(xiàn)的時(shí)候可能得廠(chǎng)家去調，因為其組態(tài)的一致性調節不了，這是由于需要很多經(jīng)驗，包括工法、工序、工藝和特殊性等。

第二，OT、IT 要互相理解的思維是對的，推己及人是一個(gè)基礎，但重要的是還要有一個(gè)最終目標，這個(gè)目標一致了，就可以往下去解決問(wèn)題。例如肖雪董事長(cháng)做過(guò)一家大型家居工廠(chǎng)的業(yè)務(wù)，在其整個(gè)工藝流程中，IT 和OT 都發(fā)揮了巨大作用，因為在解決產(chǎn)線(xiàn)制造柔性的時(shí)候，不一定全是柔性的，例如板材要業(yè)務(wù)抽象：哪些是變量，哪些是常量，然后大規模生產(chǎn)就可以了。變量的線(xiàn)調成柔性、調成IT 控制就可以解決問(wèn)題。柔性占整個(gè)流程的比例很低，大概是1/15~2/15，其余的大部分可以做大規模制造。

那么，怎么能實(shí)現IT 和OT 的融合？ IT 人可以做仿真、孿生，盡量去做推演，這也是今天IT 人努力的方向。

其實(shí)OT、IT 都在努力地去實(shí)現數實(shí)融合、虛擬和現實(shí)的融合，來(lái)去做推演，包括現在做孿生的時(shí)候，開(kāi)始可能是一個(gè)主機的，現在是一條產(chǎn)線(xiàn)的組態(tài)技術(shù)，再往上是產(chǎn)線(xiàn)聯(lián)合的工廠(chǎng)的一致性，再之后是多工廠(chǎng)集群的協(xié)同生產(chǎn)，再往上是數字化供應鏈，可見(jiàn)，融合越來(lái)越廣泛。這里IT 和OT 的目標最終是一致的，無(wú)非是角度不同。推己及人的同時(shí)，我們把目標確認一致，可能在這個(gè)過(guò)程中的探索會(huì )更快一些。

張黔教授：

IT 和OT 需要相互學(xué)習。①在工業(yè)的不同分支行業(yè)里，IT 和OT 融合是一個(gè)必然的階段。②任何事物走向融合的過(guò)程中，你得知道對方是怎么想的，知道對方的背景和目的是什么，然后再來(lái)看我的背景和目的，探討雙方怎樣達到相互理解和協(xié)調。

以醫療領(lǐng)域來(lái)舉例，物聯(lián)網(wǎng)相當于是站在IT 的角度去試圖管理和幫助OT 來(lái)做物聯(lián)網(wǎng)。例如醫院里做資產(chǎn)管理，需要管理很多大設備資產(chǎn)，這些大設備往往是從OT 廠(chǎng)家來(lái)的，還有一些靈活的耗材類(lèi)的資產(chǎn)。怎樣做資產(chǎn)管理？上了一批物聯(lián)終端，然后去做對接，這時(shí)會(huì )發(fā)現很麻煩，因為在醫院里，大設備是設備科管；信息系統、網(wǎng)絡(luò )系統是信息科管；如果這臺設備已經(jīng)在某個(gè)科室使用，是醫務(wù)科管，……?？梢?jiàn)整個(gè)的管理和運維是分散的。如果想把物聯(lián)網(wǎng)做好，需要去跟不同的人溝通。

另外，傳統的大型醫療設備原來(lái)設計的時(shí)候不是按照信息互通，或數據處理、聯(lián)網(wǎng)而設計的，因此有很多的信息孤島，一旦連上去了以后，因為它們原來(lái)的操作系統和系統里沒(méi)有做很多的安全控制，出現了很多安全問(wèn)題。例如某家大廠(chǎng)的某個(gè)影像系統被人攻擊了，非常麻煩，因為這是關(guān)乎生和死的問(wèn)題。再例如，某大企業(yè)好不容易做了一套糖尿病管理的閉環(huán)系統——監測到血糖有問(wèn)題就立即上胰島素，但是它中間有一段是無(wú)線(xiàn)通訊的，被人攻擊了，結果發(fā)現只要有技巧地攻擊它，都有可能改變胰島素的注射。這個(gè)問(wèn)題就變得非?？膳?。

因此，IT 和OT 的核心問(wèn)題是什么？在做的過(guò)程中，關(guān)于系統的一致性、協(xié)調性和安全性，每個(gè)人都站在自己的角度考慮。所以IT 和OT 人員的思維邏輯要改變。

首先要往上走一點(diǎn)兒，要有系統觀(guān)，注意協(xié)調控制，從系統上往下看。

那么，OT 人怎么去學(xué)習IT 人的特點(diǎn)？根據OT 的特點(diǎn)，IT 怎么去穩定系統？很多醫療器械廠(chǎng)商希望改革和創(chuàng )新醫療設備，自然而然地想加入很多IT。但是在這個(gè)過(guò)程中出現了一個(gè)很大的的問(wèn)題，就是迭代到底是好、還是不好？ IT 人員說(shuō)快速迭代好，但因為有些專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域是要認證的，認證周期往往是3 年，若不小心迭代了，這邊認證周期又得等3 年。所以核心的核心是要有系統觀(guān)、行業(yè)觀(guān)，要相互理解。在這個(gè)行業(yè)里你的角色、特色，以及和其他角色配合的特色，只有這方面融合在一起了，才能把每一個(gè)單點(diǎn)都做到融合地往前推進(jìn)。

鄭緯民院士：

IT 與OT 人的思維方式有什么差別？可以看他們是從哪個(gè)院系培養出來(lái)的?，F在IT 人基本上計算機系的，OT 人是自動(dòng)化系畢業(yè)的，這是兩個(gè)院系的差別。

高文院士：

學(xué)計算機/IT 的人的長(cháng)項是抽象、表達，所以計算機一路走來(lái)，例如過(guò)去的操作系統，UNIX 把其他對手給干掉了，因為UNIX 把設備變成邏輯設備，在物理上抽象出來(lái)了。一旦變成邏輯設備，你系統的控制和管理就變成很規范，至于里面特別具體的方面，你在里面去表達就行了。所以從外部看，所有設備是一視同仁的，隨便你是打印機、掃描儀等都一樣。這是計算機人的長(cháng)項?，F在計算機在網(wǎng)絡(luò )上更是這樣，可以萬(wàn)物互聯(lián)，每一個(gè)連接點(diǎn)就是一個(gè)連接點(diǎn)/ 終端而已，至于這個(gè)終端是怎么構成的，用的是什么CPU、MCU 等，我不關(guān)心，我關(guān)心的你就是一個(gè)連接點(diǎn)/ 終端，我就把你連起來(lái)，就完成了。這是我們學(xué)IT 人的思維模式。

學(xué)控制的人或機械、控制的人的關(guān)注點(diǎn)是過(guò)程，以及過(guò)程里的模型。他們任何東西上來(lái)就要給你一個(gè)模型化，然后用一個(gè)什么樣的濾波器等去逼近你，能把這個(gè)模型很好地控制住。所以這是兩種完全不同的思路。建議做OT 的人學(xué)會(huì )抽象，學(xué)IT 的人學(xué)會(huì )模型。

肖雪董事長(cháng)：

在實(shí)踐中，尤其是面對解決問(wèn)題和實(shí)際場(chǎng)景中有三個(gè)問(wèn)題是逃避不掉的：所有技術(shù)是交叉的，所有業(yè)務(wù)是融合的，所有解決問(wèn)題必須是體系的。OT 狹義上是生產(chǎn)執行的過(guò)程；但從廣義上，在一個(gè)企業(yè)運行中，有OT、IT、精益運營(yíng)問(wèn)題。

例如幫助一家鋼廠(chǎng)解決吹煉單元的雙命中率技術(shù)問(wèn)題，從IT 角度來(lái)看，需要下傳感器、下腹腔之后，通過(guò)孿生來(lái)描述這個(gè)過(guò)程中的每一個(gè)行為。同時(shí)還要有OT 人員對它的結構和工序、工藝、吹氧量等做模型再學(xué)習、再迭代。但是做到這個(gè)程度還不夠，因為目標不是做一個(gè)系統，或者每噸鋼要降多少成本，而是精益問(wèn)題。因為從鋼的原材料/ 鐵礦石到吹氧，吹煉之后形成雙命中率，這個(gè)過(guò)程是一個(gè)體系問(wèn)題，是需要精益的，要浮現問(wèn)題、解決問(wèn)題，還要全局優(yōu)化。全局優(yōu)化既包括整個(gè)流程的全局優(yōu)化，又有OT、IT 和精益之間的優(yōu)化問(wèn)題。

從未來(lái)角度看現在的數字產(chǎn)品，可能不是軟，也不是硬，而是一個(gè)硬軟結合體。是不是元宇宙？我們很難去判斷，但它一定是一個(gè)硬軟結合體。因此我們不僅要去解決其中的問(wèn)題，還要考慮精益因素，所以是個(gè)復雜的問(wèn)題。

主持人——劉云浩教授：

這確實(shí)很復雜，需要把自己的腳放在別人的鞋里試試容不容易。

網(wǎng)上有一個(gè)小視頻，是一位外國人看了《孫子兵法》感到非常不理解，例如Plan before move, stop before you get something. 這都不是什么道理，太簡(jiǎn)單了，這是在和笨蛋講嗎？但其實(shí)《孫子兵法》這句話(huà)很深刻，就是“謀定而后動(dòng)，知止而有得”?？墒欠g成英文之后，就不是那個(gè)意思了。什么叫plan before move ？你不plan 怎么move ？因此，需要雙方在同一個(gè)象限上。

3 工業(yè)知識軟件化的路徑

第三個(gè)問(wèn)題：路徑是一件很重要的事兒。很多成功是有路徑依賴(lài)的。那么，在目前格局下，把工業(yè)知識軟件化的路徑可能會(huì )是什么樣的？

例如美國、法國走的是大而全的路徑，德國走的是小而精——集中在一點(diǎn)突破。我國現在工業(yè)軟件也好，IT、OT 融合也好，這方面與先進(jìn)還是有很大差距的。我們會(huì )走什么樣的路徑，或者應該支持走什么路徑？

于海斌院長(cháng)：

問(wèn)題2 是有歷史感的話(huà)題；問(wèn)題3 更面向未來(lái)，關(guān)注的是趨勢路徑怎么走？因此還是要稍微回顧一下歷史。

最近有一個(gè)關(guān)于工業(yè)軟件的爭論，搞自動(dòng)化的人說(shuō)工業(yè)軟件就姓“工”，怕信息的人搶飯碗。如果把制造業(yè)抽象起來(lái)看（注：OT 人也要會(huì )學(xué)會(huì )抽象），是三個(gè)流：信息流，物質(zhì)流，能源流。這三個(gè)流在很多地方交叉才能造出新的產(chǎn)品。其中，信息流是最晚發(fā)生的。搞物質(zhì)流的人和搞能源流的人反過(guò)來(lái)去做信息流，可能在最新的技術(shù)方面會(huì )有局限性。所以在下一個(gè)階段，OT 人要大力借鑒信息技術(shù)的成果，包括虛擬化、抽象化、標準化等。

關(guān)于軟件行業(yè)的發(fā)展路徑，這是一個(gè)很痛苦的探尋，但是想不清路徑就做不成事。

從歷史上看國外的發(fā)展路徑，基本上是先由制造企業(yè)來(lái)做，像達索，實(shí)際上一開(kāi)始是造飛機的，因為眾多零部件管理不過(guò)來(lái)，被動(dòng)地需要信息化技術(shù)。然后為了能發(fā)展得更好，又跳出來(lái)給行業(yè)服務(wù)。

中國特別有意思的一件事情，本來(lái)我們以為像產(chǎn)品設計這類(lèi)是離線(xiàn)的（生產(chǎn)線(xiàn)不停下來(lái)），我們應該做得很好，但實(shí)際上與國外的差距很大。反倒我們認為IT不是做得很好的一些制造業(yè)（注：例如鄭緯民院士介紹的某鋁企），盡管是按照傳統工藝來(lái)做的，不夠靈活，但是市場(chǎng)做得非常好，占領(lǐng)市場(chǎng)也不錯。原因在哪兒？是他們走的路徑是按照生產(chǎn)流程的，與過(guò)程綁定得比較緊。但是到了今天的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代、人工智能時(shí)代，從大的戰略來(lái)看，誰(shuí)能占領(lǐng)整體、全鏈條，誰(shuí)最有戰斗力。小企業(yè)不要沾沾自喜，實(shí)際上沒(méi)有更多的對整個(gè)產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)價(jià)值，除非你是測量、檢測等特別典型的行業(yè)，但是這些典型在國外也逐漸被并購在大的鏈條里，不是零散的狀態(tài)。

所以有人談軟件化，有人強調知識化，實(shí)際上，現在的趨勢是兩塊：①軟件化一定是嵌入式的，或者一定是硬件與軟件結合在一起的。這里不僅有軟件的事，例如工業(yè)機器人具有動(dòng)作的能力，完成的是點(diǎn)位和力的控制。②我們現在把工藝的知識、操作的知識加進(jìn)去，但這必須是個(gè)性化的，才能解決問(wèn)題，所以OT 的人也學(xué)會(huì )了IT 人常提的“軟件定義的裝備”，也真正地嘗到了很大的甜頭?！败浖x裝備”以后，可把所有裝備柔性化地去做出來(lái)。但是在軟件產(chǎn)品里，現在在推的是model-based systems engineering (MBSE，基于模型的系統工程) ，核心是以產(chǎn)品模型為代表的、數據線(xiàn)程為核心的系統工程，工業(yè)知識完全是在這個(gè)框架下去做的。

關(guān)于高校培養人才方面，建議高校老師能否在培養人上就進(jìn)行IT 和OT 的交叉。感覺(jué)現在學(xué)習知識和思維方式上各自割裂還較大。

①目前，僅僅跟人有關(guān)的技術(shù)進(jìn)步很快，例如人工智能發(fā)展很快；但是跟機器打交道的（例如具身智能）、跟環(huán)境打交道的都很難進(jìn)步。所以產(chǎn)業(yè)（OT）的人更多地提出來(lái)能夠支撐這些知識、數據運行的架構，如果這些架構不先進(jìn)的話(huà)，這些零散的OT 也形不成很重要的產(chǎn)業(yè)和競爭能力。

②將來(lái)的工業(yè)知識會(huì )泛在化。在泛在化基礎上，需要更多的個(gè)性化。如果融合交叉不進(jìn)步的話(huà)，IT 知識、OT 平臺很難對產(chǎn)業(yè)形成有變革性的驅動(dòng)力。像鄭緯民院士介紹的某鋁企業(yè)的挑戰，IT 進(jìn)去以后要解決的是信息孤島、扁平化，為OT 帶來(lái)變革，即為制造模式帶來(lái)根本性的變化，個(gè)性化的需求能很容易地被定制實(shí)現。所以需要有IT 和OT 人一起接力棒式的前進(jìn)路徑。

為此，要全力去創(chuàng )新，按體系化去運作（不能違背規律），且行且珍惜（因為工業(yè)的資產(chǎn)不是一下都能替換掉、改變掉的，要存在很長(cháng)時(shí)間，我們既要考慮工業(yè)遺產(chǎn)的存在，還要把創(chuàng )新的鏈條打通）。

肖雪董事長(cháng)：

在企業(yè)的運行中，從系統角度看，IT、OT 可分為三類(lèi)：生產(chǎn)智能化的系統，主要解決生產(chǎn)控制；管理數字化系統，解決管理體系；運營(yíng)的數字化系統。這三類(lèi)系統具有不同的結構。

工業(yè)軟件是生產(chǎn)操作軟件，那么一個(gè)問(wèn)題是：ERP（企業(yè)資源計劃）算不算工業(yè)軟件？嵌入式算不算？可能都算，但它們不是一類(lèi)，因為用于不同的場(chǎng)景。像剛才于海濱院長(cháng)所指出的，在面對生產(chǎn)智能的關(guān)鍵點(diǎn)（需要穩定運行）上可能是泛在化的，它的趨勢是硬軟合一；但是它必須是要體系化的、抽象的，它建立結構，可能更需要平面展開(kāi)的過(guò)程，是需要全局規劃的。所以它一定是體系規劃、單點(diǎn)突破、創(chuàng )新中心相結合的過(guò)程，但它們是不同品類(lèi)的。

回到這個(gè)問(wèn)題：ERP 是工業(yè)軟件嗎？ ERP 是個(gè)標準的工業(yè)軟件，是在管理體系下形成的。生產(chǎn)智能是在CPS（信息物理系統）中保持控制穩定性的方面，它是可以點(diǎn)狀創(chuàng )新的（創(chuàng )新有面狀、點(diǎn)狀，要根據實(shí)際情況而定）。

從實(shí)踐來(lái)看，很多方面都需要成長(cháng)，技術(shù)需要演進(jìn)，很多都需要我們跟隨也好、引領(lǐng)也好，一定是面向場(chǎng)景、面向問(wèn)題來(lái)解決問(wèn)題的，這是核心。所以解決問(wèn)題的實(shí)踐很重要，它可能是個(gè)系統工程論的態(tài)度，也可能是技術(shù)突破的態(tài)度，也可能是模式創(chuàng )新的態(tài)度，但重要的是要解決核心問(wèn)題。

另外，學(xué)術(shù)的力量很重要。例如人工智能，業(yè)界在很努力地做人工智能，但是理論框架與國外先進(jìn)水平相比還有一定的差距，還沒(méi)有形成一個(gè)完整的框架。但是在工業(yè)體系內，我國已有完整的應用場(chǎng)景和產(chǎn)業(yè)鏈條，因此要建立框架和技術(shù)，才能驅動(dòng)我們未來(lái)無(wú)論是體系上、還是泛在化基礎的發(fā)展。

張黔教授：

OT和IT的題目很大，二者的融合就更大了，大了以后就很難解決。

張黔教授以問(wèn)題（problem）驅動(dòng)的角度談了實(shí)際解決的一個(gè)問(wèn)題。例如智慧醫院已經(jīng)是一個(gè)很大的項目了。醫院里包括很多方面，所以智慧醫院今天基本上是一把手工程或一二把手工程，領(lǐng)導會(huì )站在全院的角度去協(xié)調設備的采購、日常的運營(yíng)、信息的管理、信息的互聯(lián)互通等。

當有了這樣的頂層架構，就開(kāi)始談?dòng)驳牟糠郑ㄔO備/OT）應該有什么樣的支撐能力，可以來(lái)定行業(yè)、產(chǎn)業(yè)的標準，以及與智慧醫院運營(yíng)相關(guān)的標準（這些標準正在全國推進(jìn)）。

然后按照這些標準，OT 從變化能力、執行能力、改變能力上怎么去做？IT可以向個(gè)性化方面多做一點(diǎn)。IT 有這個(gè)改變能力，因為迭代速度快。接下來(lái)，可否對人的理解更細膩化一點(diǎn)？ IT 人可以更多地拿這些去給OT 的改變部門(mén)/ 執行部門(mén)做輸入，那么這樣的迭代往前發(fā)展，在一個(gè)問(wèn)題驅動(dòng)的框架下定相應的問(wèn)題、應用空間的標準，在OT 執行端確定執行標準，在IT 個(gè)性化方面充分發(fā)揮更智能的AI（人工智能）個(gè)性化的能力，給OT 更多的輸入。

如果這種迭代實(shí)行起來(lái)，可以在某一個(gè)應用上落地。

當然，如果多個(gè)行業(yè)有了這種應用的變化以后，整個(gè)的IT、OT 的融合又會(huì )往前邁一大步。

鄭緯民院士：

大約10 年前，中科院計算所的李國杰老師組織了一個(gè)香山會(huì )議，討論計算與通信的問(wèn)題，每年開(kāi)一次會(huì )。后來(lái)又增加控制，即IT、CT、OT 怎么融合在一起？

今年11 月香山會(huì )議在廣州召開(kāi)，又討論了這件事，按照去年開(kāi)會(huì )的意見(jiàn)提出了一條路徑，走“可計算制造”道路。

高文院士：

關(guān)于趨勢和路徑有四化。

第一，邏輯化。為什么要邏輯化？計算機之所以能夠走到今天，因為把終端設備邏輯化，這是非常關(guān)鍵的一個(gè)步驟。OT的邏輯化指什么？OT里不能單獨談軟件，而是軟件和硬件要在一起，特別是到邏輯部件級，一定是CPU 和嵌入軟件在一起考慮。

第二，網(wǎng)絡(luò )化。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就不展開(kāi)了。網(wǎng)絡(luò )化以后，很多標準就可以到臺面來(lái)探討了。

第三，開(kāi)源化?；仡櫄v史，早年通信業(yè)的七國八制是怎么造成的？因為交換機里用的所有電路、器件等是各家公司的做法。1991 年鄔江興院士主持研制成功04機（注：我國第一臺萬(wàn)門(mén)程控數字交換機-HJD04 機），特點(diǎn)是不管你原來(lái)是什么制，我都是計算機上來(lái)，一統天下了。我們現在也要開(kāi)源化，例如CPU，現在各種嵌入式處理器（MPU）、微控制器（MCU）等都有，將來(lái)上RISC-V 處理器行不行？以后能否主要的CPU 控制器就是RISC-V 了？因RISC-V 是開(kāi)源的，RISC-V上面可以運行Linux，這樣，邏輯化的底層就變成開(kāi)源的，在開(kāi)源上去構架。

第四，虛擬化，現在 OT 人和IT 人不容易坐到一起談事。IT 人希望在真系統上去改，今天改、明天改，OT 人肯定不和你玩。如果做一個(gè)孿生系統，那么在孿生系統上改，運行成功再搬到真系統上。所以一定要虛擬化，做孿生系統。

如果能做到這四化，這個(gè)趨勢路徑是不是可以試一試？當然這不是唯一路徑，還有其他路徑。

（本文來(lái)源于EEPW 2023年12月期）