晓庆专栏（三）| 加快培育杀手级工业APP，谨防工业互联网平台成为“僵尸软件”组装厂

文| 赛迪工业互联网首席研究员 袁晓庆

《晓庆专栏》第3期

10 July 2019

• 近两年来，围绕工业互联网平台体系架构、核心技术、建设路径、演进趋势，袁晓庆博士撰写了十余篇文章，本期是《晓庆专栏》第3期《加快培育杀手级工业APP，谨防工业互联网平台成为“僵尸软件”组装厂》。

• 本文袁晓庆博士指出在培育百万工业APP所面临三大“卡脖子”瓶颈，并给出对策建议。

《国务院关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》提出，“到2025年，形成3-5个具有国际竞争力的工业互联网平台，培育百万工业APP，实现百万家企业上云，形成建平台和用平台双向迭代、互促共进的制造业新生态”。

培育百万工业APP，是建设工业互联网平台生态的核心，是形成工业互联网平台双边市场的关键。工业APP是基于工业PaaS平台上的工业微服务组件，封装形成的面向特定行业、特定应用场景的一个个云端数字化解决方案，本质上是以应用服务的形式实现工业知识的沉淀、传播、复用和价值创造。

工业APP是工业互联网平台的关键

一部软件产业的发展史，就是一部软件架构持续优化的发展史，就是一部从软硬一体到软硬解耦、从本地应用到云端应用、从单体结构到微服务架构不断演进的历史。工业APP作为工业互联网平台上承载的一种新型工业软件，标志着软件产业的发展进入4.0阶段，代表着制造业数字化、网络化、智能化转型升级的新路径。

一是从软件的发展历程看，工业APP标志着软件业进入4.0阶段。

全球软件产业发展经历了软硬一体、单机应用、云化应用、云生应用四个阶段，其基本脉络是软件在沿着松散解耦、灵活组态、快速部署、按需定制的方向在演进。第一阶段是1946年到1975年，这一时期软件是和硬件捆绑在一起进行销售的，其基本特征是软硬一体化。

第二阶段是1975年以后，Microsoft和Oracle的出现使得软件开始成为一个独立产业，标志着软件产业进入了以单机应用为典型特征的数字化阶段。

第三阶段是从1999年开始，Salesforce的出现，标志软件产业进入了以云化应用为典型特征的网络化阶段。

第四阶段从2008年开始，苹果APP Store的正式上线，标志着软件产业进入了以云生应用为典型特征的智能化阶段。2016年，GE面向全球开放Predix平台，标志着APP正从消费领域向工业领域快速渗透，工业APP成为了支撑制造业数字化、网络化、智能化转型升级的一种新型软件形态。

二是从软件的技术架构看，工业APP是一系列工业微服务组件的再封装。

微服务是Thought Works首席科学家Martin Fowler 2014年提出的概念，形象来说，每个微服务组件都是一个积木式的模块，可使用这些模块组装出不同的应用服务。学术一点来说，微服务就是把单体架构软件按业务功能解构成多个职责单一的小模块，并利用轻量化机制HTTP RESTful API实现通信，组装成面向特定行业、特定应用场景的新型工业APP。

与传统单体架构相比，微服务架构可实现工业APP的灵活组态、持续更新和快速部署，具有以下四项优点。

一是松耦合，每个模块只负责一项功能，比如只负责用户登陆功能、身份验证功能、位置服务功能、故障诊断功能或可视化功能等。

二是易开发，模块可由小团队负责，支持不同的开发语言、数据存储技术和技术堆栈，可大幅提高开发效率。

三是易部署，可以对模块进行持续更新、持续部署、持续交付。

四是易扩展，每个模块运行在隔离的容器环境中，有自己的独立进程，可以单独扩展每一个模块。

三是从软件的业务功能看，工业APP是面向特定行业特定应用场景的一个个云端数字化解决方案。

工业APP本质上是工业技术的软件化，是人们对工业研发设计、生产制造、经营管理等制造全过程运行规律的显性化、模型化、代码化，是承载工业基础技术、行业知识和经验体系的新载体，是基于工业PaaS平台开发的一个个云端数字化解决方案。培育工业APP，就是通过软件技术把制造企业内部分散、隐性的工业知识进行显性化，促进工业知识的沉淀、传播、复用与价值创造。

伊梅尔特在哈佛商业评论《我是如何重造GE》一文中也讲到，“GE不能成为一个只有扁平增长的千亿美元级的公司，我们把GE想象成是一个超级商店，是一个全球知识交换中心”。

从软件的开发范式看，工业APP是工业知识生产的流水线革命。1913年，福特建立了汽车生产的流水线，福特装配线的每项任务有一个工位，大部分零件以标准件的形式被组装，几百辆车可以同时生产，每辆汽车的组装时间由原来的12小时28分缩短至90分钟，生产效率提高了8倍。

工业互联网平台相当于软件生产的流水线，正引发一场工业软件研发、工业知识生产的革命，促进工业APP生产的规模化，工业PaaS上每项功能都是一个微服务组件，以“搭积木”的形式被调用，工业APP的开发周期从以月、周为单位缩短至以天、小时为单位，基于平台开发一款APP只甚至只需要15分钟。

培育百万工业APP面临三大“卡脖子”瓶颈

受限于行业机理沉淀能力不强、工业大数据建模分析能力较弱、开源社区建设滞后等“三座大山”需要翻越，我国工业APP培育仍处于初级阶段。当前大多数工业APP是传统工业云平台上的“移民”，工业PaaS平台上土生土长的“原居民”数量有限，同时大多工业APP是描述类和诊断类应用，预测类和决策类等高端工业APP严重匮乏，培育百万工业APP任重道远。

一是受限于行业机理模型沉淀能力不强，工业APP数量不多。

严格意义上讲，工业APP是依靠工业PaaS上的行业机理模型“生长”出来的，属于工业互联网平台上的“原居民”。但是受限于工业互联网平台发展尚属于初级发展阶段，工业PaaS平台赋能不够，平台上的工业APP数量少且“鱼龙混杂”，当前工业互联网平台上承载的工业APP基本上是工业云平台上搬迁过来的“移民”。一方面，根据航天云网、海尔、树根互联、东方国信、用友、索为、清华紫光等国内领先工业互联网平台企业公开的数据，据不完全统计，我国工业APP数量不超过20000个，远远难以满足企业上云求。另一方面，这20000款工业APP中，很多传统软件云化而来的，只能算是工业互联网平台上的“移民”，真正从工业PaaS平台“生长”出来的工业APP屈指可数。

二是受限于大数据建模分析能力较弱，工业APP质量不高。

工业APP是研发出来的，更是用大数据“喂”出来的，没有一年甚至数年的大数据训练，很难培育出高质量的工业APP。当前，我国工业APP发展不仅存在数量不多的问题，也存在质量不高的现象，主要体现在以下三个方面。从数据分析深度看，状态监测、故障诊断类工业APP多，预测预警类尤其是智能决策类工业APP少。从数据分析广度看，受限于数据采集能力不足，基于单一数据源开发的工业APP多，基于设备和业务系统等多源异构数据开发的工业APP少。从数据分析精度看，仅仅基于工业机理模型或数据驱动模型开发的工业APP多，基于机理模型和数据驱动模型联动开发的工业APP少。

三是开源社区建设滞后，开发者“双创”生态尚未建立。

当今时代，软件开源和硬件开放已成为不可逆转的趋势，掌控开源生态，将已成为全球工业互联网平台的焦点。GE、西门子、PTC等领先平台企业均已建立为开发者提供开源代码、开发工具、微服务组件的开源社区，平台拥有上万名开发者。在我国，工业互联网平台开源社区建设处于空白，开发者规模和能力与国外工业互联网平台相比差距显著，严重制约了工业APP的培育。

对策建议

工业互联网平台发展的机遇稍纵即逝，亟需抢抓机遇、全面部署、系统谋划，加快培育百万工业APP，加快工业互联网平台生态建设，形成建平台和用平台双向迭代、互促共进的良性格局。

一是面向工业APP开发、测试、交易等全生命周期，完善公共服务支撑体系。

建立体系完整、分类明确、指导性强、滚动修订的工业APP发展目录，指导工业APP有序开发。围绕数据互通、应用移植、安全性、可靠性等测试需求，建设工业APP评估规范和云测试平台，支持工业APP开发者进行自测试、自评估，加速工业APP的应用推广。围绕跨平台间工业APP流转，鼓励企业积极采用区块链等新技术促进平台间工业APP互联互通。

一是面向工业APP开发、测试、交易等全生命周期，完善公共服务支撑体系。

面向装备、轨道交通、汽车等离散行业，基于工业互联网平台开发设计制造协同、生产管理优化、设备健康管理、产品增值服务、制造能力交易等工业APP。面向钢铁、冶金、石化等流程行业，基于工业互联网平台开发状态监测、故障诊断、预测预警、工艺优化、质量控制等工业APP。面向特定行业、特定区域共性需求，基于工业互联网平台推动工业APP的再封装、再组态，形成行业整体解决方案，加快工业互联网平台的落地。

三是面向培育开发者“双创”生态，加强开源社区建设。

注重开源社区培育，支持龙头企业面向行业共性关键技术和工业互联网平台发展需求，建设开放开源技术、代码开发包和开发工具的开源社区，尽快补齐短板。开展工业互联网平台开发者创业创新大赛，积极培育工业APP开发者队伍，打造基于工业互联网平台的“双创”新生态。支持工业互联网平台企业积极参与融入国际成熟开源社会，争取话语权。

赛迪晓庆工作室  

赛迪晓庆工作室以赛迪工业互联网首席研究员袁晓庆博士为核心，整合赛迪研究院工业互联网资源，以"专业研究、产业赋能"为使命，以"专业、理性、深度、权威"为理念，致力于工业互联网的政府支撑、产业分析、课题研究、专业服务。主要开展工业互联网产业政策规划、工业互联网平台评价研究、工业互联网建设方案咨询、工业企业上云成熟度评估等方向的研究。 

工作室愿与业界携手，共建工业互联网良性产业生态，共推中国工业互联网创新发展。

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文/赛迪工业互联网首席研究员  袁晓庆

编辑/王改静

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