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【发现中国原创技术】东土科技:领军中国工业互联网

文章导读: 北京东土科技股份有限公司董事长李平曾在一家国企工作,做民用通信,后来他出来创业。与民用通信不同,李平创立北京东土科技股份有限公司,伸入的领域是工业互联网,也就是解决机器之间工业级别通信问题的行业。

p59 北京东土科技股份有限公司董事长李平 《 中国经济周刊》视觉中心 首席摄影记者肖翊 摄

北京东土科技股份有限公司董事长李平 《 中国经济周刊》视觉中心 首席摄影记者肖翊 摄

(本文刊发于《中国经济周刊》2016年第41期)

《中国经济周刊》 记者 银昕|北京报道

北京东土科技股份有限公司董事长李平曾在一家国企工作,做民用通信,后来他出来创业。与民用通信不同,李平创立北京东土科技股份有限公司(下称“东土科技”),伸入的领域是工业互联网,也就是解决机器之间工业级别通信问题的行业。“决定创业之后我也面临着一个选择,如果在自己所熟悉的民用通信里继续做,机会不多了,于是我们选择了工业互联网行业。”李平说。

“目前德国提出‘工业4.0’计划,美国提出‘工业互联网’计划,其实质都是工业互联网,用互联网技术升级改造原来的工业系统,在这方面我们中国的企业也要在这个最顶尖的领域做,才能跟得上时代步伐。”李平表示。

公司的名称取为“东土”,李平也花了一番心思。“唐朝是中国历史上最强盛的王朝,同时也是最受世界尊敬的一个王朝,很多来自西域和中亚的商人,来了唐朝之后就不想回去。当时西方各国对唐朝的称谓就是‘东土’。”李平说,公司取名“东土”,就是希望能够在这片土地上建造一间以核心技术研发取胜的、令世人景仰的企业。

何为“工业互联网”?

李平介绍说,所谓工业互联网,是一个非常新的事物,相比于民用通信,这在技术上是一块硬骨头。“民用通信已经被华为这样的企业做得很好了,如果要在新的领域继续发展,我们只能去啃不好啃的骨头。”在民用通信领域,目前通行的互联网交换协议是TCP/IP协议,通俗地说就是,接收信息的一方告诉发出信息的一方是否收到了信息,如果没有,发出信息的一方再向接收方发送一次信息。但这其中来往所消耗的时间,是工业级互联网在机器之间的通信,特别是智能制造和精密制造中的高速机床所不能接受的,TCP/IP协议其间的双方通信所耽误的时间将对精密机床的生产效果产生严重影响,这样一来,新的通信协议等相关一系列标准亟待制定。

“与民用通信相比,机器之间的工业通信在实时性和可靠性上的要求不是一个等级。就像铁怎么变成钢一样,我们在既有技术和协议基础上,加上一些元素,就让它变得更坚硬。”李平表示,就像钢铁不能分家一样,工业互联网技术也要在过去民用通信的基础上进行改造,但工业互联网的改造更集中在架构体系上。

工业通信与民用通信的差别究竟在哪儿?“首先是使命不同。”李平说,民用通信是用电脑、手机等设备将人与人之间联系起来,工业互联网是要将机器与机器之间结合起来,每一个机器在这个网络上都是一个节点,每一个节点包含着开关、流量、压力、操作频率等这些数据元素,工业互联网要做的是在流程和分工上掌握并且控制这些节点上的数据,并且让机器之间进行交流,这是与民用通信之间最本质的差别。“与人不同,机器是没有生命的,它没有容错能力。我们人刷一个网页会判断出来刷错了,要重新刷一遍,但机器不会,容不得指令上的半点错误。这就是工业互联网的使命,它比民用通信在准确性上相比容不得半点失误。”

李平介绍,工业互联网的另外一个特点是流量恒定。与民用通信需要汇集更多的人群,以求在流量上获得更多的数据不同,每台机器的流量是固定的,“更讲求的是逻辑关系,逻辑关系一定不能出错。在流程上发出指令的时候,不能有半点失误,否则机器作业就都乱了。”

工业互联网最终要解决什么问题?它的前景如何?李平表示,我们只要看看民用互联网对人们生活方式的改变,就可以预见工业互联网的未来。“就像人类的神经系统一样,工业互联网就是未来机器世界的神经网络,也许在运用初期阶段我们还只能停留在局部几个点上的优化,但最终会像现在移动互联网重塑了政治、经济、商业等生活中各个领域一样,工业互联网会改变整个工业体系。”李平说。

中国的“后发优势”

目前,东土科技还处在技术攻坚阶段,研究的主要领域是工业服务器、控制器以及解决方案的芯片和操作系统。东土科技目前的部分成果已经用在了能源、城市交通和工业当中,该公司目前提出了4个智慧目标:智慧工业、智慧城市、智慧能源和智慧军事。

李平表示,尽管工业互联网是一个全球尖端的行业,但中国并不落后,甚至在某些方面还有“后发优势”,特别是在制定国际通用的标准和统一的操作系统方面。“根据我们的观察,德国的所谓‘工业4.0’其实并没有完全抛弃之前西门子等企业的那套底层的控制网,而是用互联网技术改造升级之;美国的‘工业互联网’计划也舍不得完全抛弃通用电气公司之前既有的几十亿美元的底层基础。这两个都在尽可能保留之前的技术底层,减少投入;而中国不同,我们有机会在完全无窠臼的情况下,从上到下创造出一个全新的体系。”李平说。

早在特斯拉生产出第一辆电动汽车之前,奔驰、宝马等汽车厂商早就启动了电动汽车的项目,但当毫无燃油机底层技术窠臼的特斯拉生产出一台纯电动汽车后,电动汽车这个概念被重新定义了,“苹果公司重新定义了智能手机,也是这个道理。诺基亚、摩托罗拉等手机巨头迅速垮台,就是因为不愿舍弃技术底层的基础,不愿一切从头开始。”

李平还表示,建造工业互联网,国家意志也可以成为中国的一个优势。与民用互联网不同,工业互联网牵涉到国家安全等核心利益,不太可能会有诸如Linux、Windows等全球通用的操作系统,如果国家意志足够坚决,率先建立起一个国内统一的操作系统,那么今后在国际标准的制定上就会占领先机。“如果中国走在了世界前列,那中国的标准就是世界标准。”

2007年,在北京展览馆举行的新中国成立以来的科研成果展览中,展厅正中是神舟飞船,一侧是“两弹一星”,另一侧便是东土科技参与制定的工业自动化IEC61158—EPA国际标准的展示。李平说:“目前在工业互联网领域,参与制定国际标准的国内通信企业,只有东土科技一家。”

除了IEC61158—EPA,东土科技还参与和承担了另外两项工业自动化信息领域国际标准IEC62439(高可靠性自动控制网络)和IEEE C37.238(IEEE1588在电力系统中应用的标准文件),并主导起草了国家标准GB/T 30094 工业以太网交换机技术规范,承担了3项国家863课题。作为北京工业互联网产业联盟理事单位和中国工业互联网技术应用的领导者,东土科技正在主导制定的智能制造国家标准包括:工业互联网架构标准化与实验验证系统,工业物联网技术要求标准化与实验验证系统,功能安全和工业信息安全标准研究和验证平台建设,工业控制网络标准研究和验证平台建设,以及工业互联网智能对象模型与数据处理规范和工业自动化系统时钟同步、管理与测量通用规范。东土科技主导制定的工业总线通信标准也正在规划过程中。

李平表示,由于历史原因,中国没能赶上前三次工业革命的浪潮,导致在相当长一段时间内的核心技术没能站在浪潮之巅;在以工业互联网为契机的“第四次工业革命”到来之际,东土科技希望能抓住机遇,在技术革新的最尖端做一回弄潮儿。“美国的通用电气公司、德国的西门子公司都是因为在技术革命中抓住了机遇,一举成为上百年的行业巨头。东土科技希望在‘第四次工业革命’中把握机遇,成为中国的GE。”

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专家点评

工信部工业互联网产业联盟秘书长余晓辉:

工业互联网有极大的未来发展空间

工业互联网是一个非常大的概念,它构筑了智能制造的全部信息基础设施,也会构筑新的发展平台和新业态。如果这个概念继续延伸,就可以覆盖到交通、能源、医疗、军事等各个领域,成为“产业互联网”。工业互联网有几大关键要素:互联,包括工厂中的联网技术,也需要工厂之间的对外连接技术;数据,网络化协同,个性化定制,服务化转型和智能化生产,都是将数据采集起来,通过数据集成,挖掘数据并进行智能决策,然后将决策反馈到生产环节。

目前不论是德国的“工业4.0”还是美国的“工业互联网”计划,都在全面互联的时代,实现数据的智能,通过数据的智能实现决策的智能,在决策得以智能化之后,改造生产模式,改造产业组织方式,改造创新创业模式。中国的“中国制造2025”计划与德国和美国各自的计划在同步推进。在这个大的变革中,很多地方都要采用新的技术,比如物联网、传感器、人工智能和深度学习。

关于工业互联网不适用TCP/IP协议的问题,目前已经有仍旧使用IP技术的以太网当中的协议,不过还未能满足智能生产过程中高速实时控制的问题,目前在实现同步的网络技术上还处于研究阶段,这些尚未完全解决的问题,国际国内都在进行探索。鉴于我国工业基础的水平不平衡,一些工厂的技术已经接近世界发达水平,也有一些水平比较落后的工厂。中国工厂升级的路径比较多元,一些既有设施比较落后的工厂的确有把握“后发优势”的可能。

东土科技目前的主要业务是工业互联网这个大概念里有关工业交换机、服务器、解决方案芯片的环节,他们所从事的这个行业在技术、应用和商业模式上一定会有极大的未来发展空间。中国有一定的“后发优势”,并不是简单地理解为可以完成一次“从无到有”的彻底更新换代;中国的现状不是全落后,而是不平衡,工业3.0、2.0、1.0,甚至更落后的版本共同存在,只有特别落后的工厂才有必要实行“从无到有”的彻底换代。一些接近世界发达水平的工厂一定会考虑成本问题,将既有技术和设备全部替换掉是不太现实的,比较现实的做法还是“从有到有”的升级改造。

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2016年第41期《中国经济周刊》封面

2016年第41期《中国经济周刊》封面

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责任编辑:张芳超
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