智造的安全憂思

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)安全性是智能制造的生命線，解除擔(dān)憂需要打造一個足夠安全的平臺。

今年的兩會首次將人工智能寫入《政府工作報告》，同時李彥宏與宗慶后在中國企業(yè)家兩會沙龍上的激烈辯論也引起了人們的注意。宗慶后說：“什么都被機(jī)器取代了，人派什么用場？ 什么都做不了了，就成傻瓜一個了?！边@可以說是一種擔(dān)憂。

有人甚至擔(dān)心如果人類對機(jī)器系統(tǒng)失控了怎么辦？這其實都是安全性的擔(dān)憂。這讓我想起，奧巴馬在菲律賓馬尼拉舉行的APEC峰會論壇上問馬云：“為什么你對大自然保護(hù)充滿熱情？”馬云說：“不是熱情，而深深的擔(dān)憂促使我對環(huán)境和氣候變化投入精力?！?/p>

所以，我想強(qiáng)調(diào)的是，我們要為智能制造解除擔(dān)憂，要打造一個足夠安全的平臺，這個平臺應(yīng)該能夠跨越車間、企業(yè)和企業(yè)間的生態(tài)系統(tǒng)。

對于人工智能和智能制造，既要解決觀念問題，也要解決技術(shù)問題。觀念問題有可能很快轉(zhuǎn)變，但技術(shù)問題的解決，沒有長期的積累是不可能的。從技術(shù)研發(fā)能力的局限性，到行業(yè)、企業(yè)的遺留系統(tǒng)，都不是一朝一夕可以解決的。必須沿著循序漸進(jìn)、迭代優(yōu)化的道路前進(jìn)。

能夠創(chuàng)造出工具和機(jī)器，這本身就是人類區(qū)別于其他動物的重要特征之一。人類創(chuàng)造工具和機(jī)器的出發(fā)點，是因為它們在某些方面的能力會勝過人類。但是，人類評斷工具、設(shè)備和系統(tǒng)能否實際投入使用，首先考慮的是安全性。

人機(jī)博弈誰勝出？對于我們這些從事工具和機(jī)器研究開發(fā)的專業(yè)人員來說，問題的答案其實不復(fù)雜，就是看我們是不是可以處理好功能性和安全性這一對矛盾。只要我們在設(shè)計制造上確保機(jī)器的能力始終把握在人類可控的范圍內(nèi)，也就是確保安全性、可靠性，那當(dāng)然是讓機(jī)器的能力越強(qiáng)越好。例如，為了防范地震，我們可以選擇住在帳篷里，但是我們建造出的摩天大樓，已經(jīng)足夠抵擋數(shù)十倍、上百倍于史上最強(qiáng)烈的地震，我們制造的電梯肯定不會讓人摔下來，所以我們就不必去住帳篷。

歸根結(jié)底，這是工具機(jī)器的安全系數(shù)問題。當(dāng)我們有更強(qiáng)的能力解決好安全性問題，我們就敢于為工具和機(jī)器賦予更強(qiáng)的能力。

越自動、越智能、越安全

在全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境中，工業(yè)制造商面臨著來自諸多方面越來越激烈的競爭壓力。各行各業(yè)的生產(chǎn)者，例如汽車、航空、高科技、食品和飲料、紡織、制藥，都不得不大力創(chuàng)新才能生存下去，但又不可能在一夕之間拋棄已經(jīng)正常使用幾十年、而且還能繼續(xù)使用的原有設(shè)備。原有遺留系統(tǒng)和設(shè)備維護(hù)起來雖然十分昂貴，但如果完全更換不僅會因為生產(chǎn)停頓而造成巨大損失，而且新系統(tǒng)、新設(shè)備沒有經(jīng)過長期的生產(chǎn)使用考驗，難以保證穩(wěn)定的生產(chǎn)質(zhì)量。

與此同時，安全性方面的危機(jī)更加嚴(yán)重。常識告訴我們，系統(tǒng)和設(shè)備一旦安裝調(diào)試正常，越少去改變它，越不容易出故障。與系統(tǒng)和設(shè)備相比，人為原因造成的安全事故要多出很多倍。例如，在車輛安全方面，由于機(jī)械故障所造成的事故，遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于人為操作不當(dāng)所造成的事故。普通大眾認(rèn)為自動駕駛汽車很炫酷，實際上交通運輸專業(yè)企業(yè)和人士推動它，是因為能夠大幅降低事故發(fā)生率，所以保險業(yè)成為自動駕駛汽車的重要推動力。如果讓復(fù)雜的生產(chǎn)流程通過智能化實現(xiàn)自動化，減少人為干預(yù)的必要性，會大幅度提升安全性。

信息技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)為制造業(yè)創(chuàng)新打開了大門，但最大的挑戰(zhàn)在于，如何嚴(yán)格確保它們能夠達(dá)到必須的安全性、可靠性和高可用性。

在制造企業(yè)的生產(chǎn)線上，有非常多的部件處在快速運動狀態(tài)，例如機(jī)械手臂、流動裝配線、包裝機(jī)器，任何差錯都是災(zāi)難性的。如今，它們都必須通過網(wǎng)絡(luò)，接受應(yīng)用軟件來進(jìn)行控制軟件的部署、更新、故障接替和汰換退役，在整個生命周期里，都應(yīng)該能夠進(jìn)行無縫管理。

任何新一代制造系統(tǒng)也都必須能夠?qū)o數(shù)設(shè)備所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取、分析，并且根據(jù)分析結(jié)果快速做出調(diào)整。制造企業(yè)必須以循序漸進(jìn)、迭代優(yōu)化的方式，實現(xiàn)繼承與創(chuàng)新的最優(yōu)化組合，才能給經(jīng)過多年實踐驗證并且還將繼續(xù)運轉(zhuǎn)的傳統(tǒng)遺留系統(tǒng)注入新的活力，讓它們適應(yīng)新的市場環(huán)境。

實現(xiàn)這種迭代優(yōu)化的第一步是在企業(yè)架構(gòu)levels 1–3上實現(xiàn)100%數(shù)字化表示，也就是DCS和PLC等，這在很多制造業(yè)車間已經(jīng)實現(xiàn)了。第二步是在整個企業(yè)的層級上實現(xiàn)更及時的維護(hù)、更快的故障切換和失效備援，以及更低的運營成本（OPEX）。第三步則是在跨越企業(yè)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，實現(xiàn)更高程度的靈活性和可擴(kuò)展性，以適應(yīng)瞬息萬變的供需市場。

從車間到企業(yè)，再到云端

智能制造，不論是汽車、航空、高科技、食品和飲料、紡織還是制藥，各個行業(yè)所需的功能性各自不同，但安全性的擔(dān)憂和需求是一致的。從產(chǎn)品和技術(shù)的角度來看，很大程度上是看有沒有足夠安全的操作系統(tǒng)，而且提供車間、企業(yè)和生態(tài)系統(tǒng)的全方位物聯(lián)網(wǎng)、云計算能力。

操作系統(tǒng)的安全性問題其實沒有什么神秘，要逾越的障礙、要調(diào)和的矛盾，主要是性能和安全性的折衷。像是一部馬力確定的車，跑得越快就越容易翻車，而翻車之后也摔得越慘重，可是跑得太慢又失去了使用價值；又或者可以走向另一個極端，讓它變成拖拉機(jī)、起重機(jī)，不去追求速度，而是追求穩(wěn)定性和載重能力。

怎樣才能實現(xiàn)我們的設(shè)計意圖，這是核心。制造業(yè)所用的操作系統(tǒng)，在車間里、企業(yè)級和跨企業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)級，需求也有所不同，但在安全性和性能之間實現(xiàn)最優(yōu)化的折衷調(diào)和，一直都是不變的。例如，風(fēng)河公司的在建構(gòu)安全可靠工業(yè)系統(tǒng)方面耕耘了30多年，它的旗艦產(chǎn)品VxWorks操作系統(tǒng)已經(jīng)運行在超過20億臺設(shè)備之中，遍布世界各個角落，甚至工作在火星、木星軌道上，其特色就是高可靠性、高安全性，特別適合工廠車間各類設(shè)備的實時控制。而虛擬化平臺Wind River Titanium Cloud支持的硬件已經(jīng)覆蓋企業(yè)架構(gòu)的levels 1–3，也就是DCS和PLC等系統(tǒng)，在企業(yè)層級上實現(xiàn)了工業(yè)數(shù)據(jù)中心的虛擬化。在跨越企業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)層級上，風(fēng)河提供了Wind River Helix Device Cloud（設(shè)備云），可以為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的部署、監(jiān)控、服務(wù)、更新和汰換提供完整生命周期的管理工具。

智能制造無疑屬于尖端的創(chuàng)新技術(shù)。如同舞臺表演，越是高難度的精彩表演，越需要穩(wěn)定的舞臺，甚至伴奏的音樂也需要更穩(wěn)定的節(jié)拍。表演者一方面在追求藝術(shù)突破，另一方面多少是存在一些擔(dān)憂甚至恐懼。

所以，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)必須為整個制造業(yè)打消擔(dān)憂和恐懼，跨越車間、企業(yè)和生態(tài)系統(tǒng)，提供足夠的性能、安全性和可管理性。

（作者韓青系美國風(fēng)河副總裁、亞太區(qū)總負(fù)責(zé)人）