阿里云AICS 奋斗史 一部中国工业软件 (阿里云AICS)

“只有2人。”

很难想象，一个占地550多亩、日产水泥上万吨的水泥厂，中控室仅有两名操作员负责“操窑”。

在全球最大的环保协同处置水泥窑线，华新水泥黄石“万吨线”厂长刘文兵告诉，同样的工作，市面上其它水泥厂需要5人才能完成。而且，这5人必须时时刻刻盯着屏幕，不能有丝毫懈怠，工作量极大。

但对于黄石工厂中控室的两名操作员，生产水泥最为核心的“两磨一烧”环节已经实现智能控制，因此在大部分时间里，他们都无需人工干预，智能化投运率已经达到了90%。只有在发现异常之后，用对讲机联系现场运维人员处理即可。

刘厂长介绍道，这背后的功臣是一套叫 HIAC（华新水泥低碳制造智能控制系统）的系统。HIAC投运之后，不单降低了操作员的工作强度，在能耗方面，通过提升替代燃料的稳定性，黄石工厂万吨线的全年碳排再减6万吨，节省能耗成本2000万元。

了解到， HIAC系统搭建基于阿里云工业控制优化软件平台AICS。在阿里云AICS提供的通用算法的基础上，华新水泥工艺专家与阿里云算法工程师组成项目攻坚小组，结合华新水泥长期积累的工业大数据和专家知识库，提炼出生产过程中的新场景和新算法，搭建出了新系统HIAC。

不到一年，华新水泥就顺利完成了湖北宜昌、黄石、云南禄劝等六家工厂的新控制系统的上线。目前，华新水泥正在全国所有的50余条水泥产线推广这套新系统，并计划将其应用在海外产线上。

这也是阿里云AICS在固废领域实现全国100座废品焚烧炉的规模效应后，在工业领域的又一次可复制的落地探索。

1、传统工业企业转型之痛：缺技术、缺人才，更缺软件

在“双控”“双碳”等政策下，同时也出于自身的业务需要，许多制造业企业开始数字化转型。

但怎么转？

数字化转型离不开技术、数据，这正是传统制造企业的短板。

他们懂生产，懂管理，懂工艺，懂行业，唯独不懂如何最大化激发数据价值。

他们并非不懂数据的重要性，否则也不会花重金搭建ERP、PLM、CRM等系统，但在生产制造环节中积累的数据，大部分没有得到充分利用。

因为数据本身，与云计算、人工智能等技术密切相关，这些技术和生产技术是两回事，有着质的区别。

以黄石工厂为例：华新水泥懂如何生产制造水泥、熟料，但如何把生产环节中的各种数据（设备、产品）利用起来，做分析处理、模型预测，却在华新的能力范围之外。

「缺技术」，是传统制造企业转型面临的第一重困境；第二层困境，则是缺人。

“懂行业又懂技术的人才，真是太少了。”

华新水泥首席数字官汤峻告诉，制造业本身需要时间积淀经验，许多员工已经在工厂工作数十年，对行业有很深的认知，懂生产技术，但对于人工智能、大数据、云计算等技术，却知之甚少。

而市场上懂这些新技术的人才，只有很少一部分愿意进入制造业，并且这部分人一开始并不懂行业。

并且，企业也非常为难，因为懂AI、云计算技术的人才，很难愿意接受制造业的薪资待遇，这对企业本身的薪资体系会形成倾轧，带来不稳定性。

种种原因之下，制造业转型，实际上面临着一场「人才荒」。

传统制造企业转型的第三重困境：缺合适的工业软件。

实际上，不论是企业缺技术，还是缺人，都可以通过“曲线救国”（工业软件）的方式来解决。

从过去粗放式的生产经营模式，转变为现在精细化、标准化管理，生产制造行业的经验、流程以及各种智能技术等，都可以集成、沉淀到工业软件之中。

通过软件控制生产，既能解决制造业企业缺智能技术的难题，技术本身又能以模块化的方式赋能员工。

这正是工业软件的价值所在。

作为生产制造必不可缺的要素，工业软件按照场景分，可主要分为设计研发类（如CAD、EDA）、信息管理类（如ERP、CRM）和生产管理（如MES、DCS）等。

当前，国产工业软件大多集中在在信息管理类，尤其是办公自动化（OA）、客户关系管理（CRM）等领域，涌现出了用友、浪潮等头部公司，已经具备较强的实力。

但在“卡脖子”的设计研发和控制优化等方面，是国产工业软件的薄弱环节，基本上为国外厂商，如西门子、ASPEN等垄断。

因而，适合于本土化的、有着自主核心技术的工业控制软件，在当下，显得格外紧缺。

2、阿里云AICS工业大脑：一个典型的国产工业控制软件

在华新水泥工艺专家黄胜看来，工业控制软件首先要足够稳定，一线工人才愿意使用，企业才愿意为软件付费。

其次是操作难度。如果软件操作难度大，不易于使用，会直接劝退使用者。

最后是开放，企业本身有着多种业务需求，要进行功能开发；并且制造业企业本身建设有多个系统，这些系统之间如何实现高效耦合，对软件的开放能力要求很高。

与市场上其他工业软件相比，AICS在这三方面都有一定的优势。

稳定性方面，自黄石工厂HIAC上线以来，系统出现故障的次数为零。

在操作难度上，“AICS很容易上手”，黄胜告诉，在与阿里合作之前，华新使用的是美国软件，但较为封闭、复杂。

比如，在水泥生产流程中，需要实时控制相应指标，根据实际变化进行调整，“调整起来很复杂”，但AICS可以直观显示具体功能，员工本身不需要更多的理解成本，可以一边跟踪产线情况，一边进行调整，提高工作效率。

“AICS里有很多组件，可以直接进行自由搭建组合，形成不同的智能应用，前后关联非常清楚。”黄胜表示，对于自己这类编程能力很弱的人，AICS提供简单的python脚本，只需要改动其中一小部分，就能实现自身想要的功能。

开放性上，AICS具备开放集成能力和二次开发能力，通过API接口，企业可以集成第三方系统，并且支持用户自定义算法组件，搭建企业自身的解决方案。

图1:AICS操作界面

“而且AICS是国产工业软件。”黄胜表示，国产工业软件有着独特的好处：不需要汉化，不懂英语也可用，并且无需代理商，可直接与软件供应商合作，减少成本。

目前，AICS除了在华新水泥黄石工厂落地以外，还应用在了一汽红旗数字工厂的涂装车间，进行空调和风机设备的能耗优化。覆盖钢铁、水泥、固废、汽车等领域的200多条产线。

图2:一汽红旗工厂内部

3、国产工业软件之殇：用户奇缺，难成生态

在知乎，有这么一个问题：为什么阿里、腾讯这样的大厂不研发被卡脖子的工业软件？

多数回答认为，阿里、腾讯等企业跨行研发毫无优势，他们懂软件开发，却不懂工业；没有工业基因，想要做工业软件，难如登天。

但其实，阿里云很早就开始做工业软件，其中还有一段隐秘的故事。

“阿里云做工业已经有七年了。”阿里云副总裁曾震宇告诉，“我们不仅提供基础的云服务，而且深入工业行业当中去，从最早的光伏行业开始，现在覆盖了流程制造到离散制造的各个领域。”

一开始，阿里云比较看重项目交付，面对细分复杂的行业，每个项目都从头开始学习，类似案例有协鑫光伏、攀钢等，这些项目虽然取得了不错的业务效果，但可复制性较弱。

后来，阿里云发现，软件的价值比项目更重要，只有软件才能跨行业对工业进行解耦。

为此，阿里云将将过去七年的学习经验沉淀，提炼出行业共性，聚焦在控制优化领域，形成智能感知、过程建模、智能控制、实时优化、仿真模拟等通用算法，并向行业开放。

如今的AICS，不单单是一个软件，而是一个开放平台。

打开AICS，熟悉工业软件的人很快就能意识到它的差异化：

首先，AICS具备AI算法能力，涵盖感知、控制、预测等多种算法，将AI与控制结合在一起，依托AI算法优化产线数据，优化结果可以实时写入DCS、PLC控制系统，实现产线的智能反控。

其次，AICS实现了低代码化，AI模块、感知模块、控制模块等都可以灵活调用，降低了开发门槛，开发者可根据具体场景需求来调参数、开发新功能。

最后，AICS支持云端一体，可在“云”上提供数据处理能力，进行数据分析、模型训练，训练好的模型又能部署在“端”侧运行。

不过，即便是具备差异化优势的AICS，在国内的路也并不好走，因为一款优秀的工业软件，必然需要大规模的真实应用场景，进行反馈、测试、迭代。但国产工业软件，在应用场景上，遇到了问题。

一方面，企业出于稳定性考虑，并不愿意购买国产工业软件；另一方面，企业员工由于已经适应了国外软件，很难再切换到国产软件；因而留给国产工业软件“实验”的机会相对较少。

「缺少用户」，是开发国产工业软件最大的痛。

这个问题看似有些无解：企业不愿“尝新”，国产工业软件就得不到应用，技术打磨缺少实际反馈，软件进行功能迭代、体验也很难进一步优化，对企业的吸引力就越弱，软件无法变成熟。

因为工业软件，实际上是工业发展起来的果，我国工业发展起步晚于欧美，工业软件的市场份额已被国外厂商，如ASPEN、Pavillion等占据大头，国内厂商要做工业软件，后发优势并不明显，却严重受制于历史形成的差距（用户基础、应用生态）。

优秀的软件必然是不断迭代的，这依赖于用户的不断反馈，但国产工业软件，由于先天性存在基础用户不足的症结，要逆流而上，是一件非常难的事。

这无关技术，而是现有的市场环境，缺少适合国产工业软件成长的土壤。

类似局面也很难在短时间内改变，国产工业软件的崛起，也并非由科技公司一己之力完成，而是靠整个产业链的协同配合。

换句话说，源于软件开发商和用户之间的「双向奔赴」。

如果用户觉得「造不如买」，在缺少用户基础的条件下，软件开发商很难完成开发闭环，就无法研发出具有核心竞争力的工业软件，技术上肯定会被卡脖子。

当然，软件开发商本身也要具备过硬的技术能力，而不是夸夸其谈。许多企业不用国产工业软件的一个重要原因是，付费之后发现软件做得太差，功能、稳定性等完全不能满足需求。

值得欣慰的是，如今以阿里云AICS为代表的国产工业软件正渐渐浮出水面，赋能企业，走向公众，在应用端也取得一定的成果。

这也为国产工业软件的发展提供了一种新的范式：像阿里云这样的软件公司负责构建通用的底层平台算法技术，而行业龙头企业，基于行业know-how进行二次创新，共同促进国产软件的发展。

但国产工业软件要崛起，必然是一条充满荆棘的坎坷之路。

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