“忽如一夜春風(fēng)來，千樹萬樹梨花開”，中臺的概念就如這句詩所描述得一樣一瞬間在IT圈里火了起來，好像不討論中臺就任何解決方案就黯然失色了。中臺(數(shù)據(jù)中臺、業(yè)務(wù)中臺、技術(shù)中臺、AI中臺……)的概念可謂漫天飛舞，我希望在下面的文章中結(jié)合真實(shí)的實(shí)踐案例，就大家最關(guān)心的問題從概念到實(shí)踐層面做一些解讀。

• 中臺是什么

在解讀中臺的概念之前我們先看一下“中臺”這個詞的來源。中臺很早的時候由美軍作戰(zhàn)體系演化而來。通過中后臺的強(qiáng)大炮火能力支持前線小團(tuán)隊(duì)的快速判斷，引領(lǐng)整個進(jìn)攻的完成。意味著讓聽得到炮火聲的人能及時呼喚到炮火。

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對于“中臺到底是什么”這個問題，不同的人不同的理解。有的人認(rèn)為是增加部分業(yè)務(wù)功能，或者基于場景的業(yè)務(wù)微服務(wù)集聚中心，也叫API Center，如用戶中心、訂單中心、產(chǎn)品中心等，也稱之為“業(yè)務(wù)中臺”。有的人認(rèn)為中臺就是各種技術(shù)組件的堆積，如Spring Boot，Devops, 微服務(wù)開發(fā)框架，Docker等，也稱之為“技術(shù)中臺”。

要搞清楚中臺到底是什么，必須追本溯源，回歸初心。得從各類“中臺”概念中抽出來，以更高的視野和視角來看，中臺到底能給企業(yè)帶來什么價值?

經(jīng)過30年的信息化建設(shè)，制造業(yè)積累了無數(shù)的企業(yè)管理信息系統(tǒng)，如ERP, MES, PLM, SRM, CRM等。所有這些信息系統(tǒng)都是以流程驅(qū)動為核心，解決企業(yè)各類管理效率問題。經(jīng)過多年的開發(fā)和建設(shè)，這些系統(tǒng)變得臃腫不堪，總結(jié)起來就是又慢又貴。就如下圖的大齒輪。

而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)面臨的不確定性越來越高，產(chǎn)品復(fù)雜性逐步增加，生產(chǎn)過程復(fù)雜性逐步增強(qiáng)，客戶定制化需求逐步增多，供應(yīng)鏈協(xié)同復(fù)雜性逐步增高。企業(yè)的競爭本質(zhì)上演變?yōu)閮?yōu)化資源配置效率的競爭，或者理解為以數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)化來響應(yīng)瞬息萬變的市場變化。前臺應(yīng)運(yùn)而生，就如同下圖中的小齒輪，專注于小而美，快速創(chuàng)新迭代，快速響應(yīng)用戶需求。內(nèi)部用戶要訪問多個系統(tǒng)才能獲取諸如產(chǎn)品圖紙、 供應(yīng)商信息、 庫存等數(shù)據(jù)，導(dǎo)致其無法快速變化和直接被使用，以支持前臺快速的創(chuàng)新需求。管理層也難以依據(jù)營銷、研發(fā)、制造、服務(wù)等各系統(tǒng)間大數(shù)據(jù)整合進(jìn)行實(shí)時分析和決策洞察。

而這兩個不同速度齒輪的驅(qū)動就去需要一個耦合的齒輪：中臺。它可以快速聚合后臺的數(shù)據(jù)與能力，通過平臺的快速開發(fā)、分析、服務(wù)編排等能力，提供前臺更多的創(chuàng)新能力、試錯能力。

舉個例子：比如采購給供應(yīng)商下發(fā)一張圖紙這個非常小場景。采購就得先學(xué)會PLM去搜索一張圖紙，同時要學(xué)會ERP去看看圖紙對應(yīng)的原材料的庫存情況，甚至要學(xué)會使用SRM系統(tǒng)看一下供應(yīng)商給的采購價格。簡單的一個場景，由于后臺系統(tǒng)的復(fù)雜性，以及部門的局限性導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法形成及時性和協(xié)同性給終端用戶，也就是無法真正做到以用戶為中心。

如果一定要給一個定義，我愿意總結(jié)為：“中臺是一種思想，是一種體系”。這種思想主要是為了加速數(shù)據(jù)驅(qū)動價值的過程。

• 中臺與SOA/ESB的區(qū)別?

那中臺這個概念和我們以往企業(yè)在架構(gòu)信息化系統(tǒng)過程中經(jīng)常提到的SOA/ESB又有什么區(qū)別呢?

SOA更多的是一種軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)的模型和方法論，它的主要特性是面向服務(wù)的分布式計(jì)算，服務(wù)的重用，服務(wù)間松散耦合，支持服務(wù)的封裝，服務(wù)注冊和自動發(fā)現(xiàn)，以服務(wù)契約方式定義服務(wù)交互方式。

而ESB則更容易理解，它是中心化SOA的具體實(shí)現(xiàn)，主要是解決異構(gòu)系統(tǒng)間整合的常見問題，比如服務(wù)連通、路由、消息豐富、服務(wù)的注冊/查找/發(fā)布等服務(wù)的管理、服務(wù)監(jiān)控和質(zhì)量保證等。

再回顧一下中臺，中臺是因前臺的敏捷性而生，是將后臺系統(tǒng)中需要被前臺調(diào)用業(yè)務(wù)能力、數(shù)據(jù)通過模型聚合的方式關(guān)聯(lián)到中臺，同時通過Service API的方式供前臺快速調(diào)用，以響應(yīng)前臺的快速創(chuàng)新與變化，為前臺提供更強(qiáng)大的炮火支援。

SOA/ESB與中臺相比主要面向系統(tǒng)集成，項(xiàng)目實(shí)施平均成本高昂，牽涉大量的協(xié)同開發(fā)，無數(shù)據(jù)分析能力，面臨性能和擴(kuò)展性的風(fēng)險。無論從成本還是效率的角度，都體現(xiàn)了傳統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)方式帶來的業(yè)務(wù)迭代能力不足。

所以中臺不等于SOA更不等于ESB，雖然在理念上和SOA一脈相承，從技術(shù)角度來看，也可以作為SOA中開發(fā)集成模式的一種演化變形，但中臺顯然是從更高的戰(zhàn)略角度進(jìn)行考慮的。

• PTC的實(shí)踐與案例

1) 使能平臺能力簡介：

PTC的ThingWorx平臺作為制造業(yè)企業(yè)最合適的中臺使能平臺，含有數(shù)據(jù)連接、模型聚合、服務(wù)注冊與編排、數(shù)據(jù)分析、前臺應(yīng)用構(gòu)建等端到端使能技術(shù)。下面一一簡單介紹。

•  數(shù)據(jù)連接

支持Connector方式將各個不同系統(tǒng)中的3D數(shù)據(jù)、圖紙、庫存、供應(yīng)商等數(shù)據(jù)連接匯聚到ThingWorx平臺，自帶的Kepware組件可以將符合OPC協(xié)議的工廠設(shè)備、機(jī)器人、AGV等連接至平臺，同時支持SDK等多種方式將產(chǎn)品實(shí)時運(yùn)營數(shù)據(jù)連接至平臺。

圖形化模型聚合

基于連接的數(shù)據(jù)，我們認(rèn)為中臺最核心的思想是使用ThingModel的機(jī)制聚合模型項(xiàng)與模型項(xiàng)之間管理關(guān)系以構(gòu)建一個完整的產(chǎn)品全量數(shù)據(jù)模型。如下圖我們構(gòu)建一個A型號洗衣機(jī)全量數(shù)據(jù)模型(屬性、服務(wù)、時間、訂閱)的完整邏輯展示。

而這個過程完全可以通過ThingWorx的圖形化方式完成，不需要編寫代碼。

并且模型項(xiàng)之間的管理關(guān)系追溯性可以直接在平臺上查詢，下圖完整展示了ECN、Part以及需求之間的追溯性和關(guān)聯(lián)。

PTC全球資深副總裁兼大中華區(qū)總裁劉強(qiáng)先生表示：“基于ThingModel機(jī)制的圖形化方式產(chǎn)品全量數(shù)據(jù)模型構(gòu)建是PTC ThingWorx平臺的核心，它使得我們可以使能用戶快速聚合后臺慢且貴的系統(tǒng)業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)對前臺用戶的及時性、一致性、協(xié)同性，加速數(shù)據(jù)到價值的過程。”

服務(wù)編寫、注冊與編排

客戶IT或SI可以使用Java及JavaScript編寫復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯的聚合服務(wù)，利用ThingWorx快速開發(fā)與部署能力，對服務(wù)進(jìn)行修改驗(yàn)證，并注冊發(fā)布API Center，在API Center中的所有Service API，其它前臺應(yīng)用、系統(tǒng)甚至微信小程序均可以訪問。

同時如下圖所示，支持已注冊服務(wù)傻瓜式、拖拽式編排。

數(shù)據(jù)分析

同時平臺自帶的分析組件，自帶線性回歸、邏輯回歸、決策樹等7種經(jīng)典機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可以幫助用戶快速構(gòu)建機(jī)器學(xué)習(xí)算法模型，用以預(yù)測設(shè)備故障概率，提升工藝水平，找到產(chǎn)品故障模式等，使終端用戶可以真正地基于后臺系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速決策。

前臺應(yīng)用構(gòu)建

ThingWorx平臺的拖拽式開發(fā)體驗(yàn)可以使前臺開發(fā)速度提升10倍以上，通過開箱即用的控件以及積累多年的控件市場(MarketPlace)，所見即所得的布局，數(shù)據(jù)綁定式服務(wù)調(diào)用等開發(fā)出聚合不同數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)的混搭頁面(Mashup)。而這些頁面既可以嵌入原來的前臺頁面，也可以適合單獨(dú)的Web瀏覽器訪問甚至移動終端訪問。

同時，ThingWorx平臺的AR開發(fā)組件，可以結(jié)合聚合的3D數(shù)據(jù)、實(shí)時數(shù)據(jù)等給用戶不同的數(shù)據(jù)體驗(yàn)方式。

2) 場景及案例：

下面通過一些常見的制造業(yè)場景及案例來看看PTC ThingWorx如何作為中臺來加速我們說的數(shù)據(jù)到價值的過程。

采購圖紙下發(fā)供應(yīng)商：

PTC Navigate就是基于ThingWorx開發(fā)的應(yīng)用程序框架，完全基于用戶角色的APP式體驗(yàn)。APP與臃腫前臺界面或后臺系統(tǒng)的最大區(qū)別是， APP是不需要培訓(xùn)的，是面向特定角色的解決特定場景“小程序”。

采購人員只需要選擇其中的View Drawing APP，輸入圖紙編號，圖紙即可展示在APP中，甚至圖紙對應(yīng)的零件在ERP中的庫存及單位，在PLM中的狀態(tài)及版本都可以呈現(xiàn)在一個APP中，大大提升跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化的及時性和一致性。

數(shù)字化質(zhì)量追溯：

眾所周知，質(zhì)量在制造業(yè)企業(yè)是企業(yè)的生命線。但是質(zhì)量的相關(guān)數(shù)據(jù)都被存儲在各個相關(guān)的后臺系統(tǒng)中。一般通過檢查的方式來提升。而我們歐洲的某個客戶就在所有相關(guān)后臺系統(tǒng)(System of Record)基礎(chǔ)上架構(gòu)了一層ThingWorx，基于ThingWorx開發(fā)了一系列Connected Quality的Apps(System of Innovation)。

其最核心的思想也是通過ThingModel的機(jī)制建立需求、驗(yàn)證、FMEA、變更、工藝路線、客戶反饋、NC及CAPA等所有質(zhì)量數(shù)據(jù)的模型項(xiàng)以及模型項(xiàng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。從而使能前臺的質(zhì)量規(guī)劃、關(guān)鍵控制參數(shù)、可預(yù)測的工藝質(zhì)量等基于場景的活動。

結(jié)論

PTC全球資深副總裁兼大中華區(qū)總裁劉強(qiáng)先生認(rèn)為：“隨著中臺的興起，的確為企業(yè)帶來新的數(shù)據(jù)服務(wù)化及支撐業(yè)務(wù)創(chuàng)新的方案，企業(yè)根據(jù)自身業(yè)務(wù)發(fā)展構(gòu)建中臺從方向來說無疑是正確的，但要適合行業(yè)的最佳實(shí)踐，根據(jù)自身當(dāng)前的業(yè)務(wù)成熟度、技術(shù)成熟度、理論成熟度來引入具有技術(shù)領(lǐng)先性、案例領(lǐng)先性、架構(gòu)領(lǐng)先性、以及性能領(lǐng)先性的相關(guān)商用產(chǎn)品。”

從實(shí)施模式上，我們建議遵循Think Big，Start Small，Scale Fast的原則。 基于一定場景快速開始，逐步沉淀，快速復(fù)制，最終形成自己的中臺實(shí)力，以支撐企業(yè)的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型和提升企業(yè)競爭力。