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美國：先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) |
| 發(fā)布時(shí)間：2018/7/19 |
“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”(Industrial Internet)——開放、全球化的網(wǎng)絡(luò)，將人、數(shù)據(jù)和機(jī)器連接起來。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從本質(zhì)上來講就是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(其中包括物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)，還有移動(dòng)技術(shù)等所有的新興技術(shù)手段)去優(yōu)化現(xiàn)有的工業(yè)制造流程，提升它們的工作效率，降低成本，并且大幅提升已有資產(chǎn)的利用率。資產(chǎn)優(yōu)化和最終通過運(yùn)營優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)核心競爭力的提升。
在工業(yè)革命和互聯(lián)網(wǎng)革命之后，美國通用電氣公司(GE)提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命(Industrial Internet Revolution)，GE董事長杰夫·伊梅爾特稱，一個(gè)開放、全球化的網(wǎng)絡(luò)，將人、數(shù)據(jù)和機(jī)器連接起來。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推崇的是利用物聯(lián)網(wǎng)和軟件定義的設(shè)備，充分開啟工業(yè)領(lǐng)域的巨大效益。
隨著傳感器成本的降低，以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析能力的提升，機(jī)器正在變得更加智能化。在可以預(yù)見的未來，智能化的機(jī)器將通過網(wǎng)絡(luò)與別的智能機(jī)器、智能系統(tǒng)甚至是人對話。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將整合兩大革命性轉(zhuǎn)變之優(yōu)勢：其一是工業(yè)革命，伴隨著工業(yè)革命，出現(xiàn)了無數(shù)臺(tái)機(jī)器、設(shè)備、機(jī)組和工作站；其二則是更為強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)革命，在其影響之下，計(jì)算、信息與通信系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生并不斷發(fā)展。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是專注于工業(yè)制造企業(yè)的整個(gè)生態(tài)鏈的智能轉(zhuǎn)型，以信息化手段支撐，從資產(chǎn)優(yōu)化和運(yùn)營優(yōu)化兩個(gè)角度帶來更多的效率提升、成本降低和核心能力的提升。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息化的手段做支撐驅(qū)動(dòng)著整個(gè)工業(yè)制造型企業(yè)的生態(tài)鏈，可提升其整體產(chǎn)能轉(zhuǎn)型，其落腳點(diǎn)在資產(chǎn)優(yōu)化和運(yùn)營優(yōu)化，伴隨著這樣的發(fā)展，3種元素逐漸融合，充分體現(xiàn)出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之精髓。
智能機(jī)器：以嶄新的方法將現(xiàn)實(shí)世界中的機(jī)器、設(shè)備、團(tuán)隊(duì)和網(wǎng)絡(luò)通過先進(jìn)的傳感器、控制器和軟件應(yīng)用程序連接起來。
高級(jí)分析：使用基于物理的分析法、預(yù)測算法、自動(dòng)化和材料科學(xué)、電氣工程及其他關(guān)鍵學(xué)科的深厚專業(yè)知識(shí)來理解機(jī)器與大型系統(tǒng)的運(yùn)作方式。
工作人員：建立員工之間的實(shí)時(shí)連接，連接各種工作場所的人員，以支持更為智能的設(shè)計(jì)、操作、維護(hù)，以及高質(zhì)量的服務(wù)與安全保障。
將這些元素融合起來，可為企業(yè)與經(jīng)濟(jì)體提供新的機(jī)遇。例如，傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法采用歷史數(shù)據(jù)收集技術(shù)，這種方式通常將數(shù)據(jù)、分析和決策分隔開來。伴隨著先進(jìn)的系統(tǒng)監(jiān)控和信息技術(shù)成本的下降，工作能力大大提高，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理的規(guī)模得以大大提升，高頻率的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可為系統(tǒng)操作提供全新視野。機(jī)器分析則為分析流程開辟新維度，各種物理方式之結(jié)合、行業(yè)特定領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)、信息流的自動(dòng)化與預(yù)測能力相互結(jié)合可與現(xiàn)有的整套“大數(shù)據(jù)”工具聯(lián)手合作。最終，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將涵蓋傳統(tǒng)方式與新的混合方式，通過先進(jìn)的特定行業(yè)分析，充分利用歷史與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是指全球工業(yè)系統(tǒng)與高級(jí)計(jì)算、分析、卷板機(jī)感應(yīng)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)連接融合的結(jié)果。它通過智能機(jī)器間的連接并最終將人機(jī)連接，結(jié)合軟件和大數(shù)據(jù)分析，重構(gòu)全球工業(yè)、激發(fā)生產(chǎn)力，讓世界更美好、更快速、更安全、更清潔且更經(jīng)濟(jì)。
假設(shè)發(fā)展情況和互聯(lián)網(wǎng)大潮時(shí)期類似，到2030年，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命將為全球帶來15萬億美元的GDP，相當(dāng)于在計(jì)算全球經(jīng)濟(jì)總量時(shí)把美國的經(jīng)濟(jì)多加一次。最令人驚訝的地方在于這一切來源于那些看起來很小的生產(chǎn)力提升。即使是1%的生產(chǎn)效率提升，背后潛藏的上升空間也是非常巨大的。
根據(jù)GE的預(yù)測，在美國，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠使生產(chǎn)率每年提高1%-1.5%，那么未來20年，它將使美國人的平均收入比當(dāng)前水平提高25%-40%，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在此期間會(huì)為全球GDP增加10-15萬億美元，相當(dāng)于再造一個(gè)美國經(jīng)濟(jì)。截至目前，GE已推出24種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，其中包括石油天然氣平臺(tái)監(jiān)測管理、鐵路機(jī)車效率分析等。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的第一個(gè)特點(diǎn)在于覆蓋的范圍。從概念出發(fā)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或者工業(yè)4.0指的都是工業(yè)領(lǐng)域的第四次革命，工業(yè)4.0從德國自身的技術(shù)和工藝方面的優(yōu)勢出發(fā)，上升到國家戰(zhàn)略角度。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更貼近美國的優(yōu)勢，這里主要是信息技術(shù)領(lǐng)域，相比工業(yè)4.0，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要還是以市場需求和行為主導(dǎo)的。具體而言，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0相比，覆蓋面會(huì)更大一些：工業(yè)4.0的重點(diǎn)在生產(chǎn)制造精益化的整個(gè)流程，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是覆蓋工業(yè)制造企業(yè)的整個(gè)生態(tài)鏈，從產(chǎn)品的概念、設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)，生產(chǎn)出來以后到供應(yīng)鏈、物流管理，流向市場，覆蓋的是制造型企業(yè)或者工業(yè)型制造企業(yè)的整個(gè)生態(tài)鏈，所以覆蓋范圍是一個(gè)更大的生態(tài)系統(tǒng)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的第二個(gè)特點(diǎn)在于概念的落實(shí)點(diǎn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的落實(shí)點(diǎn)，第一是資產(chǎn)優(yōu)化，第二是運(yùn)營優(yōu)化。資產(chǎn)優(yōu)化方面，可以看到現(xiàn)在中國的制造工藝流程是相當(dāng)粗放的?？陀^而言，中國的流程標(biāo)準(zhǔn)、智能、人的技能都和德國相距甚遠(yuǎn)。如果想對已有的產(chǎn)能有優(yōu)化有提升，必須考慮現(xiàn)有的環(huán)境。目前中國面臨的問題在于嚴(yán)重的產(chǎn)能過剩，很多情況下并不允許額外的設(shè)備投入，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供了更為現(xiàn)實(shí)的解決方式：不同于淘汰現(xiàn)有設(shè)備，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的部署出發(fā)點(diǎn)在于理解現(xiàn)有的生產(chǎn)線和項(xiàng)目的瓶頸，通過軟件和互聯(lián)互通的方式實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，在不增加太多新的投入的情況下，對現(xiàn)有的資產(chǎn)擴(kuò)大產(chǎn)出。為此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要追蹤每一個(gè)單位，大到生產(chǎn)線，小到每一個(gè)產(chǎn)品、每一個(gè)部件，從最底層開始通過傳感的智能對它進(jìn)行監(jiān)控。
在對整個(gè)資產(chǎn)的生命周期的每一個(gè)細(xì)節(jié)都了解之后，就有機(jī)會(huì)對整個(gè)生態(tài)鏈和資產(chǎn)的布局及生命周期進(jìn)行優(yōu)化。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的出發(fā)點(diǎn)是充分的人機(jī)互動(dòng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程診斷。在不同行業(yè)和領(lǐng)域，遠(yuǎn)程跟蹤和診斷是不同的。拿風(fēng)電為例，以前看到有問題，這個(gè)風(fēng)扇不動(dòng)了需要改變參數(shù)，都是通過維修人員人工報(bào)告再集中調(diào)整，但是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)允許維修人員通過智能終端看完故障以后，直接調(diào)整并發(fā)送指令，他的指令會(huì)直接返回到電腦系統(tǒng)，命令出故障的風(fēng)機(jī)的行為復(fù)制正常風(fēng)機(jī)的行為。通過機(jī)器跟機(jī)器之間的互動(dòng)，故障在--zb時(shí)或者是半個(gè)小時(shí)之內(nèi)就能調(diào)整過來。這種遠(yuǎn)程診斷并且調(diào)優(yōu)的模式，使人和業(yè)務(wù)流程的參與度非常高。
在優(yōu)化的基礎(chǔ)上，還可以根據(jù)市場需要、競爭對手動(dòng)向、各區(qū)域的戰(zhàn)略布局和市場營銷的策略等方面，從上游開始全面調(diào)整供應(yīng)鏈。很多涉及大量庫存管理或者龐大供應(yīng)鏈的企業(yè)，都可以通過前期的市場銷售的智能預(yù)測倒過來保障供應(yīng)和庫存，這將大大減少財(cái)務(wù)壓力以及人和物料的成本，對于一線的銷售市場系統(tǒng)，也能實(shí)現(xiàn)智能的精準(zhǔn)營銷?？傊?，資產(chǎn)優(yōu)化的核心是人、物、料、生產(chǎn)線的鏈接。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落實(shí)的運(yùn)營優(yōu)化部分是跟業(yè)務(wù)系統(tǒng)、決策系統(tǒng)，以及核心的生產(chǎn)系統(tǒng)和管理系統(tǒng)密切相關(guān)的，除了在ERP基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)的集成和整合，還有工程的流程自動(dòng)化、生產(chǎn)線公共管理的自動(dòng)化，再往下是排放管理、安全管理等。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的第三個(gè)特點(diǎn)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更注重信息化技術(shù)的落地，更著力利用信息化技術(shù)推進(jìn)工業(yè)制造進(jìn)行轉(zhuǎn)型，提升產(chǎn)能。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相對務(wù)實(shí)，比較看重這些嘗試為公司和客戶帶來的回報(bào)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)的實(shí)踐和IT領(lǐng)域很不一樣。IT領(lǐng)域比較推崇理念先行，快速迭代，它并不涉及重資產(chǎn)投入，重要的都是人力。工業(yè)卷板機(jī)領(lǐng)域的做法非常不一樣，工業(yè)領(lǐng)域涉及的都是實(shí)體產(chǎn)業(yè)，有些還是國家核心經(jīng)濟(jì)，這種比較激進(jìn)的實(shí)驗(yàn)行不通。在試驗(yàn)室的成果都要先做很多驗(yàn)證才能做推廣。今天的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)很多實(shí)踐在美國已經(jīng)落地，而且其中一些案例在美國以外都被證明有可操作性。盡管市場之間有差異，但是從基礎(chǔ)層面來看，很多架構(gòu)都有相似之處。
2014年4月10日，AT-T、思科(Cisco)、通用電氣、IBM和英特爾(Intel)在美國波士頓宣布成立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟是一個(gè)非營利性團(tuán)體，對外部開放成員資格，引領(lǐng)工業(yè)環(huán)境中互操作性的建立。作為創(chuàng)始成員，AT-T、思科、通用電氣、IBM和英特爾在選舉出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟指導(dǎo)委員會(huì)中各自擁有永久席位，其他4個(gè)席位由會(huì)員選出。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟將由馬薩諸塞州波士頓的非營利性貿(mào)易協(xié)會(huì)－object Management Group(OMG)進(jìn)行管理。
目前，中國電信、海爾、華為、中國信息通信研究院、中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所等中國企業(yè)和機(jī)構(gòu)已經(jīng)加入GE倡導(dǎo)的全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，它們將和全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)界同步分享最前沿的技術(shù)和資源。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要應(yīng)用如下推動(dòng)力和催化劑：需要不懈努力推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，同時(shí)加大投資配置必要的傳感器、測試設(shè)備與用戶界面系統(tǒng)。投資將成為加速實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化的基本條件。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能在多大程度上提高效率，能帶來多少便利取決于其發(fā)展步伐。部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的成本將因行業(yè)與地區(qū)而定。然而，對該技術(shù)領(lǐng)域的投入，人們普遍認(rèn)為其成本最終將獲得正收益。
建立龐大的人才庫，包括新型交叉人才，如機(jī)械與工業(yè)工程結(jié)合形成新的“數(shù)字機(jī)械工程師”，培養(yǎng)分析平臺(tái)與算法的數(shù)據(jù)專家及軟件與網(wǎng)絡(luò)安全專家。培訓(xùn)員工掌握相應(yīng)技能，有助于確保創(chuàng)新，并創(chuàng)造更多就業(yè)機(jī)會(huì)，促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一項(xiàng)需要投入人力、物力的工程，但它將徹底改變我們的工業(yè)發(fā)展與生活方式，促進(jìn)人腦與機(jī)器的互動(dòng)與融合。德國：工業(yè)4.0
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