最近,,我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的熱潮涌動(dòng),,各種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和工業(yè)APP如雨后春筍般冒了出來(lái)。近幾年制造業(yè)熱潮迭起,,從3D打印到機(jī)器人,,從工業(yè)4.0到智能制造,,從“機(jī)器換人”到“工業(yè)云”,讓人目不暇接,,理解不透,。
面對(duì)這些熱潮,我撰寫了幾篇“冷思考”系列的文章,。本文將解讀工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念以及與相關(guān)術(shù)語(yǔ)之間的關(guān)系,,希望能夠幫助讀者客觀、理性地看待當(dāng)前的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)熱潮,,找到應(yīng)用的突破口,。
如何理解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)?
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是指工業(yè)互聯(lián)的網(wǎng),,而不是工業(yè)的互聯(lián)網(wǎng),。
在企業(yè)內(nèi)部,要實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備(生產(chǎn)設(shè)備,、物流裝備,、能源計(jì)量,、質(zhì)量檢驗(yàn)、車輛等),、信息系統(tǒng),、業(yè)務(wù)流程、企業(yè)的產(chǎn)品與服務(wù),、人員之間的互聯(lián),實(shí)現(xiàn)企業(yè)IT網(wǎng)絡(luò)與工控網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián),,實(shí)現(xiàn)從車間到?jīng)Q策層的縱向互聯(lián),;
在企業(yè)間,要實(shí)現(xiàn)上下游企業(yè)(供應(yīng)商,、經(jīng)銷商,、客戶、合作伙伴)之間的橫向互聯(lián),;從產(chǎn)品生命周期的維度,,要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造到服役,,再到報(bào)廢回收再利用整個(gè)生命周期的互聯(lián),。這實(shí)際上與工業(yè)4.0提出的三個(gè)集成的內(nèi)涵是相通的。
IT領(lǐng)域的在線詞典Techopedia對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)給出的解釋是:
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將智能機(jī)器或特定類型的設(shè)備與嵌入式技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái),。實(shí)例是將機(jī)器和車輛配備智能技術(shù),,包括M2M(機(jī)器與機(jī)器互聯(lián))技術(shù),實(shí)現(xiàn)制造裝備和其它設(shè)備可以相互傳輸數(shù)據(jù),。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也應(yīng)用于交通項(xiàng)目,,例如無(wú)人(或自主)駕駛汽車和智能軌道交通系統(tǒng)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIOT)是什么關(guān)系,?
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)指的是物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)的應(yīng)用,。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涵蓋了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),但進(jìn)一步延伸到企業(yè)的信息系統(tǒng),、業(yè)務(wù)流程和人員,。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念實(shí)際上與國(guó)外提出的萬(wàn)物互聯(lián)(Internet of Everything,將人,、流程,、數(shù)據(jù)和事物結(jié)合一起,使得網(wǎng)絡(luò)連接變得更加相關(guān),,更有價(jià)值)理念有相似之處,,相當(dāng)于是工業(yè)企業(yè)的萬(wàn)物互聯(lián)。
何謂工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),?工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與工業(yè)云平臺(tái)的關(guān)系如何,?
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是開(kāi)發(fā)和運(yùn)行各種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用功能的平臺(tái),。工業(yè)云平臺(tái)指的是工業(yè)領(lǐng)域的云平臺(tái),包括了IAAS(基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)化),、PAAS(平臺(tái)服務(wù)化),、SAAS(軟件服務(wù)化)三個(gè)層面,工業(yè)云平臺(tái)的目的是將工業(yè)軟件演化為一種云服務(wù)(SAAS),,并為客戶提供可以對(duì)軟件功能進(jìn)行配置或二次開(kāi)發(fā)的平臺(tái)(PAAS),,將數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)存儲(chǔ)到云端,從而使工業(yè)企業(yè)應(yīng)用信息系統(tǒng)更加便捷,、更有利于管理(例如,,實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和桌面虛擬化),因此,,工業(yè)云平臺(tái)本質(zhì)上屬于IT平臺(tái),。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是工業(yè)云平臺(tái)的擴(kuò)展與延伸,不僅能夠支持工業(yè)云平臺(tái)的所有功能,,而且要支撐工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,,實(shí)現(xiàn)IT與OT融合。
在IAAS和邊緣(設(shè)備端)層,,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)需要實(shí)現(xiàn)從設(shè)備的控制系統(tǒng),、傳感器、可穿戴設(shè)備,、攝像頭和儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,、傳輸和存儲(chǔ);
在PAAS層,,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)需要能夠支撐更加復(fù)雜的算法,,例如利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行圖像分析,利用SPC方法分析質(zhì)量數(shù)據(jù),,利用仿真技術(shù)對(duì)設(shè)備的數(shù)字化模型(Digital twin)進(jìn)行性能仿真,,利用GIS數(shù)據(jù)對(duì)車輛進(jìn)行定位,從而對(duì)物流運(yùn)輸過(guò)程進(jìn)行追溯等,;
在SAAS層,,則應(yīng)當(dāng)提供豐富的APP,將原來(lái)工業(yè)軟件固化的功能拆分成很多功能相對(duì)獨(dú)立的插件,,可以在PAAS平臺(tái)即插即用,。因此,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)比工業(yè)云平臺(tái)要復(fù)雜得多,。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造的關(guān)系如何,?
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心是互聯(lián),是制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵使能技術(shù)之一。根據(jù)e-works提出的智能制造金字塔模型,,企業(yè)推進(jìn)智能制造包含四個(gè)層次,、十個(gè)場(chǎng)景。
▲智能制造四層次,、十場(chǎng)景
第一層是推進(jìn)產(chǎn)品的智能化和智能服務(wù),,從而實(shí)現(xiàn)商業(yè)模式的創(chuàng)新,在這一層,,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以支撐企業(yè)開(kāi)發(fā)智能互聯(lián)產(chǎn)品,,基于物聯(lián)網(wǎng)提供智能服務(wù);
第二層是如何應(yīng)用智能裝備,、部署智能產(chǎn)線,、打造智能車間、建設(shè)智能工廠,,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)模式的創(chuàng)新,在這一層,,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)M2M,,從設(shè)備聯(lián)網(wǎng)到產(chǎn)線的數(shù)據(jù)采集,從車間的智能監(jiān)控到生產(chǎn)無(wú)紙化等,;
第三層是智能研發(fā),、智能管理和智能物流供應(yīng)鏈,實(shí)現(xiàn)企業(yè)運(yùn)營(yíng)模式的創(chuàng)新,,在這一層,,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主要作用是實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)的信息集成和企業(yè)間的供應(yīng)鏈集成;
第四層是智能決策,,在這個(gè)層次,,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的作用是實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)的整合與實(shí)時(shí)分析。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)大數(shù)據(jù)的關(guān)系如何,?
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)需要管理海量和異構(gòu)的,,結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),,包括來(lái)自各種設(shè)備,、已服役的產(chǎn)品、信息系統(tǒng)和社交媒體的數(shù)據(jù),,對(duì)于工業(yè)企業(yè)而言,,這些數(shù)據(jù)就是工業(yè)大數(shù)據(jù),需要用專業(yè)的平臺(tái)來(lái)存儲(chǔ),、分析,、展現(xiàn)這些數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品,、制造工藝和設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,、控制和優(yōu)化等功能,這樣的平臺(tái)就是工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái),。應(yīng)該說(shuō),,工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的一個(gè)子集。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有哪些現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景,?
目前,,最現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景是裝備制造企業(yè)利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)來(lái)對(duì)已服役的產(chǎn)品進(jìn)行遠(yuǎn)程的狀態(tài)監(jiān)控,乃至預(yù)測(cè)性維護(hù),。
例如,,F(xiàn)ANUC公司與思科公司合作,為FANUC機(jī)器人的客戶提供ZDT(Zero Downtime,,零宕機(jī))服務(wù),;樹(shù)根互聯(lián)的根云平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備(例如工程機(jī)械)的定位和遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù),提供工作時(shí)間統(tǒng)計(jì),、故障預(yù)警,、發(fā)現(xiàn)并糾正客戶的危險(xiǎn)操作習(xí)慣等服務(wù),還可以幫助客戶實(shí)現(xiàn)服務(wù)電商,;東方國(guó)信的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼鐵行業(yè),、風(fēng)電行業(yè)、鍋爐行業(yè)的設(shè)備監(jiān)控,、能耗分析等應(yīng)用,;寄云科技與上海隧道工程公司合作,實(shí)現(xiàn)了盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過(guò)程中的故障預(yù)警,。
另一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)典型的應(yīng)用場(chǎng)景是企業(yè)內(nèi)部設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,,實(shí)現(xiàn)車間生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)控。美的已經(jīng)建立了空調(diào)生產(chǎn)車間的Digital Twin,,可以對(duì)設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控,。華中科技大學(xué)一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)江蘇省一家制造企業(yè)的機(jī)床消耗的實(shí)時(shí)電流進(jìn)行采集,捕捉細(xì)微的波動(dòng),,來(lái)判斷是否是刀具斷刀的前兆,,從而使企業(yè)不用按時(shí)更換刀具,延長(zhǎng)刀具使用壽命,。目前的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,,主要還是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的范疇。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)目前的成熟度如何,?
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涵蓋的領(lǐng)域非常廣,,要實(shí)現(xiàn)各種軟件、硬件、機(jī)器設(shè)備,、產(chǎn)品與業(yè)務(wù)流程和人員的互聯(lián),,實(shí)際上難度非常大。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是個(gè)美好愿景,,但要實(shí)現(xiàn)這一愿景還需要很長(zhǎng)的過(guò)程,,需要打造一個(gè)健康的生態(tài)系統(tǒng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念很大,,不少各種功能各異的云平臺(tái)都在宣傳自己是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),,讓企業(yè)難以分辨。
本文總結(jié)
總體來(lái)說(shuō),,雖然目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)熱潮涌動(dòng),,但是目前我國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還處于初級(jí)的階段,各界對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)與理解還不太統(tǒng)一,。
市場(chǎng)上已有的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)際上只能支持某些單點(diǎn)應(yīng)用或特定功能,,還缺乏真正基于多租戶的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。各種平臺(tái)之間要實(shí)現(xiàn)集成,,涉及到諸多的標(biāo)準(zhǔn)和安全問(wèn)題,。按照目前“百花齊放”的發(fā)展態(tài)勢(shì),勢(shì)必形成很多“云孤島”,。
在這次工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)熱潮中,一些廠商過(guò)度炒作,,甚至出現(xiàn)了類似“畝產(chǎn)小麥18萬(wàn)斤”一樣的吹噓,。對(duì)于制造企業(yè)和工業(yè)軟件企業(yè)而言,將所有工業(yè)軟件都變成APP,,既不現(xiàn)實(shí),,也沒(méi)必要,制造企業(yè)已經(jīng)應(yīng)用了很多IT系統(tǒng),,不可能把所有的應(yīng)用都轉(zhuǎn)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),。
另外,要實(shí)現(xiàn)不同工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上的APP之間的互操作還面臨很多難題,。制造企業(yè)推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,,還需要認(rèn)真梳理自己的需求,分析投資收益,,千萬(wàn)不要盲目冒進(jìn),。實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,對(duì)用戶企業(yè),,對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)商,、運(yùn)營(yíng)商、APP開(kāi)發(fā)者,對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈而言,,都還任重道遠(yuǎn),!