最近,,我國工業(yè)互聯(lián)網的熱潮涌動,,各種工業(yè)互聯(lián)網平臺和工業(yè)APP如雨后春筍般冒了出來,。近幾年制造業(yè)熱潮迭起,,從3D打印到機器人,,從工業(yè)4.0到智能制造,,從“機器換人”到“工業(yè)云”,,讓人目不暇接,,理解不透,。
面對這些熱潮,,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)網的概念以及與相關術語之間的關系,,希望能夠幫助讀者客觀,、理性地看待當前的工業(yè)互聯(lián)網熱潮,找到應用的突破口,。
如何理解工業(yè)互聯(lián)網,?
工業(yè)互聯(lián)網是指工業(yè)互聯(lián)的網,而不是工業(yè)的互聯(lián)網,。
在企業(yè)內部,,要實現(xiàn)工業(yè)設備(生產設備、物流裝備,、能源計量,、質量檢驗、車輛等),、信息系統(tǒng),、業(yè)務流程、企業(yè)的產品與服務,、人員之間的互聯(lián),,實現(xiàn)企業(yè)IT網絡與工控網絡的互聯(lián),實現(xiàn)從車間到決策層的縱向互聯(lián),;
在企業(yè)間,,要實現(xiàn)上下游企業(yè)(供應商、經銷商,、客戶,、合作伙伴)之間的橫向互聯(lián);從產品生命周期的維度,,要實現(xiàn)產品從設計,、制造到服役,,再到報廢回收再利用整個生命周期的互聯(lián)。這實際上與工業(yè)4.0提出的三個集成的內涵是相通的,。
IT領域的在線詞典Techopedia對工業(yè)互聯(lián)網給出的解釋是:
工業(yè)互聯(lián)網將智能機器或特定類型的設備與嵌入式技術和物聯(lián)網結合起來,。實例是將機器和車輛配備智能技術,包括M2M(機器與機器互聯(lián))技術,,實現(xiàn)制造裝備和其它設備可以相互傳輸數(shù)據,。工業(yè)互聯(lián)網也應用于交通項目,例如無人(或自主)駕駛汽車和智能軌道交通系統(tǒng),。
工業(yè)互聯(lián)網與工業(yè)物聯(lián)網(IIOT)是什么關系,?
工業(yè)物聯(lián)網指的是物聯(lián)網在工業(yè)的應用。工業(yè)互聯(lián)網涵蓋了工業(yè)物聯(lián)網,,但進一步延伸到企業(yè)的信息系統(tǒng),、業(yè)務流程和人員。
工業(yè)互聯(lián)網的概念實際上與國外提出的萬物互聯(lián)(Internet of Everything,,將人,、流程、數(shù)據和事物結合一起,,使得網絡連接變得更加相關,,更有價值)理念有相似之處,相當于是工業(yè)企業(yè)的萬物互聯(lián),。
何謂工業(yè)互聯(lián)網平臺,?工業(yè)互聯(lián)網平臺與工業(yè)云平臺的關系如何?
工業(yè)互聯(lián)網平臺是開發(fā)和運行各種工業(yè)互聯(lián)網應用功能的平臺,。工業(yè)云平臺指的是工業(yè)領域的云平臺,包括了IAAS(基礎設施服務化),、PAAS(平臺服務化),、SAAS(軟件服務化)三個層面,工業(yè)云平臺的目的是將工業(yè)軟件演化為一種云服務(SAAS),,并為客戶提供可以對軟件功能進行配置或二次開發(fā)的平臺(PAAS),,將數(shù)據和信息系統(tǒng)存儲到云端,從而使工業(yè)企業(yè)應用信息系統(tǒng)更加便捷,、更有利于管理(例如,,實現(xiàn)服務器和桌面虛擬化),因此,,工業(yè)云平臺本質上屬于IT平臺,。
工業(yè)互聯(lián)網平臺是工業(yè)云平臺的擴展與延伸,不僅能夠支持工業(yè)云平臺的所有功能,,而且要支撐工業(yè)物聯(lián)網應用,,實現(xiàn)IT與OT融合,。
在IAAS和邊緣(設備端)層,工業(yè)互聯(lián)網平臺需要實現(xiàn)從設備的控制系統(tǒng),、傳感器,、可穿戴設備、攝像頭和儀表進行數(shù)據采集,、傳輸和存儲,;
在PAAS層,工業(yè)互聯(lián)網平臺需要能夠支撐更加復雜的算法,,例如利用深度學習技術進行圖像分析,,利用SPC方法分析質量數(shù)據,利用仿真技術對設備的數(shù)字化模型(Digital twin)進行性能仿真,,利用GIS數(shù)據對車輛進行定位,,從而對物流運輸過程進行追溯等;
在SAAS層,,則應當提供豐富的APP,,將原來工業(yè)軟件固化的功能拆分成很多功能相對獨立的插件,可以在PAAS平臺即插即用,。因此,,工業(yè)互聯(lián)網平臺比工業(yè)云平臺要復雜得多。
工業(yè)互聯(lián)網與智能制造的關系如何,?
工業(yè)互聯(lián)網的核心是互聯(lián),,是制造企業(yè)實現(xiàn)智能制造的關鍵使能技術之一。根據e-works提出的智能制造金字塔模型,,企業(yè)推進智能制造包含四個層次,、十個場景。
▲智能制造四層次,、十場景
第一層是推進產品的智能化和智能服務,,從而實現(xiàn)商業(yè)模式的創(chuàng)新,在這一層,,工業(yè)互聯(lián)網可以支撐企業(yè)開發(fā)智能互聯(lián)產品,,基于物聯(lián)網提供智能服務;
第二層是如何應用智能裝備,、部署智能產線,、打造智能車間、建設智能工廠,,從而實現(xiàn)生產模式的創(chuàng)新,,在這一層,工業(yè)互聯(lián)網技術可以幫助企業(yè)實現(xiàn)M2M,,從設備聯(lián)網到產線的數(shù)據采集,,從車間的智能監(jiān)控到生產無紙化等,;
第三層是智能研發(fā)、智能管理和智能物流供應鏈,,實現(xiàn)企業(yè)運營模式的創(chuàng)新,,在這一層,工業(yè)互聯(lián)網的主要作用是實現(xiàn)企業(yè)內的信息集成和企業(yè)間的供應鏈集成,;
第四層是智能決策,,在這個層次,工業(yè)互聯(lián)網的作用是實現(xiàn)異構數(shù)據的整合與實時分析,。
工業(yè)互聯(lián)網與工業(yè)大數(shù)據的關系如何,?
工業(yè)互聯(lián)網平臺需要管理海量和異構的,結構化,、半結構化和非結構化的數(shù)據,,包括來自各種設備、已服役的產品,、信息系統(tǒng)和社交媒體的數(shù)據,,對于工業(yè)企業(yè)而言,這些數(shù)據就是工業(yè)大數(shù)據,,需要用專業(yè)的平臺來存儲,、分析、展現(xiàn)這些數(shù)據,,通過數(shù)據驅動,,實現(xiàn)對產品、制造工藝和設備進行監(jiān)控,、控制和優(yōu)化等功能,,這樣的平臺就是工業(yè)大數(shù)據平臺。應該說,,工業(yè)大數(shù)據平臺是工業(yè)互聯(lián)網平臺的一個子集,。
工業(yè)互聯(lián)網有哪些現(xiàn)實的應用場景?
目前,,最現(xiàn)實的應用場景是裝備制造企業(yè)利用工業(yè)互聯(lián)網平臺來對已服役的產品進行遠程的狀態(tài)監(jiān)控,乃至預測性維護,。
例如,,F(xiàn)ANUC公司與思科公司合作,為FANUC機器人的客戶提供ZDT(Zero Downtime,,零宕機)服務,;樹根互聯(lián)的根云平臺可以實現(xiàn)移動設備(例如工程機械)的定位和遠程監(jiān)控服務,提供工作時間統(tǒng)計,、故障預警,、發(fā)現(xiàn)并糾正客戶的危險操作習慣等服務,,還可以幫助客戶實現(xiàn)服務電商;東方國信的工業(yè)互聯(lián)網平臺實現(xiàn)了對鋼鐵行業(yè),、風電行業(yè),、鍋爐行業(yè)的設備監(jiān)控、能耗分析等應用,;寄云科技與上海隧道工程公司合作,,實現(xiàn)了盾構機掘進過程中的故障預警。
另一個工業(yè)互聯(lián)網典型的應用場景是企業(yè)內部設備聯(lián)網的基礎上,,實現(xiàn)車間生產設備的監(jiān)控,。美的已經建立了空調生產車間的Digital Twin,可以對設備狀態(tài)實時監(jiān)控,。華中科技大學一個科研團隊通過對江蘇省一家制造企業(yè)的機床消耗的實時電流進行采集,,捕捉細微的波動,來判斷是否是刀具斷刀的前兆,,從而使企業(yè)不用按時更換刀具,,延長刀具使用壽命。目前的工業(yè)互聯(lián)網應用,,主要還是工業(yè)物聯(lián)網的范疇,。
工業(yè)互聯(lián)網目前的成熟度如何?
工業(yè)互聯(lián)網涵蓋的領域非常廣,,要實現(xiàn)各種軟件,、硬件、機器設備,、產品與業(yè)務流程和人員的互聯(lián),,實際上難度非常大。
工業(yè)互聯(lián)網是個美好愿景,,但要實現(xiàn)這一愿景還需要很長的過程,,需要打造一個健康的生態(tài)系統(tǒng)。工業(yè)互聯(lián)網的概念很大,,不少各種功能各異的云平臺都在宣傳自己是工業(yè)互聯(lián)網平臺,,讓企業(yè)難以分辨。
本文總結
總體來說,,雖然目前工業(yè)互聯(lián)網熱潮涌動,,但是目前我國的工業(yè)互聯(lián)網應用還處于初級的階段,各界對工業(yè)互聯(lián)網的認識與理解還不太統(tǒng)一,。
市場上已有的工業(yè)互聯(lián)網平臺實際上只能支持某些單點應用或特定功能,,還缺乏真正基于多租戶的工業(yè)互聯(lián)網平臺。各種平臺之間要實現(xiàn)集成,,涉及到諸多的標準和安全問題,。按照目前“百花齊放”的發(fā)展態(tài)勢,,勢必形成很多“云孤島”。
在這次工業(yè)互聯(lián)網熱潮中,,一些廠商過度炒作,,甚至出現(xiàn)了類似“畝產小麥18萬斤”一樣的吹噓。對于制造企業(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,也沒必要,,制造企業(yè)已經應用了很多IT系統(tǒng),,不可能把所有的應用都轉到工業(yè)互聯(lián)網平臺。
另外,,要實現(xiàn)不同工業(yè)互聯(lián)網平臺上的APP之間的互操作還面臨很多難題,。制造企業(yè)推進工業(yè)互聯(lián)網應用,還需要認真梳理自己的需求,,分析投資收益,,千萬不要盲目冒進。實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網應用,,對用戶企業(yè),,對于工業(yè)互聯(lián)網平臺開發(fā)商、運營商,、APP開發(fā)者,,對整個產業(yè)鏈而言,都還任重道遠,!