制造業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景

郭凱嬰 朱巖

摘 要：近年來，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)（Internet of Things，IoT）發(fā)展已步入正軌，但尚有潛力可挖掘，并極有可能成為制造業(yè)發(fā)展的新引擎。從以往的數(shù)據(jù)來看，制造業(yè)企業(yè)由物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用獲得的收益達到歷史最高 。通用電氣（GE）等龍頭企業(yè)已致力于產(chǎn)品智能化及服務(wù)方式革新的研究，為了創(chuàng)立新的經(jīng)營模式，文章還對過去無法處理和利用的數(shù)據(jù)重新進行了分析。

關(guān)鍵詞：制造業(yè)；物聯(lián)網(wǎng)；應(yīng)用前景

1 物聯(lián)網(wǎng)將成為制造業(yè)發(fā)展的新引擎

TCS此次調(diào)查共涉及四大區(qū)域（北美、歐洲、亞太地區(qū)和拉美地區(qū)）的795名企業(yè)高管，分析了目前企業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關(guān) 的經(jīng)營模式及發(fā)展藍圖，并對制造業(yè)的前景進行了宏觀研究。研究主要將針對以下幾個方面展開：

（1）企業(yè)中哪些部門負責與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相關(guān)的事務(wù)？目前與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的研發(fā)進展及未來的計劃？研發(fā)的方向？

（2）企業(yè)中應(yīng)用到的涉及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)有哪些？目前是如何應(yīng)用及應(yīng)用在企業(yè)經(jīng)營的哪些環(huán)節(jié)上（如：市場、銷售、服務(wù)、供應(yīng)鏈等環(huán)節(jié)）？

（3）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用給企業(yè)經(jīng)營模式帶來了怎樣的變化？哪一類的產(chǎn)品和服務(wù)從中受益？利潤額如何？

（4）企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用過程中的經(jīng)驗和教訓（收入有無增加和減少）？收入增減差距如何？

TCS針對企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用深度的調(diào)查包括以下四個方面：

（1）供應(yīng)鏈監(jiān)控：傳感器、數(shù)碼攝像頭、無線射頻識別系統(tǒng)（RFID）、經(jīng)營活動跟蹤設(shè)備、狀況監(jiān)控設(shè)備，以及產(chǎn)品運送到客戶途中的全程監(jiān)控系統(tǒng)等。

（2）商業(yè)經(jīng)營場所監(jiān)控：數(shù)碼攝像頭、視頻攝像頭、傳感器（在企業(yè)經(jīng)營場所安裝的監(jiān)控設(shè)備，主要用于對員工和客戶間的商業(yè)行為進行監(jiān)控，相關(guān)企業(yè)包括汽車銷售商、工廠、車間等）。

（3）產(chǎn)品和服務(wù)監(jiān)控：在向客戶銷售的產(chǎn)品中安裝數(shù)碼傳感器、嵌入式軟件等相關(guān)產(chǎn)品。

（4）客戶監(jiān)控：通過在客戶的移動設(shè)備（包括智能手機、平板電腦和其他可穿戴設(shè)備等）中安裝相關(guān)應(yīng)用程序?qū)嵤?/p>

2 報告中涉及的制造企業(yè)

為完成此次調(diào)查，TCS共訪問并征集了140名制造企業(yè)高管的意見，這些制造企業(yè)的高管中有3/5來自美國，18.6%來自德國，12.9%來自中國香港，7.9%來自日本，7.1%來自巴西，2.9%來自印度，2.9%來自澳大利亞。

大多數(shù)（占比80%）受訪企業(yè)的年收入超過10億美元，另外1/5的企業(yè)年收入超過500億美元。

調(diào)查受訪者中，25%從事IT工作，18.6%從事銷售工作，12%從事生產(chǎn)和制造工作，高管占比10%。圖1所示是受訪企業(yè)年收入?yún)^(qū)間統(tǒng)計。圖2所示是受訪者的職位情況列表。

圖1 受訪企業(yè)年收入?yún)^(qū)間統(tǒng)計

圖2 受訪者職位情況

在受訪者中，有10.7%的受訪者是企業(yè)的首席執(zhí)行官、首席營運官或負責業(yè)務(wù)部門的高管，14.3%的受訪者是企業(yè)的一級管理人員（如：業(yè)務(wù)主管、市場主管、銷售主管、首席信息官等），47.9%的受訪者是直接對企業(yè)一級管理人員負責的二級管理人員，余下的則是其他人員。73%的受訪者屬于企業(yè)管理層，包括首席執(zhí)行官、部門領(lǐng)導、高管及直接向他們負責的管理層。圖3所示是不同職級受訪者所占的比例。

圖3 不同職級受訪者所占比例

3 制造企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)投入

2015年，制造企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)方面的平均投入為1.082億美元，占其平均收益的0.45%。從表1可以看出，制造業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)方面的投入占比雖然不及旅游、運輸和酒店業(yè)（占收益的0.6%）及通信業(yè)（占收益的0.55%），但較投入占比較低的能源業(yè)（占收益的0.22%）而言，還是高出不少。表1所列是2015年各產(chǎn)業(yè)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)投入的情況統(tǒng)計。

制造企業(yè)為何選擇在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面進行投入呢？在如今的競爭態(tài)勢下，制造企業(yè)面臨壓縮開支、謀求商業(yè)模式創(chuàng)新滿足客戶需求，以及開發(fā)智能產(chǎn)品的挑戰(zhàn)。越來越多的企業(yè)為了占得先機，都紛紛加大對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的投入，如電梯制造企業(yè)就在其產(chǎn)品中嵌入了故障停機報警系統(tǒng)。

制造企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)改造方面的投入中，35.5%用于產(chǎn)品監(jiān)控，其余方面還包括供應(yīng)鏈監(jiān)控、客戶監(jiān)測和營業(yè)場所監(jiān)控等，對產(chǎn)品監(jiān)控方面的投入明顯大于其他方面。這一點不難理解，畢竟對產(chǎn)品監(jiān)控方面的投入是資產(chǎn)密集型的，投入可以更為直觀地用在原材料到成品的這一生產(chǎn)過程中。除此之外，供應(yīng)鏈監(jiān)控和客戶監(jiān)控方面的投入也有顯著增長。圖4所示是2015年物聯(lián)網(wǎng)各核心業(yè)務(wù)的投入占比情況。

對于其他產(chǎn)業(yè)而言，同樣把對物聯(lián)網(wǎng)的投入重心放到了產(chǎn)品監(jiān)控方面，2015年投入占比31%，供應(yīng)鏈監(jiān)控投入占23%，營業(yè)場所監(jiān)控占19%。

圖4 2015年物聯(lián)網(wǎng)各核心業(yè)務(wù)的投入占比情況

據(jù)預測，到2020年，制造企業(yè)產(chǎn)品監(jiān)控方面的投入將有所減少（占33.1%），但在這四類投入中的占比仍然最高，營業(yè)場所監(jiān)控的投入根據(jù)預計也將有所減少。圖5所示是預計2020年物聯(lián)網(wǎng)各核心業(yè)務(wù)的投入占比情況。

圖5 預計2020年物聯(lián)網(wǎng)各核心業(yè)務(wù)的投入占比情況

相比較上面提到的投入預算而言，物聯(lián)網(wǎng)投入的經(jīng)費預算也呈現(xiàn)類似的趨勢，即產(chǎn)品監(jiān)控占比最高（30.4%），客戶監(jiān)控其次（28.5%），供應(yīng)鏈監(jiān)控22.1%，營業(yè)場所監(jiān)控18.9%。圖6所示是預計到2018年制造業(yè)企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)投入經(jīng)費預算情況。

圖6 2018年制造業(yè)企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)投入經(jīng)費預算情況

從預算看，制造企業(yè)2018年對物聯(lián)網(wǎng)的平均投入將繼續(xù)維持在1.202億美元的水平上，也就是說比2015年的投入水平高出11個百分點；相比較其他產(chǎn)業(yè)的情況而言，制造企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)投入計劃也將比較高。圖7所示是2018年各行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)投入的經(jīng)費預算情況。

4 制造企業(yè)目前的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用情況

近半數(shù)的企業(yè)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到生產(chǎn)和配送方面，以監(jiān)控產(chǎn)品從制造到送到客戶手中的全過程。制造企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)投入涵蓋了產(chǎn)品生產(chǎn)的每個階段，同時企業(yè)還不遺余力擴大增值服務(wù)的范圍以滿足客戶需求。

圖7 2018年各行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)投入的經(jīng)費預算情況

（1）近半數(shù)（48%）的制造企業(yè)把物聯(lián)網(wǎng)投入重點放在從生產(chǎn)到配送環(huán)節(jié)的產(chǎn)品流監(jiān)控上

對供應(yīng)環(huán)節(jié)的監(jiān)控是目前制造企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用的重點，包括：從原材料到制成品的過程監(jiān)控，從產(chǎn)品到客戶手中的運輸、倉儲和配送過程監(jiān)控等。制造企業(yè)努力提高整個流程的可見程度。近十年來，RFID標簽主要被用在庫存管理方面。隨著目前傳感器價格降低和能效提高，相信RFID標簽的使用將更為頻繁，制造企業(yè)將更多地把標簽用于進料托盤和備品補充監(jiān)控方面。

例如德國馬牌輪胎制造企業(yè)——大陸集團（Continental AG）將Wi-Fi傳感器應(yīng)用在橡膠和其他輪胎配件的裝車管理上，通過傳感器將裝有相關(guān)材料的位置數(shù)據(jù)向庫存管理系統(tǒng)傳輸，有效優(yōu)化了原材料管理流程，并提高了生產(chǎn)效率 ；另一個事例來自歐洲飛機制造企業(yè)——空中客車公司，他們在制造和裝配過程中，通過智能眼鏡和平板電腦對飛機零配件進行掃描，以確保整個流程的精確性（比如：每顆螺絲應(yīng)旋緊的程度等） 。

（2）超過1/4（26.4%）的制造企業(yè)把物聯(lián)網(wǎng)投入重點放在對產(chǎn)品表現(xiàn)進行監(jiān)控的方面

美國通用電氣公司（GE）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的重點在于客戶對產(chǎn)品表現(xiàn)的評價，他們設(shè)計的應(yīng)用程序可以采集和分享來自于客戶的相關(guān)數(shù)據(jù)。比如，在一條能源通道上，GE可以接收并分析來自智能傳感器，以及氣象、地震、人口、醫(yī)療健康、學校等部門的數(shù)據(jù)，并對維修和風險管理的過程進行優(yōu)化分析并加以安排。

（3）近1/4（24.3%）的制造企業(yè)把物聯(lián)網(wǎng)投入的重點放在客戶移動終端上安裝的應(yīng)用程序設(shè)計，實現(xiàn)對相關(guān)信息的采集

汽車制造企業(yè)通過為汽車配備移動用戶界面，以掌握用戶使用習慣等反饋信息；通過在生產(chǎn)制造的汽車上配備信息娛樂系統(tǒng)，也可以為相關(guān)部門追蹤用戶在線服務(wù)消費模式和偏好提供便利；通過將獲取到的信息與車主及人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)等資料庫相關(guān)聯(lián)，保險公司的保費核算就有了參考依據(jù)；通過對先進的車載遠程信息系統(tǒng)進行分析，才能設(shè)計出更方便易用的移動應(yīng)用程序。

德國采埃孚股份有限公司（ZF Friedrichshafen AG） 的智能汽車傳送系統(tǒng)，能監(jiān)控并記錄出卡車司機的駕駛習慣，傳感器還能對獲取的數(shù)據(jù)進行分析，通過關(guān)聯(lián)當前路況與地形數(shù)據(jù)信息，對司機行進過程中的速度調(diào)整給出適當建議，這對于節(jié)油和延長傳送系統(tǒng)工作壽命都有助益 。

（4）約22%的制造企業(yè)把物聯(lián)網(wǎng)投入的重點放在經(jīng)營場所安裝的傳感器或其他設(shè)備，實現(xiàn)對工作人員與客戶的溝通情況進行監(jiān)控

Nest公司 的智能恒溫控制器通過氣溫調(diào)節(jié)，起到節(jié)約能耗的作用 。這個自學習程序使恒溫控制器能夠?qū)Σ杉降氖褂谜咝袨榧傲晳T數(shù)據(jù)加以分析，比如對包括使用者出現(xiàn)并離開監(jiān)控場所的時間、監(jiān)控場所內(nèi)外的溫度和濕度條件進行分析，以決定能源使用模式，實現(xiàn)節(jié)能的效果。

（5）約7.9%的制造企業(yè)把物聯(lián)網(wǎng)投入的重點放在可穿戴移動終端上，實現(xiàn)監(jiān)控功能

目前制造企業(yè)中出現(xiàn)了一個新理念，一些企業(yè)已經(jīng)開始對這一理念的應(yīng)用研究，即通過讓企業(yè)工作人員佩戴相應(yīng)的可穿戴移動終端實現(xiàn)監(jiān)控。比如亞馬遜對其配送中心的送貨員都安裝了GPS定位標簽并為他們配備了隨身掃描儀，以便優(yōu)化配送流程 。

同時，汽車制造企業(yè)也針對他們的實際情況研發(fā)出易用的可穿戴設(shè)備及應(yīng)用，如汽車制造企業(yè)可以通過蘋果公司的智能手表產(chǎn)品的相關(guān)應(yīng)用程序，為客戶在展廳中營造出個性化的參觀體驗。圖8所示是制造企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用情況。圖9所示是2020年制造企業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的方式調(diào)查。

對于目前仍未使用數(shù)字技術(shù)的制造企業(yè)而言，其中31.6%的企業(yè)表示截至2020年他們可能會通過在產(chǎn)品上安裝數(shù)字傳感器了解產(chǎn)品表現(xiàn)；另有相近比例的企業(yè)表示或?qū)Ξa(chǎn)品配送過程進行監(jiān)控；26.3%的這類企業(yè)表示或?qū)?jīng)營場所安裝監(jiān)控設(shè)備實施監(jiān)控。