工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)助推制造走向自主模式

文／張禮立

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)助推制造走向自主模式

文／張禮立

從互聯(lián)網(wǎng)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，從物聯(lián)網(wǎng)到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，其發(fā)展的核心就是通過資產(chǎn)的智能化與數(shù)字化，通過網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)等全環(huán)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)化，最終實(shí)現(xiàn)高級人工智能的美好愿望?！凹磿r(shí)”看到一條供應(yīng)鏈上所有的貿(mào)易伙伴，將激發(fā)新的商業(yè)模式以及競爭伙伴關(guān)系出現(xiàn)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的歷程與現(xiàn)狀

“物聯(lián)網(wǎng)”這個(gè)詞語的出現(xiàn)，反映了智能互聯(lián)產(chǎn)品數(shù)量不斷增加，代表著產(chǎn)業(yè)新機(jī)會。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品擁有3大核心元素：物理組件、智能組件和連接組件。智能組件增強(qiáng)了物理組件的功能和價(jià)值，而連接組件增強(qiáng)了智能組件的功能和價(jià)值，并使一些智能組件存在于物理組件本身之外。這三者構(gòu)成了價(jià)值提升的良性循環(huán)。

使智能互聯(lián)產(chǎn)品從根本上產(chǎn)生差異的是其不斷變化的“物”的屬性，而不是互聯(lián)網(wǎng)。智能互聯(lián)產(chǎn)品不斷擴(kuò)展的功能及其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)引領(lǐng)著新時(shí)代的發(fā)展潮流。對企業(yè)而言，必須看到在技術(shù)本身以外正在發(fā)生的競爭變革。

從這個(gè)意義上來講，目前的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)仍然處在早期發(fā)展階段。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用受短期增量效益和長期商業(yè)模式變革所驅(qū)動。市場調(diào)研機(jī)構(gòu)T e c h n a v i o的研究報(bào)告指出，到2 0 2 0年，全球工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達(dá)到1 3 2 0億美元。到2 0 3 0年，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可在全球創(chuàng)造高達(dá)1 4 0萬億美元的經(jīng)濟(jì)效益。這其中，物聯(lián)網(wǎng)則驅(qū)動著“產(chǎn)品+服務(wù)”商業(yè)模式的落地。

為幫助提升產(chǎn)量和效率，企業(yè)的所有者和經(jīng)營者針對數(shù)字化服務(wù)投入大量資源。一些企業(yè)已經(jīng)從單純的產(chǎn)品模式轉(zhuǎn)化為“產(chǎn)品+服務(wù)”的混合模式，通過智能的、可聯(lián)網(wǎng)的實(shí)物產(chǎn)品生成數(shù)據(jù)，并據(jù)此提供數(shù)字化服務(wù)。

以商用汽車制造為例，我們可以看到新制造業(yè)的一個(gè)共性是從生產(chǎn)原材料的冶煉技術(shù)、加工工藝、制造流程，所有的工業(yè)產(chǎn)品都需要不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性以滿足客戶的普世價(jià)值需求。

基于產(chǎn)品或作為產(chǎn)品附加值而提供的制造服務(wù)，是工業(yè)企業(yè)對客戶價(jià)值開放性思考的充分體現(xiàn)?，F(xiàn)如今企業(yè)管理者已經(jīng)清晰地意識到要提升產(chǎn)品對市場的絕對影響，通過物聯(lián)網(wǎng)，企業(yè)可以打入新市場、開發(fā)全新的產(chǎn)品服務(wù)或業(yè)務(wù)，在刺激增長方面也蘊(yùn)含著巨大潛力。對企業(yè)來說，今天賣的已經(jīng)不再是一個(gè)產(chǎn)品，而是為客戶創(chuàng)造價(jià)值的能力。

通向競爭優(yōu)勢的道路最終將止于戰(zhàn)略。在智能互聯(lián)的世界里，新類型的產(chǎn)品改變著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及競爭本質(zhì)，從而帶給企業(yè)新的競爭機(jī)會和挑戰(zhàn)。它們重新塑造產(chǎn)業(yè)邊界，創(chuàng)造出全新的產(chǎn)業(yè)。

把產(chǎn)品與現(xiàn)代科技和服務(wù)管理結(jié)合是上世紀(jì)末生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造發(fā)展的核心戰(zhàn)略途徑。在把服務(wù)開發(fā)看作產(chǎn)品研發(fā)的一部分的戰(zhàn)略引導(dǎo)下，新制造服務(wù)不再受地域、空間、人才和時(shí)間的限制。

張禮立上海市海外經(jīng)濟(jì)技術(shù)促進(jìn)會秘書長、盤古智庫學(xué)術(shù)委員，上海信息化中心專家成員。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)成就突破性創(chuàng)新

工業(yè)升級和轉(zhuǎn)型是一個(gè)主動求新求變的過程。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為轉(zhuǎn)型提供涵蓋產(chǎn)品、事務(wù)和專業(yè)性服務(wù)的數(shù)字化信息與服務(wù)基礎(chǔ)。對各個(gè)企業(yè)而言，在物聯(lián)網(wǎng)方面的投入最關(guān)鍵方面包括了對利用連接產(chǎn)品生成的豐富數(shù)據(jù)的分析，安全交換數(shù)據(jù)的技術(shù)平臺、全面的身份與訪問管理安全，以及進(jìn)一步與合作伙伴分享數(shù)據(jù)的平臺等。

智能互聯(lián)產(chǎn)品提供大量且仍在迅速增長的超越傳統(tǒng)產(chǎn)品界限的新功能。產(chǎn)品屬性不斷變化，打破了傳統(tǒng)的價(jià)值鏈，企業(yè)不得不重新思考其所做的一切，包括如何構(gòu)思、設(shè)計(jì)、獲得產(chǎn)品源，如何制造、運(yùn)營、維修等各個(gè)環(huán)節(jié)的問題，以實(shí)現(xiàn)不斷突破。市場營銷、產(chǎn)品加工、流通、供應(yīng)鏈、制造服務(wù)等多環(huán)節(jié)通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)得以融合，產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)資源綜合利用率、生產(chǎn)自動化、產(chǎn)品性能、專業(yè)化以及精細(xì)化管理能力大幅度提升。

在利用智能技術(shù)推動突破性創(chuàng)新的過程中，我們要關(guān)注傳感數(shù)據(jù)處理與產(chǎn)業(yè)融合分析能力，以產(chǎn)業(yè)融合構(gòu)建產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺。產(chǎn)業(yè)一旦數(shù)字化，其數(shù)字化實(shí)力將成為競爭點(diǎn)，這也意味著新興工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)涉足傳統(tǒng)行業(yè)的門檻大幅降低，產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)和經(jīng)營運(yùn)作提供了全新的思路。

對未來工業(yè)發(fā)展五大影響

站在創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù)的角度，我們需要結(jié)合云計(jì)算的模式以及需要實(shí)現(xiàn)基于軟件的服務(wù)模式，努力實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)變現(xiàn)。新互聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)圈系統(tǒng)建設(shè)，從端到端實(shí)現(xiàn)自動化，這些都與實(shí)現(xiàn)自主型的經(jīng)濟(jì)模式緊密相關(guān)，有助于實(shí)現(xiàn)持續(xù)感知市場需求，按成果付費(fèi)，同時(shí)做好資源的優(yōu)化配置與減少浪費(fèi)。

從埃森哲的分析模型可以看出，物聯(lián)網(wǎng)對不同國家潛在的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)完全不同。這取決于投資水平和國家為了普及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所采取的行動措施。現(xiàn)如今，全球企業(yè)和各個(gè)國家都在試圖抓住工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)這一價(jià)值萬億美元的重大契機(jī)。

就中國而言，若基于當(dāng)前的政策以及投資趨勢，保守估計(jì)，截至2 0 3 0年，將有5 0 0 0億美元的G D P是來自物聯(lián)網(wǎng)的。如果提高采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能力和投資，估計(jì)這一數(shù)值可達(dá)到1.8萬億美元。在制造業(yè)板塊中，也將累計(jì)帶來7 3 6 0億美元的G D P。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)對各行業(yè)累計(jì)GDP的影響

圖2 物聯(lián)網(wǎng)對各行業(yè)累積影響的比例（在增強(qiáng)場景下）

對于大多數(shù)工業(yè)企業(yè)而言，在談?wù)撝圃鞓I(yè)將如何轉(zhuǎn)型與升級時(shí)，談得最多的技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)大數(shù)據(jù)的預(yù)測分析與預(yù)測維修。物聯(lián)網(wǎng)連接了人、物與流程，這不僅是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一大進(jìn)步，更對未來工業(yè)發(fā)展起到了非常大的影響。

融合物流業(yè)，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)全面的“優(yōu)步化”

小批量與個(gè)性化智造是工業(yè)4.0時(shí)代的一個(gè)顯著特征，產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在以擁有類似3 D打印機(jī)等制造工具的企業(yè)與尋求小批量組件的市場之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通是一個(gè)典型的場景。 互聯(lián)網(wǎng)交易平臺以及工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工程將更多駐留云中，大量小型工廠制造實(shí)現(xiàn)互聯(lián)與數(shù)字化。這將開啟以物流平臺與運(yùn)營商所主導(dǎo)的制造業(yè)全面“優(yōu)步化”。

云中制造執(zhí)行系統(tǒng)將成為主流

ME S（制造執(zhí)行系統(tǒng)）必須托管于制造工廠的服務(wù)器上。這一想法在任何具有合理連通性的領(lǐng)域都變得越來越普遍。隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的部署實(shí)踐加快，2 0 1 6年底，S A P公司在HA NA交付了其云ME S，這是ME S市場首次見證了純粹的云ME S。與此同時(shí)，自動化管理供應(yīng)商以及類ME S提供商等也推出了其云平臺解決方案，有些宣布了未來在云中預(yù)置ME S解決方案，有些宣布在不久的將來有意擁有云ME S解決方案，云中制造執(zhí)行系統(tǒng)正成為主流。雖然要在云端完全實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造細(xì)節(jié)的管理層功能還有很長的路要走,但這一小步的確已經(jīng)邁出。

配置工具利用云連接

隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)兼容設(shè)備的激增，管理這些設(shè)備的工具也將愈發(fā)重要。專有的單一供應(yīng)商編程和配置會逐漸淡出人們的視野。盡管可能在設(shè)備上安裝配置應(yīng)用，但熟練的編程人員缺乏以及日益復(fù)雜的系統(tǒng)開發(fā)逼迫著遠(yuǎn)程訪問的迅速發(fā)展。從G E的數(shù)字鑄造，以及全球主流的自動化工具商對提供第三方、內(nèi)部A P I以及使配置更加開放透明的物聯(lián)網(wǎng)工具的承諾來看，這已成為了一種趨勢。伴隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備持續(xù)不斷地涌入市場，物聯(lián)網(wǎng)利用云計(jì)算將實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，云連接將使工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可配置性更高成為未來幾年的熱門領(lǐng)域。

供應(yīng)鏈可視性的新定義

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈間可視性的困難之一。借助物聯(lián)網(wǎng)可了解到材料、制造、物流、銷售等更多相關(guān)信息，但若要使這些信息更有用，還需要將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息并實(shí)現(xiàn)共享。這是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮關(guān)鍵作用之處。配置狀態(tài)下，從不斷迅速增多的基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的傳感器中獲取并解釋信息的能力是云解決方案的理想環(huán)境。在云環(huán)境中分享工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)提高了供應(yīng)鏈的可視性，進(jìn)而改善了客戶服務(wù)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與云相結(jié)合將改變供應(yīng)鏈的交互方式。特別當(dāng)其基于全球性平臺時(shí)，在中國智能制造2 0 2 5的大戰(zhàn)略背景下，通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)重新定義供應(yīng)鏈，將使實(shí)時(shí)可見性更加實(shí)用、實(shí)惠且易實(shí)現(xiàn)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)與分析高度開放

通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及預(yù)測性分析，可逐步實(shí)現(xiàn)從智能資產(chǎn)管理到資產(chǎn)性能管理（A P M）的轉(zhuǎn)變和提升。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值是通過資產(chǎn)的智能化與連接化來確立的。針對資產(chǎn)性能管理空間，幾乎所有推動預(yù)測性分析的新解決方案都是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與云化結(jié)合的交付模式。依托云的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)資產(chǎn)分析的真正價(jià)值在于，使機(jī)器學(xué)習(xí)算法產(chǎn)生更好的行為模式。從利基型企業(yè)到I T平臺企業(yè)，純云交付正奠定著工業(yè)預(yù)測性分析的整個(gè)基調(diào)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)前的三大工作

發(fā)展工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)

企業(yè)通過產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，可以提供新的服務(wù)，改進(jìn)產(chǎn)品并打入新的市場，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級。未來物聯(lián)網(wǎng)未必會完全取代互聯(lián)網(wǎng)。但在某種程度上，物聯(lián)網(wǎng)有潛力形成跨越傳統(tǒng)行業(yè)邊界和價(jià)值鏈的全新生態(tài)系統(tǒng)。在這個(gè)過程中，需要發(fā)展工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)。

未來的工業(yè)制造中，物聯(lián)網(wǎng)的智能與連接性從監(jiān)測、控制、優(yōu)化與自治四個(gè)緯度實(shí)現(xiàn)一套全新的產(chǎn)品功能。而一個(gè)未來工業(yè)產(chǎn)品有可能包含這四個(gè)方面，每種功能除去其本身價(jià)值以外，還為下個(gè)階段奠定了基礎(chǔ)。為了加強(qiáng)跨行業(yè)協(xié)作，中國應(yīng)投資于一體化通信系統(tǒng)和平臺，并且增加數(shù)據(jù)傳輸安全網(wǎng)絡(luò)的可用性，與此同時(shí)，完善對數(shù)據(jù)共享的監(jiān)管和指導(dǎo)，促進(jìn)跨行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。

加強(qiáng)工業(yè)數(shù)據(jù)與風(fēng)險(xiǎn)的管理

信息化與工業(yè)化深度融合，意味著跨領(lǐng)域的全面一體化合作以及大數(shù)據(jù)信息交叉的融合。從哲學(xué)的高度審視，信息本身具有物質(zhì)的普遍屬性，是客觀存在事物有序性的度量。任何事物只要存在一定的“序”，它就包含著一定的信息。因此，信息是客觀世界對人類的無私“饋贈”。然而，如果信息的安全出了問題，就無法保護(hù)信息的價(jià)值。

因此，伴隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的來臨，我們要加強(qiáng)風(fēng)控與治理。隨著數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的價(jià)值驅(qū)動被大眾廣為接受，數(shù)據(jù)所有權(quán)及數(shù)據(jù)共享的問題變得越來越突出。那么究竟是資產(chǎn)設(shè)備的制造者，還是用戶擁有數(shù)據(jù)，目前市場沒有定論。如果我們沿用信息管理的最佳實(shí)踐，認(rèn)同客戶擁有這些數(shù)據(jù)，那么設(shè)備制造者的角色就是配合用戶，以做好數(shù)據(jù)保管者的工作為主。

推動人才隊(duì)伍建設(shè)與轉(zhuǎn)型

能否建立工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)并有效實(shí)現(xiàn)中國智能制造，取決于如何建立工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)學(xué)研產(chǎn)業(yè)鏈所需要的學(xué)習(xí)曲線。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺引起無數(shù)供應(yīng)商的關(guān)注，是因?yàn)楣I(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的構(gòu)成自身就是一個(gè)多元化的整合以及不同元素之間相互探索的平臺?？紤]到各種各樣的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例與場景，其中也包括新數(shù)據(jù)源，改變系統(tǒng)架構(gòu)的數(shù)據(jù)以及多結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等因素，我們今天的制造企業(yè)尚未擁有足夠多具有適當(dāng)分析與預(yù)測等能力的人才。

因此，中國需要擴(kuò)大工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的人才庫并提高理工科人才的質(zhì)量。企業(yè)要加速利用并理解當(dāng)下市場上工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)信息，不斷去理解并發(fā)現(xiàn)其中的共性。而“互聯(lián)網(wǎng)＋”為我們提供的一個(gè)強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)驅(qū)動力就是復(fù)合型人才的培養(yǎng)出現(xiàn)。

從互聯(lián)網(wǎng)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，從物聯(lián)網(wǎng)到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，其發(fā)展的核心就是通過資產(chǎn)的智能化與數(shù)字化，通過網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)等全環(huán)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)化，最終實(shí)現(xiàn)高級人工智能的美好愿望?！凹磿r(shí)”看到一條供應(yīng)鏈上所有的貿(mào)易伙伴，將激發(fā)新的商業(yè)模式以及競爭伙伴關(guān)系出現(xiàn)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)被各行各業(yè)所接受，認(rèn)知度之高史無前例，其應(yīng)用前景十分廣闊。制造服務(wù)通過互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字移動平臺，結(jié)合生態(tài)和軟件的雙定義，正從僵化模式向自主模式轉(zhuǎn)變。而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，最終形成了行業(yè)新的智慧大腦。中國的企業(yè)管理者和政策制定者可通過推廣物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用試驗(yàn)、試點(diǎn)和示范項(xiàng)目，來推動工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

責(zé)任編輯：孫俊杰

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