最近,我國工業(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,筆者撰寫(xiě)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(guān)、理性地看待當前的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)熱潮,找到應用的突破口。
1、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)內部,要實(shí)現工業(yè)設備(生產(chǎn)設備、物流裝備、能源計量、質(zhì)量檢驗、車(chē)輛等)、信息系統、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)現企業(yè)IT網(wǎng)絡(luò )與工控網(wǎng)絡(luò )的互聯(lián),實(shí)現從車(chē)間到?jīng)Q策層的縱向互聯(lián);
在企業(yè)間,要實(shí)現上下游企業(yè)(供應商、經(jīng)銷(xiāo)商、客戶(hù)、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)現產(chǎn)品從設計、制造到服役,再到報廢回收再利用整個(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)集成的內涵是相通的。
IT領(lǐng)域的在線(xiàn)詞典Techopedia對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)給出的解釋是:
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將智能機器或特定類(lèi)型的設備與嵌入式技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)結合起來(lái)。實(shí)例是將機器和車(chē)輛配備智能技術(shù),包括M2M(機器與機器互聯(lián))技術(shù),實(shí)現制造裝備和其它設備可以相互傳輸數據。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也應用于交通項目,例如無(wú)人(或自主)駕駛汽車(chē)和智能軌道交通系統。
▲IT領(lǐng)域在線(xiàn)詞典Techopedia給出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的解釋
2、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、業(yè)務(wù)流程和人員。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念實(shí)際上與國外提出的萬(wàn)物互聯(lián)(Internet of Everything,將人、流程、數據和事物結合一起,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,相當于是工業(yè)企業(yè)的萬(wàn)物互聯(lián)。
3、何謂工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺?
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺與工業(yè)云平臺的關(guān)系如何?
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是開(kāi)發(fā)和運行各種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用功能的平臺。工業(yè)云平臺指的是工業(yè)領(lǐng)域的云平臺,包括了IAAS(基礎設施服務(wù)化)、PAAS(平臺服務(wù)化)、SAAS(軟件服務(wù)化)三個(gè)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(wù)(SAAS),并為客戶(hù)提供可以對軟件功能進(jìn)行配置或二次開(kāi)發(fā)的平臺(PAAS),將數據和信息系統存儲到云端,從而使工業(yè)企業(yè)應用信息系統更加便捷、更有利于管理(例如,實(shí)現服務(wù)器和桌面虛擬化),因此,工業(yè)云平臺本質(zhì)上屬于IT平臺。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)應用,實(shí)現IT與OT融合。
在IAAS和邊緣(設備端)層,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺需要實(shí)現從設備的控制系統、傳感器、可穿戴設備、攝像頭和儀表進(jìn)行數據采集、傳輸和存儲;
在PAAS層,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺需要能夠支撐更加復雜的算法,例如利用深度學(xué)習技術(shù)進(jìn)行圖像分析,利用SPC方法分析質(zhì)量數據,利用仿真技術(shù)對設備的數字化模型(Digital twin)進(jìn)行性能仿真,利用GIS數據對車(chē)輛進(jìn)行定位,從而對物流運輸過(guò)程進(jìn)行追溯等;
在SAAS層,則應當提供豐富的APP,將原來(lái)工業(yè)軟件固化的功能拆分成很多功能相對獨立的插件,可以在PAAS平臺即插即用。因此,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺比工業(yè)云平臺要復雜得多。
4、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)現智能制造的關(guān)鍵使能技術(shù)之一。根據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);
第二層是如何應用智能裝備、部署智能產(chǎn)線(xiàn)、打造智能車(chē)間、建設智能工廠(chǎng),從而實(shí)現生產(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M2M,從設備聯(lián)網(wǎng)到產(chǎn)線(xiàn)的數據采集,從車(chē)間的智能監控到生產(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鏈,實(shí)現企業(yè)運營(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(gè)層次,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的作用是實(shí)現異構數據的整合與實(shí)時(shí)分析。
5、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)大數據的關(guān)系如何?
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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據,包括來(lái)自各種設備、已服役的產(chǎn)品、信息系統和社交媒體的數據,對于工業(yè)企業(yè)而言,這些數據就是工業(yè)大數據,需要用專(zhuān)業(yè)的平臺來(lái)存儲、分析、展現這些數據,通過(guò)數據驅動(dòng),實(shí)現對產(chǎn)品、制造工藝和設備進(jìn)行監控、控制和優(yōu)化等功能,這樣的平臺就是工業(yè)大數據平臺。應該說(shuō),工業(yè)大數據平臺是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的一個(gè)子集。
6、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有哪些現實(shí)的應用場(chǎng)景?
目前,最現實(shí)的應用場(chǎng)景是裝備制造企業(yè)利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺來(lái)對已服役的產(chǎn)品進(jìn)行遠程的狀態(tài)監控,乃至預測性維護。
例如,FANUC公司與思科公司合作,為FANUC機器人的客戶(hù)提供ZDT(Zero Downtime,零宕機)服務(wù);樹(shù)根互聯(lián)的根云平臺可以實(shí)現移動(dòng)設備(例如工程機械)的定位和遠程監控服務(wù),提供工作時(shí)間統計、故障預警、發(fā)現并糾正客戶(hù)的危險操作習慣等服務(wù),還可以幫助客戶(hù)實(shí)現服務(wù)電商;東方國信的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實(shí)現了對鋼鐵行業(yè)、風(fēng)電行業(yè)、鍋爐行業(yè)的設備監控、能耗分析等應用;寄云科技與上海隧道工程公司合作,實(shí)現了盾構機掘進(jìn)過(guò)程中的故障預警。
另一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)典型的應用場(chǎng)景是企業(yè)內部設備聯(lián)網(wǎng)的基礎上,實(shí)現車(chē)間生產(chǎn)設備的監控。美的已經(jīng)建立了空調生產(chǎn)車(chē)間的Digital Twin,可以對設備狀態(tài)實(shí)時(shí)監控。華中科技大學(xué)一個(gè)科研團隊通過(guò)對江蘇省一家制造企業(yè)的機床消耗的實(shí)時(shí)電流進(jìn)行采集,捕捉細微的波動(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(cháng)刀具使用壽命。目前的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用,主要還是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的范疇。
7、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)現各種軟件、硬件、機器設備、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)現這一愿景還需要很長(cháng)的過(guò)程,需要打造一個(gè)健康的生態(tài)系統。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都在宣傳自己是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,讓企業(yè)難以分辨。
本文總結
總體來(lái)說(shuō),雖然目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)熱潮涌動(dòng),但是目前我國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用還處于初級的階段,各界對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的認識與理解還不太統一。
市場(chǎng)上已有的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實(shí)際上只能支持某些單點(diǎn)應用或特定功能,還缺乏真正基于多租戶(hù)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。各種平臺之間要實(shí)現集成,涉及到諸多的標準和安全問(wèn)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(wǎng)熱潮中,一些廠(chǎng)商過(guò)度炒作,甚至出現了類(lèi)似“畝產(chǎn)小麥18萬(wàn)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,既不現實(shí),也沒(méi)必要,制造企業(yè)已經(jīng)應用了很多IT系統,不可能把所有的應用都轉到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。
另外,要實(shí)現不同工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用,還需要認真梳理自己的需求,分析投資收益,千萬(wàn)不要盲目冒進(jìn)。實(shí)現工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用,對用戶(hù)企業(yè),對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開(kāi)發(fā)商、運營(yíng)商、APP開(kāi)發(fā)者,對整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈而言,都還任重道遠!