工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)到底是什么東東，為什么它能夠被稱為“第四次工業(yè)革命”的敲門磚。

什么是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

2012年，美國通用電氣公司在提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念時(shí)，是這么說的：

“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，就是把人、數(shù)據(jù)和機(jī)器連接起來”。

也就是說，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三要素，是人、數(shù)據(jù)、機(jī)器。

現(xiàn)在我們把這個(gè)概念豐富一下，這么說：

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)，就是通過開放的、全球化的通信網(wǎng)絡(luò)平臺，把設(shè)備、生產(chǎn)線、員工、工廠、倉庫、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶緊密地連接起來，共享工業(yè)生產(chǎn)全流程的各種要素資源，使其數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化、智能化，從而實(shí)現(xiàn)效率提升和成本降低。

關(guān)鍵詞我都加粗了，認(rèn)真讀幾遍，我相信能看懂。

中國有句古話：“水流則清，人動則活”。武俠片里也總是會說：“打通任督二脈，功力倍增”。

這些，都說明了“流動貫通”的重要性。

而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，就是讓數(shù)據(jù)“流動”起來。

我來解釋一下：

單個(gè)節(jié)點(diǎn)，非數(shù)字化，沒有網(wǎng)絡(luò)，它就是孤島，是“死”的。

隨著傳感器等數(shù)據(jù)采集技術(shù)的升級，節(jié)點(diǎn)開始產(chǎn)生數(shù)據(jù)，有了“生命”。

與此同時(shí)，通信技術(shù)已在不斷升級，像血管和神經(jīng)一樣，幫助無數(shù)孤立的節(jié)點(diǎn)，交換數(shù)據(jù)、共享數(shù)據(jù)。

最后，這些數(shù)據(jù)流會到達(dá)云端，借助云計(jì)算、大數(shù)據(jù)這些信息技術(shù)升級的產(chǎn)物，產(chǎn)生價(jià)值。

如此一來，所有節(jié)點(diǎn)就形成一個(gè)系統(tǒng)，一個(gè)更強(qiáng)大和完整的“生命體”。

這就是為什么，我們通常將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)稱為“工業(yè)技術(shù)革命”和“ICT(信息通信)技術(shù)革命”相結(jié)合的產(chǎn)物。

這里，我們要解釋一個(gè)叫“OT”的概念。

大家搞通信的話，一定知道IT是信息技術(shù)，CT是通信技術(shù)，那么，OT是什么?

OT，就是Operation Technology，操作技術(shù)?？梢园阉斫鉃楣S車間里面的那些工業(yè)環(huán)境和設(shè)備，包括機(jī)械臂、傳感器、儀器儀表、監(jiān)控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等等。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，就是IT、CT、OT的全面融合和升級。它既是一張網(wǎng)絡(luò)，也是一個(gè)平臺，更是一個(gè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)過程所有要素的泛在連接和整合。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和“紅色警戒”

上面所說的內(nèi)容可能比較抽象，我還是通過一個(gè)喜聞樂見的例子來說明吧。

很多人都玩過紅色警戒、星際爭霸、魔獸爭霸這樣的電腦游戲吧?

這些游戲，都稱之為即時(shí)戰(zhàn)略游戲。說白了，就是不停地收集資源(鐵礦、木頭、石油等)，然后建造工廠，生產(chǎn)和制造武器(士兵、戰(zhàn)車、坦克、飛機(jī)等)。最后，利用這些武器，去消滅對手。

游戲的邏輯很簡單，誰的武器最多最強(qiáng)，誰就能贏。所以，更能決定勝負(fù)的，是玩家的生產(chǎn)效率。

這是一個(gè)非常復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)——資源的類型有很多種，武器和兵種也有很多種，科技樹就更復(fù)雜了，此外，你還要進(jìn)行能源管理(不能停電)。

但是，一名游戲玩家通過鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器，就能夠運(yùn)作這一整套系統(tǒng)。

你有沒有想過，這是為什么?

我覺得你應(yīng)該已經(jīng)想到了，是的，你在使用“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的初級模型——

通過顯示器展示的游戲界面(操作面板)，玩家可以很清楚地看到自己當(dāng)前有多少資源(鐵礦、木頭、石油)，多少座兵工廠，兵工廠當(dāng)前在生產(chǎn)什么，生產(chǎn)速度如何。玩家也可以看到自己的科技研發(fā)進(jìn)度。玩家還可以看到自己有多少電廠，發(fā)電量夠不夠，會不會有停電的風(fēng)險(xiǎn)。

正因?yàn)橥婕艺莆樟怂械臄?shù)據(jù)(信息流)，所以才能最高效率地進(jìn)行決策，下達(dá)生產(chǎn)命令。

試想一下，如果你要玩一場沒有電腦的紅警游戲，會面對什么場景?

1、所有的數(shù)據(jù)都是用人傳遞，通過紙張才能閱讀。你會被海量的紙張淹沒。

2、這些數(shù)據(jù)無法進(jìn)行即時(shí)統(tǒng)計(jì)和運(yùn)算，也沒辦法第一時(shí)間找到其中的規(guī)律和問題。例如，你的鐵礦雖然很多，當(dāng)時(shí)你的石油只夠用一個(gè)禮拜。再例如，你的坦克工廠開足馬力生產(chǎn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)坦克發(fā)動機(jī)供貨不足。

3、你的命令無法很快抵達(dá)工廠和車間。

……

簡而言之，你就像回到了二戰(zhàn)年代。在那個(gè)年代，如果想要運(yùn)作龐大的戰(zhàn)爭機(jī)器，你只能依靠大量的人，還有熟練的團(tuán)隊(duì)協(xié)助。

如此看來，工業(yè)的信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，是不是很有用?

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)

真正的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，當(dāng)然要比紅警游戲復(fù)雜得多。

我們先來看一下官方給出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺功能架構(gòu)：

圖片來自中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟

上圖其實(shí)可以看出，主體架構(gòu)就是云計(jì)算架構(gòu)。包括IaaS、PaaS、SaaS，都是云計(jì)算一模一樣的概念。

多了一個(gè)邊緣層，我前面說過，邊緣層其實(shí)就是生產(chǎn)現(xiàn)場，OT那部分。

我又畫了一個(gè)簡單一點(diǎn)的：

根據(jù)上面的圖，可以看出：

OT在底層，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和動作執(zhí)行，有點(diǎn)像四肢;

CT連接所有節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸，有點(diǎn)像血管和神經(jīng);

IT在上層，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)運(yùn)算和分析，有點(diǎn)像大腦。

數(shù)據(jù)是雙向流動的，形成了一個(gè)整體。

說來說去，就是數(shù)字化、信息流，然后從數(shù)據(jù)中挖掘價(jià)值。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用案例

我們通過現(xiàn)實(shí)世界中的幾個(gè)案例，來看看工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)到底能帶來多大的價(jià)值。

第一個(gè)案例，是德國西門子。

作為工業(yè)4.0概念的提出者，德國也是第一個(gè)實(shí)踐智能工廠的國家。位于德國巴伐利亞州東部城市安貝格的西門子工廠，就是一個(gè)高度數(shù)字化的智能工廠。

在占地10萬平方米的廠房內(nèi)，員工僅有1000名。近千個(gè)制造單元，全部通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，大多數(shù)設(shè)備都在無人力操作狀態(tài)下進(jìn)行挑選和組裝。

德國西門子安貝格工廠

在這個(gè)工廠里，每100萬件產(chǎn)品中，次品約為15件，可靠性達(dá)到99%，追溯性更是達(dá)到100%!

再來看看瑞士的ABB集團(tuán)。ABB是電力和自動化技術(shù)領(lǐng)域的世界級巨頭企業(yè)。

他們研發(fā)了ABB Ability智能傳感器技術(shù)，將生產(chǎn)的電機(jī)與云服務(wù)連接。該技術(shù)就像給電機(jī)佩戴了健康腕表，對電機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行精確監(jiān)測，并在云端對數(shù)據(jù)進(jìn)行算法分析。一旦發(fā)現(xiàn)問題，就進(jìn)行預(yù)警。

采用該技術(shù)之后，降低了70%的故障停工時(shí)間，延長了30%的使用期限，減少了近10%的能耗。

再來看看中國的。

美的集團(tuán)，中國最大的家電制造企業(yè)之一，也打造了自己的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)桿工廠。

在它的磁控管(微波爐的核心設(shè)備)工廠里，搭建了完整的信息化應(yīng)用框架，打通了各大系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外互聯(lián)、虛實(shí)互聯(lián)。

美的自研的MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))首先實(shí)現(xiàn)了與云端上面供應(yīng)商數(shù)據(jù)的對接，打通了供應(yīng)商來料的入庫、品質(zhì)和生產(chǎn)計(jì)劃。然后，打通了物流、質(zhì)量管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對物流配送、品質(zhì)管控的控制。接著，在產(chǎn)品開發(fā)上通過PLM(產(chǎn)品生命周期管理)實(shí)現(xiàn)制造和研發(fā)同步。最后，在銷售端，通過CRM(客戶關(guān)系管理)系統(tǒng)和客戶對接。

這樣一來，真正實(shí)現(xiàn)了全流程打通。

改造之后，這個(gè)數(shù)字化工廠的自動化率高達(dá)95%，關(guān)鍵工序不良改善達(dá)30%以上;人員效率提升88% ，空間產(chǎn)出效率提升79.2%。

總而言之，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來的效率提升，是有目共睹的。節(jié)約下來的成本，也是真金白銀。

不僅我們國家如此，國外推進(jìn)也是困難重重。就像前面說的GE通用電氣，不久前也是因?yàn)槠煜翯E Digital(GE數(shù)字集團(tuán)，專門搗鼓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，包括世界上第一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺Predix)業(yè)績不佳，所以出售了它的部分股權(quán)。

所以說，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和普及，是全世界面臨的共同難題，任重而道遠(yuǎn)。

結(jié)語

不管怎么說，第四次工業(yè)革命是人類發(fā)展的必然趨勢，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也是工業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。

我們國家作為工業(yè)大國，面對人工成本上升、原材料價(jià)格波動、貿(mào)易競爭日益加劇等種種不利情況，正處在工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時(shí)刻，迫切需要提高效率、降低生產(chǎn)成本。只有堅(jiān)定不移地推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地，加快更多企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化改造，才有可能讓自己在全球化競爭中立于不敗之地。