我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展解析

責任編輯:zsheng

2018-12-18 18:57:47

摘自:中國工控網(wǎng)

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將生產過程的每一個環(huán)節(jié)、設備變成數(shù)據(jù)終端,全方位采集底層基礎數(shù)據(jù),并進行更深層面的數(shù)據(jù)分析與挖掘,從而提高效率、優(yōu)化運營。我們將解析我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來建議。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將生產過程的每一個環(huán)節(jié)、設備變成數(shù)據(jù)終端,全方位采集底層基礎數(shù)據(jù),并進行更深層面的數(shù)據(jù)分析與挖掘,從而提高效率、優(yōu)化運營。我們將解析我國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來建議。

圖源:圖蟲創(chuàng)意

(一)應用現(xiàn)狀

制造企業(yè)普遍認同工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的重要性,但尚未形成清晰的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略。根據(jù)Deloitte2016年調查顯示,89%的受訪企業(yè)認同在未來五年內工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對企業(yè)的成功至關重要,72%的企業(yè)已經在一定程度上開始工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用,但僅有46%的企業(yè)制定了比較清晰的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略和規(guī)劃。

與物聯(lián)網(wǎng)在消費領域近乎從零開始的情況不同,傳感器、PLC等物聯(lián)網(wǎng)技術已經在工業(yè)領域存在了幾十年。這也是為什么多數(shù)受訪企業(yè)認為自己已經在一定程度上開始工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的原因。但目前制造企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用主要集中于感知,即通過硬件、軟件和設備的部署收集并傳輸數(shù)據(jù),這只是物聯(lián)網(wǎng)應用的開始。由于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)整體解決方案設計和實施的復雜性,雖然深知物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略的重要性,很多企業(yè)還不確定自己是否做好準備,也尚未形成工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的清晰戰(zhàn)略。

制造企業(yè)仍處在數(shù)據(jù)應用的初級階段,從“后知后覺”到“先見之明”尚需時日。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是數(shù)據(jù)驅動的產業(yè)。如工業(yè)傳感器實時采集設備及生產線上的溫度、壓力、振動等信息,匯集成海量數(shù)據(jù)(603138),再通過挖掘分析、處理、應用,最終實現(xiàn)價值創(chuàng)造。典型應用包括故障預測、遠程診斷、工業(yè)生產線分析、能耗優(yōu)化等諸多方面。

正如前文所述,數(shù)據(jù)采集只是“信息價值環(huán)路”發(fā)揮作用的開始,如何分析和利用所采集到的海量數(shù)據(jù)支持決策才是價值創(chuàng)造的重點。我們的調查發(fā)現(xiàn),企業(yè)目前仍處在數(shù)據(jù)應用的感知階段而非行動階段。大部分企業(yè)利用采集到的數(shù)據(jù)解釋歷史表現(xiàn)的規(guī)律和根本原因,僅有少部分企業(yè)開始將數(shù)據(jù)用于預測性分析指導企業(yè)行動。

更深層次的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用需要企業(yè)改變利用數(shù)據(jù)的方法——從“后知后覺”到“先見之明”。企業(yè)需要思考除了利用從各種傳感器采集到的數(shù)據(jù)解釋歷史業(yè)績的規(guī)律和根本原因,企業(yè)如何利用數(shù)據(jù)驅動后臺、中間和前臺業(yè)務流程改善?未來什么樣的產品和服務可能帶來新的收入?什么樣的物聯(lián)網(wǎng)應用可能開拓新的市場?

(二)未來趨勢

未來企業(yè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的重點由設備和資產轉向產品和客戶。工業(yè)企業(yè)借助物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)業(yè)務成長的主要途徑包括新的產品和服務和更緊密的客戶關系。為了開發(fā)更具吸引力的產品或提升現(xiàn)有客戶關系,企業(yè)將需要大量產品和客戶的相關信息支持。目前工業(yè)企業(yè)所獲得的產品和客戶的信息量遠少于資產和設備的信息量,在效率提升和業(yè)務成長的雙重訴求驅動下,未來企業(yè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的關注度將由設備和資產轉向產品和客戶。

數(shù)據(jù)能力提升將以數(shù)據(jù)分析計算能力提升為投資優(yōu)先選擇。物聯(lián)網(wǎng)的整體突破不僅依賴于硬件能力和商業(yè)模式創(chuàng)新,算法與數(shù)據(jù)同樣不可或缺。中國制造企業(yè)多年基于應用研發(fā)積累了大量經驗數(shù)據(jù),如果將這些數(shù)據(jù)提取并模型化,形成可實用的專家算法,數(shù)據(jù)將變成具有良好盈利能力的金礦。

(三)主要挑戰(zhàn)

制造業(yè)企業(yè)中工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用受到來自技術、監(jiān)管、組織層面的挑戰(zhàn)。例如,工業(yè)企業(yè)是否在系統(tǒng)和管理方面都做好向以數(shù)據(jù)驅動的決策方式轉型,或是數(shù)據(jù)隱私和安全性將受到怎樣的監(jiān)管和保護。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用面臨的最大三項挑戰(zhàn)分別為:缺乏互通互聯(lián)的標準、數(shù)據(jù)所有權和安全問題以及相關操作人員技能不足。

缺乏互聯(lián)互通的標準。大多數(shù)企業(yè)認為缺乏互聯(lián)互通的標準是企業(yè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的主要挑戰(zhàn)之一。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將是一個多設備、多網(wǎng)絡、多應用、互聯(lián)互通、互相融合的大網(wǎng)。在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設中,傳感器、接口標準、通信協(xié)議,管理協(xié)議等方面都需要標準化。標準能夠保障應用間的互操作性,通過統(tǒng)一的安全規(guī)范保護環(huán)境、工廠、設備和用戶,通過標準化的術語和定義協(xié)調所有相關方面的通信。也唯有標準才能夠建立制造商和用戶的信心,并對投資提供必要保障。有關研究顯示,缺乏互聯(lián)互通的標準,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)40%的潛在價值將無法實現(xiàn)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需要信息的共享和信息服務,就意味著要破除跨行業(yè)間的壁壘,建立新的共享與協(xié)同型的管理體系和生產流程。

數(shù)據(jù)所有權及數(shù)據(jù)安全問題。部分企業(yè)認為數(shù)據(jù)所有權及數(shù)據(jù)安全問題是企業(yè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的主要挑戰(zhàn)之一。數(shù)以億計的互聯(lián)設備產生數(shù)據(jù)的速度和數(shù)量將推進有洞察力的商業(yè)決策,加速破壞性的創(chuàng)新,并改變商業(yè)模型。隨著數(shù)據(jù)所產生的價值顯現(xiàn),數(shù)據(jù)所有權越來越成為數(shù)據(jù)共享的爭論焦點,目前市場尚無定論究竟是設備制造商還是設備用戶擁有數(shù)據(jù)所有權。多數(shù)的設備供應商傾向于給客戶提供原始數(shù)據(jù)訪問的有效途徑,鼓勵用戶共同參與制造的改進與提升。不論以何種角色——數(shù)據(jù)擁有者或數(shù)據(jù)保管者——設備供應商只有通過共享數(shù)據(jù)并且提供給客戶有價值的服務才能從工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的設備數(shù)據(jù)中獲得回報。安全性問題是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)面臨的另一個障礙。聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量的持續(xù)暴增,給工業(yè)系統(tǒng)帶來了空前增長和性能提升的機會。但這一增長同時也給運營工業(yè)過程的企業(yè)帶來新的風險,尤其是考慮到暴露的數(shù)據(jù)將呈現(xiàn)指數(shù)級的增長。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系安全性的挑戰(zhàn)來。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的安全涉及各個方面,從工業(yè)過程和應用,到安全和可靠性需求,因此安全問題無法孤立解決。

缺乏相關技術人才。一些企業(yè)認為缺乏相關技術人才是企業(yè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的另一大挑戰(zhàn)。考慮到各種各樣的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用案例與場景,其中也包括新數(shù)據(jù)源,改變系統(tǒng)架構的數(shù)據(jù)以及多結構化數(shù)據(jù)等因素,我們今天的制造企業(yè)并不完全擁有適當?shù)姆治瞿芰εc相關的人才。不少制造業(yè)企業(yè)的確有很多數(shù)據(jù)分析的經驗,但主要是集中在結構性數(shù)據(jù)集的基礎上進行描述性分析,而不是利用大數(shù)據(jù)融合實時與各種非結構化數(shù)據(jù)共同進行預測性和規(guī)范性分析。盡管許多大學都在努力培養(yǎng)優(yōu)秀的數(shù)據(jù)科學人才,但是數(shù)量畢竟有限。對于高端人才的競爭則會變得更加激烈。公司應該認識到,他們需要和教育機構建立更加緊密的聯(lián)系。在公司和大學之間構建一個真正的合作關系已經變得日益重要。

關于創(chuàng)造工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)價值的幾點建議

(1)制定清晰的戰(zhàn)略

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構能力很大程度上依賴于清晰的戰(zhàn)略。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略的作用在于設定其范圍和目標。沒有清晰戰(zhàn)略的企業(yè)往往專注于單項技術和解決離散的企業(yè)問題,有清晰戰(zhàn)略的企業(yè)則更關注綜合利用多種技術轉變企業(yè)的運營和業(yè)務方式。

幸運的是,企業(yè)有大量的機會可以通過局部的技術應用,快速實現(xiàn)工業(yè)數(shù)字化的潛在價值,從而為進一步全局的提升奠定基礎。但是由于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的潛在影響巨大,而且大范圍實施對企業(yè)文化、基礎設施、技術能力和人才資源都提出很高的要求。企業(yè)在試圖解決全局問題的同時,其發(fā)展很可能會陷入停滯。

企業(yè)需要目光長遠、從小處著手并且快速升級。只有當一系列小的目標達到時,大的變革才可能發(fā)生。企業(yè)先重點實施那些將支持其長期目標的具體試點項目,并在試點過程中發(fā)現(xiàn)所需要的技術要求以便日后的快速推廣和升級。

(2)更加注重系統(tǒng)安全性

在互聯(lián)互通的世界,從保護數(shù)據(jù)到保護系統(tǒng)性能,企業(yè)面臨的信息安全壓力越來越大。這種壓力既來自企業(yè)內部的系統(tǒng)運行安全,又來自可能的泄密風險。如果被入侵者攻擊,企業(yè)不僅面臨操作系統(tǒng)無法正常使用和大量隱私信息如核心工藝參數(shù)被竊取的風險,甚至關鍵基礎設施的工業(yè)設備遭到入侵者控制或破壞,造成巨大的經濟損失和人員傷亡。

許多公司選擇建立信息安全的架構和機制,從而將安全風險降到最低。信息安全機制包括信息安全目標(如生產事故發(fā)生次數(shù)、泄密事故、生產終端時間的最低值)、安全策略(如物理、網(wǎng)絡、主機、數(shù)據(jù)、人員、應急事件、文件管理的安全策略)以及安全管理制度(如數(shù)據(jù)中心管理辦法、網(wǎng)絡系統(tǒng)管理制度、涉密設備管理制度等)。

(3)開展更廣闊的合作

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的整體系統(tǒng),非單一廠商能夠獨力完成,而是需要透過一個完整的生態(tài)體系來讓架構更為完備。

GE數(shù)字公司正與Dell、EMC、微軟、SAP、諾基亞等數(shù)十家公司合作構建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺,讓合作公司在平臺上開發(fā)新的工業(yè)應用程序,并允許客戶使用增值應用程序。無獨有偶,霍尼韋爾、施耐德和思科、IBM、埃森哲等公司也在合作開發(fā)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺。

當然,像GE成為生態(tài)系統(tǒng)的搭建者和主導者顯然并不適合所有工業(yè)企業(yè),尤其是考慮到目前市場上充斥著各種物聯(lián)網(wǎng)平臺,行業(yè)也許很快會迎來物聯(lián)網(wǎng)平臺的整合與淘汰潮。企業(yè)自我定位為生態(tài)系統(tǒng)的搭建者,還是模塊化產品的提供者,或者渠道搭建者,將取決于企業(yè)自身的業(yè)務設計和對最終用戶的了解程度。

生態(tài)系統(tǒng)還將促成有前瞻意識的制造商以新的方式來使用不一定屬于他們的能力。就像Uber和Airbnb,盡管沒有資產所有權,但一樣可以利用這些資產創(chuàng)造價值。同樣變化也正在制造業(yè)內發(fā)生,特別是用于提高產品開發(fā)和市場測試的靈活性。

技術的進步大大增加了物聯(lián)網(wǎng)解決方案在工業(yè)領域的潛在實力,物聯(lián)網(wǎng)解決方案將提高工業(yè)企業(yè)運營效率,增加其收入來源并激發(fā)創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)也證明了它可以幫助企業(yè)制造更多的持續(xù)性價值,像是從過去一次性的交易轉變成長久的客戶關系。雖然面臨連接性和安全性的問題,但我們仍可預期物聯(lián)網(wǎng)將襲卷工業(yè)領域各大產業(yè)。

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