近年來,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”,可謂讓人目不暇接,理解不透。時至今日,各種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和工業(yè)APP都如雨后春筍般冒了出來。。.。。.
面對這些熱潮,行業(yè)筆者撰寫了幾篇“冷思考”系列的文章。今天,工業(yè)君就和您一起解讀工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念以及它與相關(guān)術(shù)語之間的關(guān)系,希望能夠幫助我們客觀、理性地看待當(dāng)前的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)熱潮,以便找到應(yīng)用的突破口。
如何理解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
首先,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(nèi)部,要實現(xiàn)工業(yè)設(shè)備(生產(chǎn)設(shè)備、物流裝備、能源計量、質(zhì)量檢驗、車輛等)、信息系統(tǒng)、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),實現(xiàn)企業(yè)IT網(wǎng)絡(luò)與工控網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián),實現(xiàn)從車間到?jīng)Q策層的縱向互聯(lián)
在企業(yè)間,要實現(xiàn)上下游企業(yè)(供應(yīng)商、經(jīng)銷商、客戶、合作伙伴)之間的橫向互聯(lián);從產(chǎn)品生命周期的維度,要實現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計、制造到服役,再到報廢回收再利用整個生命周期的互聯(lián)。這實際上與工業(yè)4。0提出的三個集成的內(nèi)涵是相通的。
IT領(lǐng)域的在線詞典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型的設(shè)備與嵌入式技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來。實例是將機器和車輛配備智能技術(shù),包括M2M(機器與機器互聯(lián))技術(shù),實現(xiàn)制造裝備和其它設(shè)備可以相互傳輸數(shù)據(jù)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也應(yīng)用于交通項目,例如無人(或自主)駕駛汽車和智能軌道交通系統(tǒng)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)有什么關(guān)系
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)指的是物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)的應(yīng)用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涵蓋了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),但進一步延伸到企業(yè)的信息系統(tǒng)、業(yè)務(wù)流程和人員。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念實際上與國外提出的萬物互聯(lián)(Internet of Everything,將人、流程、數(shù)據(jù)和事物結(jié)合一起,使得網(wǎng)絡(luò)連接變得更加相關(guān),更有價值)理念有相似之處,相當(dāng)于是工業(yè)企業(yè)的萬物互聯(lián)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和工業(yè)云平臺分別是指什么
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是開發(fā)和運行各種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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(chǔ)設(shè)施服務(wù)化)、PAAS(平臺服務(wù)化)、SAAS(軟件服務(wù)化)三個層面,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),并為客戶提供可以對軟件功能進行配置或二次開發(fā)的平臺(PAAS),將數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)存儲到云端,從而使工業(yè)企業(yè)應(yīng)用信息系統(tǒng)更加便捷、更有利于管理(例如,實現(xiàn)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)平臺和工業(yè)云平臺有什么關(guān)系
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(yīng)用,實現(xiàn)IT與OT融合。
在IAAS和邊緣(設(shè)備端)層,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺需要實現(xiàn)從設(shè)備的控制系統(tǒng)、傳感器、可穿戴設(shè)備、攝像頭和儀表進行數(shù)據(jù)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(fù)雜的算法,例如利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)進行圖像分析,利用SPC方法分析質(zhì)量數(shù)據(jù),利用仿真技術(shù)對設(shè)備的數(shù)字化模型(Digital twin)進行性能仿真,利用GIS數(shù)據(jù)對車輛進行定位,從而對物流運輸過程進行追溯等。
在SAAS層,則應(yīng)當(dāng)提供豐富的APP,將原來工業(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(fù)雜得多。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造有什么關(guān)系
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心是互聯(lián),是制造企業(yè)實現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵使能技術(shù)之一。根據(jù)e-works提出的智能制造金字塔模型,企業(yè)推進智能制造包含4個層次、10個場景。
智能制造的四層次
第一層是推進產(chǎn)品的智能化和智能服務(wù),從而實現(xiàn)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(yīng)用智能裝備、部署智能產(chǎn)線、打造智能車間、建設(shè)智能工廠,從而實現(xiàn)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)實現(xiàn)M2M,從設(shè)備聯(lián)網(wǎng)到產(chǎn)線的數(shù)據(jù)采集,從車間的智能監(jiān)控到生產(chǎn)無紙化等。
第三層是智能研發(fā)、智能管理和智能物流供應(yīng)鏈,實現(xiàn)企業(yè)運營模式的創(chuàng)新。在這一層,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主要作用是實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)的信息集成和企業(yè)間的供應(yīng)鏈集成。
第四層是智能決策,在這個層次,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的作用是實現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)的整合與實時分析。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)大數(shù)據(jù)有什么關(guān)系
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺需要管理海量和異構(gòu)的,結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),包括來自各種設(shè)備、已服役的產(chǎn)品、信息系統(tǒng)和社交媒體的數(shù)據(jù),對于工業(yè)企業(yè)而言,這些數(shù)據(jù)就是工業(yè)大數(shù)據(jù),需要用專業(yè)的平臺來存儲、分析、展現(xiàn)這些數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)驅(qū)動,實現(xiàn)對產(chǎn)品、制造工藝和設(shè)備進行監(jiān)控、控制和優(yōu)化等功能,這樣的平臺就是工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺。
應(yīng)該說,工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的一個子集。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有哪些現(xiàn)實的應(yīng)用場景
目前,最現(xiàn)實的應(yīng)用場景是裝備制造企業(yè)利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺來對已服役的產(chǎn)品進行遠程的狀態(tài)監(jiān)控,乃至預(yù)測性維護。
例如,F(xiàn)ANUC公司與思科公司合作,為FANUC機器人的客戶提供ZDT(Zero Downtime,零宕機)服務(wù);樹根互聯(lián)的根云平臺可以實現(xiàn)移動設(shè)備(例如工程機械)的定位和遠程監(jiān)控服務(wù),提供工作時間統(tǒng)計、故障預(yù)警、發(fā)現(xiàn)并糾正客戶的危險操作習(xí)慣等服務(wù),還可以幫助客戶實現(xiàn)服務(wù)電商;東方國信的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)了對鋼鐵行業(yè)、風(fēng)電行業(yè)、鍋爐行業(yè)的設(shè)備監(jiān)控、能耗分析等應(yīng)用;寄云科技與上海隧道工程公司合作,實現(xiàn)了盾構(gòu)機掘進過程中的故障預(yù)警。
另一個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)典型的應(yīng)用場景是企業(yè)內(nèi)部設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)車間生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)控。美的已經(jīng)建立了空調(diào)生產(chǎn)車間的Digital Twin,可以對設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)控。華中科技大學(xué)一個科研團隊通過對江蘇省一家制造企業(yè)的機床消耗的實時電流進行采集,捕捉細微的波動,來判斷是否是刀具斷刀的前兆,從而使企業(yè)不用按時更換刀具,延長刀具使用壽命。目前的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,主要還是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的范疇。
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,要實現(xiàn)各種軟件、硬件、機器設(shè)備、產(chǎn)品與業(yè)務(wù)流程和人員的互聯(lián),實際上難度非常大。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是個美好愿景,但要實現(xiàn)這一愿景還需要很長的過程,需要打造一個健康的生態(tài)系統(tǒng)。
結(jié)語
總體來說,雖然目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)熱潮涌動,但是目前我國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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(tǒng)一。
制造企業(yè)推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,還需要認真梳理自己的需求,分析投資收益,不要盲目冒進。實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,對用戶企業(yè),對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開發(fā)商、運營商、APP開發(fā)者,甚至對于整個產(chǎn)業(yè)鏈而言,依舊任重道遠!
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