01、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和5G
2012年,美國(guó)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(tái),把設(shè)備、生產(chǎn)線、員工、工廠、倉(cāng)庫(kù)、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(dòng)化、智能化,從而實(shí)現(xiàn)效率提升和成本降低。
5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系,主要集中在接入層。
高連接速率、超低網(wǎng)絡(luò)延時(shí)、海量終端接入、高可靠性,都是5G所具備的優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn),將非常有利于5G替代現(xiàn)有的廠區(qū)物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù),尤其是Wi-Fi、藍(lán)牙等短距離通信技術(shù)。
一些以往受限于網(wǎng)絡(luò)接入而不能實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景,在5G的加持下,都變得可行。
例如,高精度機(jī)械臂加工。如果采用5G對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,時(shí)延將縮短到1ms,可以很好地滿足加工精度的要求。
5G機(jī)器人
還有5G的超高帶寬,在采集4K/8K設(shè)備監(jiān)控影像的時(shí)候,也將發(fā)揮不可替代的作用。除了接入層之外,5G的切片、邊緣計(jì)算,都可以在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域找到不錯(cuò)的應(yīng)用場(chǎng)景。
02、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能
云計(jì)算和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之間,有什么關(guān)系呢?
當(dāng)只有1個(gè)工廠和很少的設(shè)備時(shí),在廠房里擺上幾臺(tái)服務(wù)器,建個(gè)局域網(wǎng),找?guī)讉€(gè)工程師,就可以管理和維護(hù)這個(gè)小型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)了。
這個(gè)網(wǎng)絡(luò)太小,只能稱為工業(yè)局域網(wǎng),而不是互聯(lián)網(wǎng)。
但如果是幾十個(gè)工廠,幾百個(gè)車間,幾萬個(gè)生產(chǎn)設(shè)備呢?顯然,這個(gè)時(shí)候應(yīng)該采用云計(jì)算技術(shù)。
只有上云,才有強(qiáng)大的運(yùn)算能力、存儲(chǔ)能力和網(wǎng)絡(luò)帶寬,能夠?qū)@么龐大的系統(tǒng)進(jìn)行管理。
也只有通過云計(jì)算,才能讓更多的企業(yè)員工及管理者接入,去使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。也能夠讓開發(fā)者有更大的空間,去設(shè)計(jì)更好的應(yīng)用。
云計(jì)算還可以為企業(yè)與企業(yè)、工廠與供應(yīng)鏈、工廠與經(jīng)銷商之間,提供接口,進(jìn)行指定數(shù)據(jù)的共享。甚至還能提供工廠與最終消費(fèi)者用戶之間的接口,方便用戶對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行個(gè)性化定制。
再來看看大數(shù)據(jù),前面我們一直都在說數(shù)據(jù),不過數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)是兩回事。
大家都知道,消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)很大,例如購(gòu)物數(shù)據(jù)、出行數(shù)據(jù)等。但是,實(shí)際上,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)。
舉個(gè)例子吧,波音飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)30分鐘內(nèi)產(chǎn)生的數(shù)據(jù),就有10TB,我們普通臺(tái)式機(jī)2TB的硬盤,需要5塊才能裝得下。
數(shù)據(jù)就是金礦,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù),就是超級(jí)大金礦。
通過大數(shù)據(jù)技術(shù),可以對(duì)生產(chǎn)制造物流等所有流程的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析,挖掘其中的數(shù)據(jù)價(jià)值。
人工智能又和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有什么關(guān)系呢?
其實(shí),早在十幾年前,我們玩紅警,選擇和電腦對(duì)戰(zhàn),不就是在和人工智能對(duì)戰(zhàn)嗎?只不過那個(gè)時(shí)候的人工智能,還只是很初級(jí)很“弱智”的智能,它只是按照游戲開發(fā)者設(shè)定的固定程序流程,先造什么,再造什么,最后來攻擊你。
如今的人工智能,學(xué)習(xí)速度更快,算法更先進(jìn),變成了阿爾法狗,你想打贏它,幾乎是不可能了。
我們將人工智能引入工業(yè)制造,其實(shí)就是讓人工智能作為我們的代理人,幫助我們管理工廠,管理整個(gè)制造生產(chǎn)流程,甚至包括采購(gòu)、物流和銷售流程。
隨著人工智能的不斷演進(jìn),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)系統(tǒng)將會(huì)實(shí)現(xiàn)工況自感知、工藝自學(xué)習(xí)、裝備自執(zhí)行、系統(tǒng)自組織。這個(gè),就是智能制造的最高境界。
03、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心。說白了,它也就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“操作系統(tǒng)”。
就像蘋果iOS系統(tǒng)和谷歌安卓系統(tǒng)牢牢掌控了消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)一樣,誰(shuí)提供的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“操作系統(tǒng)”最好,用的人最多,誰(shuí)就掌握了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主動(dòng)權(quán)。
但是,盡管工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展了這么多年,迄今為止,仍然沒有任何一個(gè)平臺(tái)占據(jù)了絕對(duì)領(lǐng)先的地位,也沒有任何一個(gè)平臺(tái)獲得了真正的成功。
原因很有意思,能夠提供這樣強(qiáng)大平臺(tái)的公司,一定只有兩種,要么是工業(yè)制造能力很強(qiáng)的公司,要么是信息技術(shù)能力很強(qiáng)的公司。
例如,美國(guó)的通用電氣和德國(guó)的西門子,就屬于前者。世界上第一個(gè)工業(yè)云平臺(tái)Predix,就是由美國(guó)通用電氣公司(GE)在2015年正式發(fā)布的。而第二個(gè)平臺(tái)呢,就是德國(guó)西門子公司在2016年4月開放的MindSphere。
按理來說,這些公司很牛,做出來的東西當(dāng)然非常好。但是,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有一個(gè)很大的特點(diǎn),就是個(gè)性化。
每個(gè)公司生產(chǎn)的東西不一樣,流程不一樣,工藝不一樣,設(shè)備不一樣,渠道不一樣,甚至商業(yè)模式和供應(yīng)鏈也不一樣。
造一個(gè)通用的平臺(tái),可能嗎?
想要成功,必須經(jīng)過非常深入的分析、建模、開發(fā)。也就是說高度定制化。
曾經(jīng)就有業(yè)內(nèi)人士說,傳統(tǒng)的消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開發(fā),分析需求、建立模型、編寫代碼這三步的工作比例,是2:3:5。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)恰好相反,是5:3:2。
一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)項(xiàng)目,你需要花大量的時(shí)間在場(chǎng)景和需求分析上,搞懂它到底是怎么運(yùn)作的。想拿通用平臺(tái)隨便改改就用?不可能!
目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)處于全面混戰(zhàn)的狀態(tài)。大公司做,小公司也做,很多大型制造企業(yè)孵化出來獨(dú)立經(jīng)營(yíng)的子公司,反而在所在的專業(yè)領(lǐng)域做得風(fēng)生水起。
也有一些互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)企業(yè),憑借專業(yè)知識(shí),做出了不錯(cuò)的平臺(tái)產(chǎn)品。
就在這種混戰(zhàn)的狀態(tài)下,全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)市場(chǎng)在高速增長(zhǎng)。
根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Markets and Markets的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2017年,全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)市場(chǎng)規(guī)模為25.7億美元,預(yù)計(jì)2023年將增長(zhǎng)至138.2億美元。
而美國(guó)、歐洲和亞太這三個(gè)地區(qū),是當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展的焦點(diǎn)區(qū)域。
美國(guó)的代表,是GE、微軟、亞馬遜、PTC、羅克韋爾、思科、艾默生、霍尼韋爾等巨頭企業(yè)。而歐洲的代表,是西門子、ABB、博世、施耐德、SAP等企業(yè)。
中國(guó)就更多了,航天云網(wǎng)、海爾、樹根互聯(lián)、寶信、石化盈科、用友、索為、阿里、華為、浪潮、紫光、東方國(guó)信、寄云等等,都是起步比較早的平臺(tái)開發(fā)企業(yè)。
國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系——中國(guó)信通院
這場(chǎng)混戰(zhàn)還將繼續(xù)下去,究竟誰(shuí)能脫穎而出,只能讓時(shí)間告訴我們答案了。
04、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的瓶頸
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的未來是美好的,但是,前進(jìn)的道路并不通暢。很多的問題和障礙擺在它的面前,例如最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)安全問題。
企業(yè)對(duì)于數(shù)據(jù)安全的顧慮,嚴(yán)重影響了他們上云的積極性。他們害怕自己的核心數(shù)據(jù)不能得到很好的保護(hù),一旦泄露,帶來的后果是災(zāi)難性的。
保護(hù)數(shù)據(jù)的安全,既需要平臺(tái)擁有可靠的技術(shù),也需要企業(yè)本身有很好的軟硬件環(huán)境和管理水平。
對(duì)于我國(guó)很多企業(yè)來說,基礎(chǔ)設(shè)施落后,資金和技術(shù)有限,想要“速成”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),確實(shí)不太現(xiàn)實(shí)。就像鄔賀銓院士說的,有些企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)都做不到完全共享,更何況外部。
此外,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的缺失,以及企業(yè)ICT人才培養(yǎng)的不足,都是困擾工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)向前發(fā)展的障礙。
不僅我們國(guó)家如此,國(guó)外推進(jìn)也是困難重重。就像通用電氣,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(tái)Predix)業(yè)績(jī)不佳,所以出售了它的部分股權(quán)。
所以說,推動(dòng)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)。