工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)市場(chǎng)上的機(jī)會(huì)將基于新參與者的專業(yè)知識(shí)和創(chuàng)新技術(shù)。本文概述了IIoT市場(chǎng)及價(jià)值鏈,重點(diǎn)介紹了推動(dòng)該行業(yè)發(fā)展的商業(yè)和技術(shù)趨勢(shì),展示了不同類型的參與者所采取的主要戰(zhàn)略,以及他們?nèi)绾闻c新技術(shù)聯(lián)系起來,旨在讓市場(chǎng)參與者全面了解市場(chǎng)。
市場(chǎng)現(xiàn)狀
OMDIA將IIoT定義為部署在工業(yè)環(huán)境(流程和離散制造)中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。這包括有線(如以太網(wǎng)技術(shù))和無線(如蜂窩技術(shù))聯(lián)網(wǎng)終端。盡管工業(yè)以太網(wǎng)終端聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在2000年初出現(xiàn),但許多產(chǎn)品(特別是現(xiàn)場(chǎng)終端)仍然沒有聯(lián)網(wǎng),或者只提供單向通信。有了IIoT,可以實(shí)現(xiàn)雙向通信,數(shù)據(jù)被提供給控制器和云,反饋也被提供給終端。舉例來說,可以通過更改傳感器上的參數(shù)來支持生產(chǎn)運(yùn)行。
IIoT提供了從倉庫到工廠車間收集和利用以前未使用信息的機(jī)會(huì),并將現(xiàn)有和新的不同數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)起來,最終推動(dòng)改進(jìn)并形成新的解決方案。
最常見的IIoT應(yīng)用包括如下:
資產(chǎn)、庫存或基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控。資產(chǎn)或庫存跟蹤。車隊(duì)管理。預(yù)測(cè)性分析和預(yù)測(cè)性維護(hù)。現(xiàn)場(chǎng)使用的自動(dòng)和半自動(dòng)車輛。工業(yè)可穿戴設(shè)備(如聯(lián)網(wǎng)頭盔、AR眼鏡)。用于工業(yè)場(chǎng)所的聯(lián)網(wǎng)。設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和管理?;谖锫?lián)網(wǎng)的生產(chǎn)過程和質(zhì)量監(jiān)控。數(shù)字孿生。
IIoT趨勢(shì)
到2030年,該市場(chǎng)的規(guī)模將增至44億部終端,其中亞太地區(qū)將成為終端數(shù)量最多的地區(qū),占所有終端的54%。我們預(yù)測(cè)的IIoT終端分為3類。
電機(jī)控制:低壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)、中壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)控制器、伺服驅(qū)動(dòng)、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)、電機(jī)、泵和壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)組、渦輪機(jī)和開關(guān)設(shè)備。離散控制:IIoT網(wǎng)關(guān)、路由器、操作員終端、工業(yè)PC、PLC、遠(yuǎn)程I/O、傳感器、離散安全終端、安全驅(qū)動(dòng)器和機(jī)器視覺終端。流程控制:DCS、過程控制和儀器儀表、過程測(cè)量、過程安全和RTU。
大多數(shù)IIo T應(yīng)用(如預(yù)測(cè)性維護(hù)或數(shù)字孿生)將依賴來自不同類別的多個(gè)終端。其它應(yīng)用(如資產(chǎn)監(jiān)控)則可以通過很少的終端(如連接到IIo T網(wǎng)關(guān)的傳感器)構(gòu)建。
商業(yè)趨勢(shì)
供需趨勢(shì)決定了IIoT市場(chǎng)。在供應(yīng)側(cè),制造商提高競(jìng)爭(zhēng)力和控制成本的需求推動(dòng)了市場(chǎng)創(chuàng)新,而IIoT是其中的關(guān)鍵部分。驅(qū)動(dòng)因素如下。
減少代價(jià)高昂的機(jī)器故障停機(jī)時(shí)間(根據(jù)施耐德電氣的數(shù)據(jù),每一次設(shè)備故障都會(huì)給采礦公司帶來每小時(shí)3 000美元的損失)。提高生產(chǎn)力和利潤(rùn)率,包括提高產(chǎn)量和降低成本。解決技能短缺問題。這在日本等勞動(dòng)力老齡化的市場(chǎng)上尤為重要。國(guó)家計(jì)劃,如“德國(guó)工業(yè)4.0”和“中國(guó)制造2025”等。
與此同時(shí),在需求側(cè),制造商希望看到最終客戶持續(xù)推動(dòng)更高層次的定制化,從而產(chǎn)生迅速改變和調(diào)整產(chǎn)品及裝配線的需求。汽車和運(yùn)動(dòng)鞋制造業(yè)就是最好的例子。這推動(dòng)了對(duì)敏捷性和靈活性的需求,而IIoT可以幫助實(shí)現(xiàn)這些需求。
技術(shù)趨勢(shì)
工業(yè)市場(chǎng)正在向數(shù)字化邁進(jìn)。在制造行業(yè),OT和IT的融合便明顯體現(xiàn)了這一點(diǎn),尤其是需要OT解決方案充分利用不斷增長(zhǎng)的IT數(shù)據(jù)和系統(tǒng)來“走出孤島”。OT系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)為獨(dú)立的實(shí)體,因此在很多情況下,為它們提供連接并將它們集成到新的IT和IIoT解決方案中并不是一件容易的事。
數(shù)字化與新技術(shù)齊頭并進(jìn)。它們包括新的連接協(xié)議(如5G、Wi-Fi 6、TSN、OPC UA、MQTT)以及新的應(yīng)用技術(shù)(如機(jī)器學(xué)習(xí)、AI、AR/VR、數(shù)字孿生、數(shù)字主線、增量制造和協(xié)作機(jī)器人)。希望將這些技術(shù)引入工業(yè)領(lǐng)域的主要參與者包括云和IT供應(yīng)商、網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商以及CSP。
在技術(shù)方面,一個(gè)持續(xù)的挑戰(zhàn)在于需要添加/轉(zhuǎn)換,而不是全面更換。新技術(shù)和IIoT解決方案必須在“Brownfield”環(huán)境中交付,在這樣的環(huán)境中,許多系統(tǒng)不能被關(guān)閉,并且無法進(jìn)行大規(guī)模的工廠中斷來進(jìn)行升級(jí)。