近幾年來(lái)，第五種發(fā)電“燃料”——其他四種為煤炭、油氣、核能和再生燃料，已經(jīng)被業(yè)界廣泛認(rèn)可。這種燃料是什么?答案是，嗯，“提高能效”。這個(gè)幾乎沒(méi)有笑點(diǎn)的答案實(shí)在是出乎意料地缺乏邏輯。劍橋大學(xué)教授Yergin在2011年的書中提出來(lái)這樣一個(gè)概念，卻是我們理解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)由來(lái)的橋梁。
源自設(shè)備資產(chǎn)管理的需求
設(shè)備維護(hù)與能源管理一直是工業(yè)領(lǐng)域最重要的命題之一。在Yergin教授的書籍出版之后的一周年的時(shí)候，GE對(duì)此作出了深思熟慮地回應(yīng)，2012年11月份推出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)——打開機(jī)器與智慧的邊界”白皮書。白皮書熱情洋溢地宣告工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開啟了工業(yè)經(jīng)濟(jì)的新時(shí)代，智能儀表的優(yōu)化，可以使得單臺(tái)設(shè)備以最好的狀態(tài)運(yùn)行;而相互連接的機(jī)器，則可以形成智能網(wǎng)絡(luò)。
在過(guò)去，飛機(jī)引擎中的傳感器都是被動(dòng)模式——直到出現(xiàn)故障才會(huì)在儀表盤上亮紅燈。這類傳感器有很多，例如測(cè)量溫度、壓力和電壓，這些傳感數(shù)據(jù)過(guò)去很少被保留和研究。在大多數(shù)飛行中，引擎只會(huì)保留三個(gè)平均值，分別是起飛、巡航和降落數(shù)據(jù)。
而在GE的下一代GEnX引擎中(裝備波音787飛機(jī))將會(huì)保留每次飛行的所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，甚至?xí)娘w機(jī)實(shí)時(shí)傳輸回GE分析。
一臺(tái)引擎一年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量甚至?xí)^(guò)GE航空業(yè)務(wù)歷史上所有的數(shù)據(jù)。
雖然機(jī)器間通過(guò)傳感器通訊已經(jīng)不是新概念，但是GE的業(yè)務(wù)規(guī)模能讓這種想法得到更快實(shí)現(xiàn)。顯然作為擁有最大規(guī)模的工業(yè)數(shù)據(jù)集，同時(shí)掌握歷史數(shù)據(jù)并監(jiān)測(cè)未來(lái)數(shù)據(jù)，GE能夠測(cè)試任何算法的可行性。這就是GE面向未來(lái)的數(shù)據(jù)戰(zhàn)略。
兩種模式
診斷和預(yù)測(cè)被認(rèn)為是面向不同時(shí)間的世界觀。以往的設(shè)備維護(hù)往往都是“應(yīng)激性”反應(yīng)，有故障報(bào)警再去解決問(wèn)題，這被稱為“診斷Diagnositics”;而隨著主動(dòng)性預(yù)防和維護(hù)的普及，現(xiàn)在“預(yù)測(cè)性Progostics”診斷則是希望提前了解設(shè)備的運(yùn)行節(jié)點(diǎn)，并做出主動(dòng)性調(diào)整。這已經(jīng)成為設(shè)備資產(chǎn)管理行業(yè)發(fā)展的主流方向。
根據(jù)美國(guó)著名的自動(dòng)化咨詢公司ARC的2015年調(diào)查報(bào)告，在美國(guó)目前只有18%的工廠利用設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行主動(dòng)性預(yù)防維護(hù)，而且往往只限于過(guò)程參數(shù)數(shù)據(jù)，如材料的溫度、壓力等簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)。
大量的設(shè)備數(shù)據(jù)都被忽視，直接丟棄。這些數(shù)據(jù)隨著機(jī)器鐵銹，悄無(wú)聲息地散發(fā)到大氣中了。然而，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，工業(yè)從業(yè)者重新意識(shí)到這個(gè)充滿鐵銹味的數(shù)據(jù)氣息的價(jià)值。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)被稱為“第三次革命”，應(yīng)該說(shuō)這個(gè)提法過(guò)于草率和牽強(qiáng)，但工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)卻是工業(yè)數(shù)據(jù)覺醒時(shí)代的最好代名詞。一個(gè)龐大的物理世界——由機(jī)器、設(shè)備群和網(wǎng)絡(luò)組成，通過(guò)大數(shù)據(jù)與數(shù)字分析的能力，與人的決策相連。這種虛實(shí)結(jié)合的工業(yè)新場(chǎng)景，激發(fā)了工業(yè)的想象力——準(zhǔn)確地說(shuō)，人們?cè)噲D給機(jī)器開始增加想象力。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“機(jī)與智”
要理解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心，其實(shí)也很簡(jiǎn)單，就是解決人與機(jī)器的連接問(wèn)題。這其中涉及到的先進(jìn)分析(高級(jí)分析)，就是工業(yè)大數(shù)據(jù)專業(yè)分析。與普通的數(shù)據(jù)分析不同，它涉及到了復(fù)雜的工業(yè)知識(shí)模型。
打破機(jī)器與大腦的邊界
在這三個(gè)要素中，智能機(jī)器將現(xiàn)實(shí)世界中的機(jī)器、設(shè)備、機(jī)群和網(wǎng)絡(luò)通過(guò)先進(jìn)的傳感器、控制器和軟件應(yīng)用程序連接起來(lái);高級(jí)分析則是使用基于分析與預(yù)測(cè)算法，結(jié)合各種關(guān)鍵學(xué)科的深厚專業(yè)知識(shí)來(lái)理解機(jī)器與大型系統(tǒng)的運(yùn)作方式;而人員的連接，也使關(guān)鍵的一步。通過(guò)實(shí)時(shí)連接，連接各種工作場(chǎng)所的人員，將人的決策性因素與設(shè)計(jì)、操作、維護(hù)以及服務(wù)相關(guān)聯(lián)。
冷冰冰的金屬與智慧的連接與融合，數(shù)據(jù)和知識(shí)重新定義了金屬。
Big Iron +Big Data=Big Outcome
大鐵砣+大數(shù)據(jù)=大產(chǎn)出
剛剛被GE收購(gòu)的生命科學(xué)儀器制造商賽默飛(Thermo Fisher)的化學(xué)分析儀在原有的智能功能基礎(chǔ)上添加網(wǎng)絡(luò)連接功能，一旦進(jìn)入危險(xiǎn)環(huán)境，化學(xué)分析結(jié)果就會(huì)馬上傳輸給用戶，立即啟動(dòng)化學(xué)緩解過(guò)程，無(wú)需等待就實(shí)現(xiàn)儀 器和人員凈化。賽默飛通過(guò)GE的 Predix云平臺(tái)，用于安全地獲取、分析和儲(chǔ)存產(chǎn)品數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)焦緝?nèi)部和客戶手上。
制造業(yè)生態(tài)的邊界在哪里
既然數(shù)據(jù)自己已經(jīng)跳出來(lái)打開話匣子講話，那么講故事的人就多起來(lái)了。美國(guó)PLM軟件公司PTC也不甘示弱，講了另外一個(gè)跟GE既關(guān)聯(lián)又略微有區(qū)別的理念：智能互聯(lián)產(chǎn)品。這個(gè)理念跳出了工廠生產(chǎn)與設(shè)備維護(hù)的范疇，而將價(jià)值鏈拓展到了消費(fèi)者端(當(dāng)然GE的發(fā)動(dòng)機(jī)引擎也在講述類似的理念)。
這個(gè)故事，對(duì)海爾影響巨大?；蛘哒f(shuō)，海爾也是這么想的。英雄所見略同嘛——在同一個(gè)變革激蕩的年代，各種想法相互影響相互疊加，也很難辨認(rèn)出到底是誰(shuí)更早地作出思考吧。
智能互聯(lián)產(chǎn)品設(shè)定了三個(gè)核心要素：物理要素、智能要素和互聯(lián)要素。物理要素由產(chǎn)品的機(jī)械和電動(dòng)零件組成。例如：汽車的物理要素包括引擎、輪胎和電池;智能要素由傳感器、微處理器、引擎控制單元等;互聯(lián)要素由設(shè)備接口、連接協(xié)議組成。如：一輛汽車與一臺(tái)汽車診斷設(shè)備連接;或者與性能監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程服務(wù)等連接。
說(shuō)到這里，這個(gè)故事還是有些干巴。然而，如果看清這次添加的因素是數(shù)據(jù)，而不是任何其他物理模塊。我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，智能互聯(lián)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)基因，有可能布局重塑產(chǎn)業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)，而且還拓寬了產(chǎn)業(yè)本身的定義。
當(dāng)產(chǎn)品與另外多個(gè)產(chǎn)品以及外部數(shù)據(jù)庫(kù)連接，產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)了。一套各種類型的農(nóng)業(yè)設(shè)備與另一套農(nóng)業(yè)設(shè)備連接，同時(shí)連接到基于地理位置的數(shù)據(jù)庫(kù)，一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)開始出現(xiàn)了。美國(guó)農(nóng)機(jī)設(shè)備制造商迪爾公司(John Deere)和愛科公司(AGCO)，現(xiàn)在都開始把農(nóng)業(yè)設(shè)備連接，產(chǎn)業(yè)從拖拉機(jī)制造擴(kuò)張到農(nóng)業(yè)設(shè)備優(yōu)化。自動(dòng)耕作機(jī)根據(jù)準(zhǔn)確的深度和間隔距離把氮肥注入土壤，然后播種機(jī)緊隨其后，把玉米種子之間埋入剛施肥的土壤中。然后還有灌溉系統(tǒng)和施肥系統(tǒng)的精準(zhǔn)接入，與此同時(shí)參考天文氣象、農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格和農(nóng)產(chǎn)品期貨等信息系統(tǒng)，目的是優(yōu)化總體農(nóng)業(yè)收益。
拖拉機(jī)不過(guò)只是系統(tǒng)中的一部分，而在此之前，這是農(nóng)機(jī)生廠商的全部故事。跟不上這種趨勢(shì)的公司會(huì)發(fā)現(xiàn)它們的傳統(tǒng)產(chǎn)品日益被邊緣化，而系統(tǒng)整合者則控制了核心。
跨界開始變得豐富多樣了，數(shù)據(jù)引發(fā)的 “無(wú)產(chǎn)品”策略開始陸續(xù)登場(chǎng)。美國(guó)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析軟件提供商 OnFarm，就可以通過(guò)手機(jī)各種農(nóng)業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)向農(nóng)民提供服務(wù)，幫助種植者做更好的決策。OnFarm自己不需要制造設(shè)備，卻可以成功地和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)設(shè)備制造商競(jìng)爭(zhēng)。
工業(yè)升級(jí)的斗法路徑
“工業(yè)4.0”讓德國(guó)工業(yè)出盡了風(fēng)頭，然而這只是面向未來(lái)的工業(yè)升級(jí)的一個(gè)技術(shù)版本之一。西門子對(duì)智能工廠充滿了期待，它很清楚，智能工廠繞不開自動(dòng)化設(shè)備——這是它的強(qiáng)項(xiàng);智能產(chǎn)品繞不開產(chǎn)品設(shè)計(jì)，這也是它的強(qiáng)項(xiàng)。
從GE的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)定義中，并沒(méi)有直接回答，產(chǎn)品設(shè)計(jì)問(wèn)題——它似乎忽略了這在工業(yè)領(lǐng)域幾乎同樣重要的一個(gè)宏大主題。這個(gè)一閃而過(guò)露出來(lái)的空當(dāng)，很快被同是美國(guó)伙伴PTC公司所解決——這是西門子在PLM(產(chǎn)品周期管理)軟件領(lǐng)域事業(yè)部多年來(lái)的最大對(duì)手之一。PTC的設(shè)計(jì)與使用的數(shù)據(jù)回路PTC做了一個(gè)精準(zhǔn)的選擇，將前端的設(shè)計(jì)研發(fā)與后期設(shè)備的維護(hù)與聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行打通。數(shù)據(jù)流動(dòng)，仍然是決定性的焦點(diǎn)，這一點(diǎn)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略就高度一致。連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造，打造CPS(信息與物理系統(tǒng))的連通，是德國(guó)人選擇的一條路——盡管德國(guó)工業(yè)4.0所提到的橫向價(jià)值鏈體系中，也同樣地提到了售后服務(wù)，但生產(chǎn)仍然是壓倒性的因素。
而連接設(shè)計(jì)與設(shè)備資產(chǎn)，尤其設(shè)備通過(guò)知識(shí)模型發(fā)揮更大的作用，是美國(guó)選擇的另外一條路徑。設(shè)備相連似乎是一個(gè)更容易實(shí)現(xiàn)的生態(tài)系統(tǒng)。
它內(nèi)在的邏輯，不完全是更快地生產(chǎn)，更是更高的使用效率：資源配置和優(yōu)化是同樣重要的大事。。
這對(duì)于備受產(chǎn)能過(guò)剩困擾急需降低成本和盡快提升固有資產(chǎn)價(jià)值的中國(guó)制造業(yè)而言，是一個(gè)不錯(cuò)的選項(xiàng)。
尾聲
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不是基礎(chǔ)設(shè)施，而是產(chǎn)業(yè)思維;不是互聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)化，而是設(shè)備管理效能的深度升級(jí);不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)能力挖潛，而是一個(gè)生態(tài)體系的建設(shè)。
在這個(gè)生態(tài)體系下，萬(wàn)物互聯(lián)，人機(jī)的融合到達(dá)了一個(gè)巔峰的高度。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的眼界中，以前的機(jī)器忽然變成了一個(gè)偷懶的家伙：愛耍脾氣愛生病愛罷工。這次，它的健康情況被無(wú)數(shù)個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，無(wú)時(shí)無(wú)刻地被監(jiān)控起來(lái)。
數(shù)字化武裝的賽博系統(tǒng)，變成所有機(jī)器的新管家。
所有的機(jī)器和設(shè)備被逼到極致， 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)使得設(shè)備故障的幾率和時(shí)間大幅度降低，而且讓設(shè)備能夠在能耗最低、性能最佳的狀態(tài)中工作。
只是不知道，融合了金屬力量、人腦智慧和高級(jí)分析能力的機(jī)器，有一天會(huì)被迫造反呢?
數(shù)字化要一盤棋更要各自為戰(zhàn)
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