传统工业正被颠覆的新图景

工业物联网带来智能化的制造方式,但这绝不是它的唯一价值。工业物联网很大程度上是关乎客户的,甚至可以成为客户的“管理咨询顾问”。

Nanfengchuang - - CONTENTS - 文∣本刊记者杨露

物联网是一个庞杂的系统,而不是虚无缥缈的概念,它渗透到行业的具体应用之中,与之共生共长。在工业物联网这一领域下,机器借助物联网技术的“翅膀”,就像步入了社交平台一样,正在变得越来越“聪明”。

工业依靠物联网转型的趋势已成各界共识,全球将进入空前的创新密集和产业振兴的时代,每一个国家都不敢落下,美国提出了偏重软件的“工业互联网计划”,德国颁布了国家战略“工业4.0计划”,而中国发布了中国制造 2025 发布之后,智能工业已然成为国家工业转型升级的利器。

几个大国发展路径有所不同,但终极目标一致,就是利用物联网技术让工业变得更加智能,产业链条变得更加紧凑和高效。在利润驱动的商业游戏规则之下,工业企业利用物联网技术进行转型升级,究竟应该因循怎样的现实路径?这方面,无锡的工业物联网的发展之路无疑给中国乃至全球同业们提供了极具参考价值的样本。

传感器或成工业必备品

“工业发展的传统红利逐渐消失。”工业自动化研发公司信捷电气董事长李新向《南风窗》记者表示,“等企业都不存在了,你做自动化的客户对象都没有了。所以自动化的速度一定要快速赶上产业消亡的速度。在这个过程中,物联网可能是拯救者。”

信捷电气所在的地方,正是民族工业的发祥地之一无锡市,无锡有着手工业、制造业数百年来不断发展的深厚基础,不过当下,无锡的工业也面临诸多问题—比如受到土地资源的制约。理 论界公认一个国家或地区土地开发强度极限为 30%,而目前无锡已超 30%。此外,无锡的商务成本也在不断上升。工业用地均价在 2005 到 2015 年10 年间,累计上涨了166.67%。

用工成本也越来越高。2005 年到2014 年来,无锡的工业人均工资 9 年累计上涨了 317.3%。2014 年与和 2005年比,在相同人数下,企业工资总额多支出 636.7亿元。然而与更近的 2010年比,企业工资总额飞速上涨,多支出部分达 406.5 亿元。从总量对比来 看,2005 年,工资总额是同期利润的61%,2014年则上升到 96.6%,2015年上半年工资总额已超过利润总额,达105.8%,成本的上升对企业利润的工资挤占影响最大。

与此同时,企业自身的能力也面临了更多的考验,许多企业的技术创新、经营管理、市场营销能力也不足以抵御这些环境的变化,因此部分企业选择了产业外迁。在这种情况下,无锡市政府提出,希望通过发展物联网,促进无锡产业结构调整,探索出一条工业城市转

型升级的道路。越来越多的企业逐渐意识到工业物联网的经济价值,无锡本土企业信捷电气开始迅速发力。他们为企业提供自动化整体解决方案,物联网就是这个整体解决方案中很重要的一部分。李新介绍,比如原来的生产线需要二十个人,现在做了自动化的生产装置以后可能会减少到五六个人,针对不同产业会有不同的具体情况。他强调,于工业而言,智能制造是机电一体化的,并不是说物联网能够带来智能制造,而是物联网在智能制造中起到了添砖加瓦的作用。对于发展初级阶段的工业物联网来说,主要是以利用传感器为主。传感器是物联网最基础、最底层的部分,它好比人的眼口鼻,将物联网系统内容传递给“大脑”。传感器网络的应用将是物联网与互联网最大区别所在,其将直接导致我们很多互联网思维到了物联网时代变得不再适用。互联网是基于人的网络,其信息在某种意义上是靠人来采集和分析的。比如,工业设备故障了,于是工作人员使用网络联系设备厂商,厂商再根据工作人员收集到的具体的故障信息提供上门的维修服务,这是传统的工业设备报修方式。而物联网时代呢?当工业设备在故障之前,安装在设备里面的传感器已经检测到了异常,于是自动报修,将所有详细的设备信息自动发送给设备维护厂商,厂商能提前做好准备,并同时联系工厂提供服务,确保将客户的损失降到最低。重要的是,这让工业设备成功避免了由设备突发故障带来的经济损失。这种的工业场景就得归功于传感器,它使得机器变得越来越智能。作为国家级传感网创新示范区,无锡在国家传感器领域挑起了大梁。早在2015 年,无锡的传感网及相关产业产值就已达到2658亿元,相关企业2000余家,从业人员超过15 万人。先导智能是位于无锡的全球最大的锂电池自动化装备专业制造商,其每个产品都附着一套无线控制系统,可以远 程监控设备在客户工厂的运行情况。工程师在办公室里就能掌握远在千里之外的客户工厂情况,随时管控计划、生产、质量、库存、出货以及售后。“在物联网技术的帮助下,客户机器上运转的皮带的生命周期都在可控制分析的范围内,一旦皮带出现需要更换的问题,公司会提前准备好需要更换的皮带提供给客户,大大缩短了设备维护周期。”先导智能的研发总监缪丰告诉记者。工业物联网的未来必须和全球同业分享,布局全球,更要和海外企业合作。无锡盈达聚力科技有限公司副总裁邓新龙告诉记者,他们从两年前就不惜成本地投入研发,做创新,开始跟西门子合作工业物联网方面的硬件产品,在做关 于工业 4.0 的“盒子”。跟西门子合作的初衷就是盈达聚力为西门子提供针对工业物联网信息采集的硬件产品,而西门子提供软件的部分。

目前盈达聚力已经在西门子的工厂设备上布置了二十多套产品,去进行设备管理,通过硬件产品在它的工厂内部对它的设备的有效利用率和产出进行监控。“西门子本身也有在做它的设备监控,但它的成本是非常高昂的,就算是内部采购也是动辄百万的价格,用我们的产品可以节省百分之八十的费用。”邓新龙告诉记者。

IT巨头的物联网新商机

如果说感应层是工业物联的基础,那么数据的传输处理层必然是这个系统里的桥梁,逐步构建起感应之后的网络。企业不应止步于物联网的感应层应用,工业设备在运行过程中积累了大量的物 理性信息,如果将这些信息进行数字化,重新设计组织架构,就能够对这些工业大数据进行分析利用,帮助决策,构建起更加高效的工业生产链条。那么,这种数字化服务市场究竟是谁的主场?制造企业如何与IT 公司抑或是咨询管理公司联合创新,建立新型商业模式呢?老牌 IT企业浪潮集团在工业物联网产品和方案的开发过程中,受到了来自云计算和工业大数据方面的挑战。其中,最困难的莫过于IT企业对工业大数据的认知和提炼。工业数据挖掘完全不同于商业流通数据的挖掘,比如说,通常可以根据人的购物习惯预测其下一个购买的行为,但是从工业大数据收集的角度来说,如何建立一个有效的工业模型,预测工业的下一个环节该如何运作,就变得非常困难了。如钢铁生产,进行钢铁生产内部的需求探测的需要使用预测工业数据的模型,这样的模型又需要非常精通工业领域、生产制造以及数据科学的专家来参与建构,而这样的全才相对稀缺。事实上,越来越多的工业企业也开始抢滩工业物联网。GE在 2012 年就明确提出向一家工业互联网企业转型的目标。像 GE公司这类的工业物联网巨头依靠自己的工业优势,更有利于搭建协同化的物联网平台。此外,相关的工业企业管理咨询公司本身服务于相关领域,也在向工业大数据方向的服务延伸。在这种竞争下,传统的互联网公司,尤其是针对消费者市场领域的互联网公司,在工业技术领域本身不具备优势。不过也不能将这种优势或劣势绝对化,物联网的世界本身是在变化的,产业在不断地融合、渗透,互联网时代的 IT巨头依然能抓住物联网时代的机会。为了解决工业大数据方面的问题,浪潮集团联合江苏本地的生产企业推动两化融合,即信息化和工业化高层次的深度结合。在工业自动化领域,江苏的制造业非常发达,这类企业需要工业大数据的平台来进行生产和分析它的生产

埃森哲预测,如能落实支持产业物联网发展的各项措施,到2030年,中国累计GDP 将增加1.8万亿美元,相应GDP较常规预测水平提高1.3%。

效益,通过人工智能、自动探测、自动侦测,来改善它的生产工艺和流程。为了聚集相关业务专家和搭建技术平台,浪潮集团还与中国工程院签约,中国工程院方面的知识大数据已经全面向浪潮开放了。浪潮集团大数据公司总经理徐宏伟向记者介绍,浪潮的合作的客户里面,制造业相关的行业最多。比如说建筑业,建筑企业有很重要的一个概念叫“定额库”,浪潮给他们建立了一个定额库的大数据平台。每设计一栋大楼,它的每一个原材料,每一种型号,包括其价格和匹配,都有迹可循。此外还记录了它的实时价格、行情变化。这些元器件又会衍生出多达数十万家的供应商,它的价格也是实时在变化的。将这些数据联系利用起来,不仅能节省工业成本,还能推进企业和甲方的统筹工作,有利于做出更加科学的施工计划。通过释放数据价值来开辟新的市场,才能充分发挥工业物联网的经济效能。这同时意味着,企业必须从根本上转变运营模式,寻找更深层次的融合,与其他行业的合作伙伴,甚至是与竞争对手合作。“现在是软件定义一切,物联网不再是单纯的传感元器件了,所有的东西被融合起来,未来整个技术的边界会越来越小。”徐宏伟说到,“对工业来说,这样的融合是一个非常大的发展趋势。”据埃森哲预测,如能落实支持产业物联网发展的各项措施,到 2030 年,中国累计 GDP 将增加 1.8 万亿美元,相应 GDP较常规预测水平提高1.3%。信捷电气董事长李新称,“物联网是自动化的一个诉求,在中国做自动化很幸福。”跟国外相比,国内的企业完全无须自卑,国内企业与本地衔接得非常好,服务也非常便捷,能直接跟客户进行对接,毕竟中国是全球制造业最强大的国家,拥有最庞大的产业链。

工业物联的未来图景

感应、传输和分析工业大数据的工业物联网,成为了传统工业的转型机遇, 而在工业物联网闭环中,能够实现数据分析,并构建开放商业生态的工业云平台,则成为了最具商业价值的环节。事实上,在这个最具商业价值的环节上,国际市场早已竞争纷起。2015年9 月,GE 将集团原有的软件与IT职能合并,成立了独立的数字集团,同年 8 月将其工业云平台 Predix 投放市场,这也是全球首个以收集和分析工业大数据为主的云解决方案。在 Preidx推出半年多之后,2016 年 4 月,竞争对手西门子也推出了工业云服务平台MindSphere。国内的工业物联网生态平台建设也不甘示弱,今年 8月,《南风窗》记者到访位于无锡江阴的远景能源,发现它已经不是传统意义上的风电设备制造商,它设计的每台智能风机上装有200 多 个传感器,正在力图用软件和能源物联网来重构全球能源新秩序。

远景能源做风电业务起家,十年高速发展后,已经搭建了全球最大的能源物联网平台。运营的大屏幕上实时跳动着远景在全球管理的超过 5000 万千瓦的新能源资产动态,包括风电和太阳能。你还可以进入到每一台风机,随时查看为谷歌提供能源的风电场的任意一台风机的运转状况,也可以结合气象、位置等周边大数据,预测未来一段时间风场的发电效率。此外,一旦风机出现故障,系统上会弹出相应的警告,能确保公司第一时间去处理故障,进一步保护发电量,确保机组最大的运行。

从监控、分析,到远程诊断、维护,乃至预测未来的情况—这是一个以物联网为基础的、高度智能化的能源世界,能源物联网平台就像是为机器提供的社交平台,实现智能化的数据分析。 远景能源开发的“风率孔明”预测系统、能量可利用率管理以及设备健康度管理方案,可以将传统风电场升级为智慧风场,减少电量损失10%,降低运营成本 50%。凭借平台提供标准数据服务,第三方开发者不仅基于平台开发APP,还能直接使用平台已清洗插补的高质量数据,大大降低了风领域 app 和智能硬件开发的门槛,创造良好的行业软件生态。许多人认为工业物联网只是和提高生产效率相关,的确,新的技术可以带来智能化的制造方式,但这绝不是工业物联网唯一的价值。工业物联网很大程度上是关乎客户的,甚至可以成为客户的“管理咨询顾问”。“作为客户最希望的就是知道自己的电量损失在哪些方面,我们这边会基于不同的维度,在部件方面和责任方面,做一个深层度的归因,会定时给客户发送相应的指导报告。系统预测的精度非常高,大约在百分之九十左右。”远景能源副总经理江阴总经理李春阳告诉记者。物联网的技术革命正在把所有应用孤岛紧密连接,人、数据和机器三者将相互联系,颠覆人们印象中那个闭门造车的传统工业世界,形成一个开放的生态系统,而物联网提供的经验将帮助企业对生产中复杂多变的状况作出反应。远景能源创始人张雷曾在远景年度员工大会致词,“我们没有任何可以模仿的目标,但是我们要去创造这个行业的体系和游戏规则。”未来,物联网数据的发展方向,不是关于用户的隐私,也不是网络数据爬虫,更多的是服务于工业自动化和特定产业转型升级的的需要。整个工业物联网产业的厚度在不断增加,无论是感应层,数据处理层还是生态应用层,如果企业能在这个物联网环境中找准自己的定位和突破口,那么这个企业距离成功就更近一步了。

物联网的技术革命正在把所有应用孤岛紧密连接,人、数据和机器三者将相互联系,颠覆人们印象中那个闭门造车的传统工业世界。

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