工業(yè)互聯網發(fā)展應用必須解決的七大問題是什么?
3月15日,GE宣布與中國電信達成協議,將實現Predix工業(yè)互聯網平臺在中國的落地;2016年,西門子推出Mindsphere平臺;發(fā)源于三一重工的樹根互聯在2月20日舉行的2017中國工業(yè)互聯網峰會上正式發(fā)布根云平臺;家電巨頭海爾則發(fā)布了COSMO PLAT工業(yè)互聯網平臺;航天云網受到各界廣泛關注。
同時,各類物聯網平臺也十分活躍,例如機智云、艾拉網絡等。而BAT也在拓展物聯網云服務,中國移動則于2014年就推出開放的物聯網平臺OneNET。PTC的ThingWorx已成為業(yè)界廣泛關注的物聯網應用開發(fā)平臺。今年3月,SAP在中國發(fā)布了Leonardo物聯網套件。
中國工業(yè)互聯網的熱潮,由此可以略見一斑。
▲Predix的數字工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)
與我國工業(yè)互聯網聯盟的負責人進行交流。基本明確了中國的工業(yè)互聯網概念包括工業(yè)物聯網,加上企業(yè)開展的與工業(yè)活動相關的互聯網應用。所以本文還是聚焦工業(yè)物聯網應用。
關于工業(yè)物聯網應用,制造企業(yè)需要思考以下七個關鍵問題。
應用工業(yè)物聯網的業(yè)務目標和預期價值
通過對物聯網采集的數據進行分析,可以幫助企業(yè)分析各類設備或產品的狀態(tài),實現對異常狀態(tài)的預警或報警,從而實現預測性維護,避免非計劃停機;還有助于幫助企業(yè)改進產品性能、幫助企業(yè)降低能耗、保障安全等。通過對運輸車輛的數據采集,可以掌握車輛運行的位置,以及運輸貨品的狀態(tài),實現制造商、第三方物流和貨主的信息交互,實現運輸資源的充分應用。
▲埃森哲提出的物聯網應用成熟度模型
還可以用于對污染物的監(jiān)控、對無人值守的設備、對石油管道的遠程監(jiān)控和故障診斷等。在消費品行業(yè),也有很多基于物聯網的智能應用,例如智能家居。通過對各種設備的狀態(tài)監(jiān)控,還可以實現設備租賃和服務電商。因此,工業(yè)物聯網應用廣泛。企業(yè)在應用工業(yè)物聯網之前,首先應當結合行業(yè)特點,明確自己的業(yè)務目標和預期價值。不同應用的難度差異很大,企業(yè)需要有清晰的認知。
采集哪些有價值的數據,如何采集、傳輸、存儲與分析?
物聯網應用的基礎,源于各種智能終端、傳感器和智能儀表,加上GPS定位和網絡傳輸的功能模塊(WIFI、4G或ZigBee等)。低功耗的NB-IOT技術,為物聯網的普及應用帶來了巨大價值。當前,各類設備數據采集的接口方式差異很大,有些設備需要外接傳感器。所以現在市場上也出現不少可以采集和傳輸數據的盒子,有些盒子具有一定的存儲和數據處理能力。
▲Oracle物聯網云服務與應用軟件的集成
因此,企業(yè)要實現工業(yè)互聯網應用,需要明確:
究竟要采集哪些有價值的數據?
采集頻率有多高?
如何部署傳感器?
是要傳輸所有狀態(tài)數據,還是只傳輸超出閾值的數據?
海量數據如何存儲?是基于私有云還是公有云?
物聯網數據的數據分析算法和數學模型是什么?
數據如何分析與展現?
數據異常的預警和處置方式?
如何實現物聯網數據與企業(yè)業(yè)務流程的集成?
中小企業(yè)和大型企業(yè)進行物聯網應用的顯著差異
中小型制造企業(yè)進行物聯網應用,可以直接選擇基于公有云的物聯網平臺,相對比較容易。例如,樹根互聯就幫助生產高空作業(yè)車的龍頭企業(yè)星邦重工實現了設備的定位,支持企業(yè)的設備租賃業(yè)務。
對于大型制造企業(yè),則需要更加慎重地制定工業(yè)物聯網的應用策略,考慮是否需要自己開發(fā)及運營物聯網平臺。如果選擇自主開發(fā)或自主運營,就需要考慮與電信運營商、云平臺進行合作。
自主開發(fā)物聯網應用還是利用物聯網開發(fā)平臺來開發(fā)物聯網應用
就像ERP應用可以選擇自主開發(fā)和應用商品化的系統(tǒng)一樣,物聯網平臺建設的路徑也有不同的選擇??梢赃x擇物聯網的云服務,用物聯網開發(fā)平臺來構建物聯網應用,或者直接從底層開發(fā)物聯網應用。
▲Forrester對物聯網平臺的分析
相對而言,應用ThingWorx等物聯網開發(fā)平臺來開發(fā)物聯網應用,對于多數企業(yè)而言,是一個經濟有效的方式。下圖是著名研究機構Forrester發(fā)表的2016年第四季度物聯網軟件平臺排名情況。
設備運營企業(yè)、設備制造企業(yè)、零部件企業(yè)、維修企業(yè)如何實現物聯網數據的共享、分發(fā)、分析與協同?
我認為,這是工業(yè)物聯網應用最復雜,也最重要的問題。比如,中車集團如果要建立一個物聯網平臺來實現對旗下企業(yè)制造的高鐵、動車、地鐵車輛進行監(jiān)控,進行故障預警和預測性維護,則需要與鐵路總公司、各地的地鐵公司共享物聯網數據,而各個整車制造企業(yè)、零部件制造企業(yè),應根據其制造的產品和零部件,共享相應的物聯網數據,以便進行數據分析,研究自身產品出現的問題,做到知其然,也知其所以然,改進產品和制造工藝。
維修企業(yè)如果對某列車輛進行了維修,或者更換了備品備件,則也需要在云平臺上留下維修記錄。如果某列地鐵的車門出現故障,則信息應該傳遞到地鐵公司,對應的站臺門就不能打開。在保證信息安全、合理的數據訪問權限,以及能夠保證制造商的知識產權前提下,進行物聯網數據的共享,是物聯網實現深化應用,并取得實效的關鍵。同樣道理,航空公司與飛機制造商也應當實現物聯網數據的共享。
物聯網平臺功能和部署方式的差異化與選型
很多物聯網平臺都強調自身的開放性,甚至實現開源,以便支持各種類型的應用。一個完整的物聯網平臺,前端應該能夠集成各種類型的傳感器,后端應當具有海量數據的存儲和大數據分析能力,實現與應用系統(tǒng)的集成,支持各種行業(yè)應用。例如,GE公司就基于Predix平臺開發(fā)了卓越制造的套件,集成了在制品管理、質量管理、生產管理、路線優(yōu)化等應用功能。
▲FGE公司基于Predix構建的卓越工廠套件
因此,企業(yè)要進行物聯網平臺的選型,應當深入理解埃森哲提出的物聯網應用成熟度模型,對各類物聯網平臺的開放性、集成能力、數據分析、行業(yè)應用功能進行深入比較。從部署方式來開,有些物聯網平臺的交付方式是公有云服務,有些物聯網平臺可以在企業(yè)內部部署,或者通過私有云方式部署。這也是企業(yè)進行物聯網平臺選型必須考慮的問題。
▲SAP物聯網平臺定位
物聯網數據的安全與隱私保護問題
物聯網應用產生的海量數據的分級存儲、備份,以及數據安全、加密,是企業(yè)進行物聯網應用需要考慮的一個重要問題。有些設備的用戶,例如軍工企業(yè),出于數據安全和隱私保護的考慮,不愿意設備制造商去獲取設備的狀態(tài)數據。
幾年前,伊朗核設施的離心機的工控網絡被植入的工業(yè)病毒入侵而最終癱瘓;而最近已經出現視頻監(jiān)控數據被**盜取的事件。這說明,數據安全是工業(yè)物聯網應用的前提。如果數據安全得不到保障,企業(yè)級的物聯網深層次應用就難以實現。
結語
這七大問題提出來了,但目前答案還很不清晰。因此,制造企業(yè)對于工業(yè)物聯網應用,應當采取積極而又謹慎的態(tài)度,開展整體和系統(tǒng)的規(guī)劃,再由淺入深,逐步開展工業(yè)級的物聯網應用。
提交
光亞論壇·2024 智能產業(yè)聚合高峰論壇舉辦!
新訊受邀參加華為Redcap產業(yè)峰會,并榮獲RedCap生態(tài)合作獎!
2024年斯凱孚創(chuàng)新峰會暨新產品發(fā)布會召開,以創(chuàng)新產品矩陣重構旋轉
禹衡光學亮相北京機床展,以創(chuàng)新助力行業(yè)發(fā)展新篇章
從SCIMC架構到HyperRing技術,機器人控制技術的革新