楊露
物聯網是一個龐雜的系統,而不是虛無縹緲的概念,它滲透到行業的具體應用之中,與之共生共長。在工業物聯網這一領域下,機器借助物聯網技術的“翅膀”,就像步入了社交平臺一樣,正在變得越來越“聰明”。
工業依靠物聯網轉型的趨勢已成各界共識,全球將進入空前的創新密集和產業振興的時代,每一個國家都不敢落下,美國提出了偏重軟件的“工業互聯網計劃”,德國頒布了國家戰略“工業4.0計劃”,而中國發布了中國制造2025發布之后,智能工業已然成為國家工業轉型升級的利器。
幾個大國發展路徑有所不同,但終極目標一致,就是利用物聯網技術讓工業變得更加智能,產業鏈條變得更加緊湊和高效。在利潤驅動的商業游戲規則之下,工業企業利用物聯網技術進行轉型升級,究竟應該因循怎樣的現實路徑?這方面,無錫的工業物聯網的發展之路無疑給中國乃至全球同業們提供了極具參考價值的樣本。
傳感器或成工業必備品
“工業發展的傳統紅利逐漸消失。”工業自動化研發公司信捷電氣董事長李新向《南風窗》記者表示,“等企業都不存在了,你做自動化的客戶對象都沒有了。所以自動化的速度一定要快速趕上產業消亡的速度。在這個過程中,物聯網可能是拯救者。”
信捷電氣所在的地方,正是民族工業的發祥地之一無錫市,無錫有著手工業、制造業數百年來不斷發展的深厚基礎,不過當下,無錫的工業也面臨諸多問題—比如受到土地資源的制約。理論界公認一個國家或地區土地開發強度極限為30%,而目前無錫已超30%。此外,無錫的商務成本也在不斷上升。工業用地均價在2005到2015年10年間,累計上漲了166.67%。
用工成本也越來越高。2005年到2014年來,無錫的工業人均工資9年累計上漲了317.3%。2014年與和2005年比,在相同人數下,企業工資總額多支出636.7億元。然而與更近的2010年比,企業工資總額飛速上漲,多支出部分達406.5億元。從總量對比來看,2005年,工資總額是同期利潤的61%,2014年則上升到96.6%,2015年上半年工資總額已超過利潤總額,達105.8%,成本的上升對企業利潤的工資擠占影響最大。

與此同時,企業自身的能力也面臨了更多的考驗,許多企業的技術創新、經營管理、市場營銷能力也不足以抵御這些環境的變化,因此部分企業選擇了產業外遷。在這種情況下,無錫市政府提出,希望通過發展物聯網,促進無錫產業結構調整,探索出一條工業城市轉型升級的道路。
越來越多的企業逐漸意識到工業物聯網的經濟價值,無錫本土企業信捷電氣開始迅速發力。他們為企業提供自動化整體解決方案,物聯網就是這個整體解決方案中很重要的一部分。李新介紹,比如原來的生產線需要二十個人,現在做了自動化的生產裝置以后可能會減少到五六個人,針對不同產業會有不同的具體情況。他強調,于工業而言,智能制造是機電一體化的,并不是說物聯網能夠帶來智能制造,而是物聯網在智能制造中起到了添磚加瓦的作用。
對于發展初級階段的工業物聯網來說,主要是以利用傳感器為主。傳感器是物聯網最基礎、最底層的部分,它好比人的眼口鼻,將物聯網系統內容傳遞給“大腦”。傳感器網絡的應用將是物聯網與互聯網最大區別所在,其將直接導致我們很多互聯網思維到了物聯網時代變得不再適用。
互聯網是基于人的網絡,其信息在某種意義上是靠人來采集和分析的。比如,工業設備故障了,于是工作人員使用網絡聯系設備廠商,廠商再根據工作人員收集到的具體的故障信息提供上門的維修服務,這是傳統的工業設備報修方式。
而物聯網時代呢?當工業設備在故障之前,安裝在設備里面的傳感器已經檢測到了異常,于是自動報修,將所有詳細的設備信息自動發送給設備維護廠商,廠商能提前做好準備,并同時聯系工廠提供服務,確保將客戶的損失降到最低。重要的是,這讓工業設備成功避免了由設備突發故障帶來的經濟損失。這種的工業場景就得歸功于傳感器,它使得機器變得越來越智能。
作為國家級傳感網創新示范區,無錫在國家傳感器領域挑起了大梁。早在2015年,無錫的傳感網及相關產業產值就已達到2658億元,相關企業2000余家,從業人員超過15萬人。
先導智能是位于無錫的全球最大的鋰電池自動化裝備專業制造商,其每個產品都附著一套無線控制系統,可以遠程監控設備在客戶工廠的運行情況。工程師在辦公室里就能掌握遠在千里之外的客戶工廠情況,隨時管控計劃、生產、質量、庫存、出貨以及售后。
“在物聯網技術的幫助下,客戶機器上運轉的皮帶的生命周期都在可控制分析的范圍內,一旦皮帶出現需要更換的問題,公司會提前準備好需要更換的皮帶提供給客戶,大大縮短了設備維護周期。”先導智能的研發總監繆豐告訴記者。
工業物聯網的未來必須和全球同業分享,布局全球,更要和海外企業合作。無錫盈達聚力科技有限公司副總裁鄧新龍告訴記者,他們從兩年前就不惜成本地投入研發,做創新,開始跟西門子合作工業物聯網方面的硬件產品,在做關于工業4.0的“盒子”。跟西門子合作的初衷就是盈達聚力為西門子提供針對工業物聯網信息采集的硬件產品,而西門子提供軟件的部分。
目前盈達聚力已經在西門子的工廠設備上布置了二十多套產品,去進行設備管理,通過硬件產品在它的工廠內部對它的設備的有效利用率和產出進行監控。“西門子本身也有在做它的設備監控,但它的成本是非常高昂的,就算是內部采購也是動輒百萬的價格,用我們的產品可以節省百分之八十的費用。”鄧新龍告訴記者。
IT巨頭的物聯網新商機
如果說感應層是工業物聯的基礎,那么數據的傳輸處理層必然是這個系統里的橋梁,逐步構建起感應之后的網絡。企業不應止步于物聯網的感應層應用,工業設備在運行過程中積累了大量的物理性信息,如果將這些信息進行數字化,重新設計組織架構,就能夠對這些工業大數據進行分析利用,幫助決策,構建起更加高效的工業生產鏈條。
那么,這種數字化服務市場究竟是誰的主場?制造企業如何與IT 公司抑或是咨詢管理公司聯合創新,建立新型商業模式呢?
老牌IT企業浪潮集團在工業物聯網產品和方案的開發過程中,受到了來自云計算和工業大數據方面的挑戰。其中,最困難的莫過于IT企業對工業大數據的認知和提煉。工業數據挖掘完全不同于商業流通數據的挖掘,比如說,通常可以根據人的購物習慣預測其下一個購買的行為,但是從工業大數據收集的角度來說,如何建立一個有效的工業模型,預測工業的下一個環節該如何運作,就變得非常困難了。如鋼鐵生產,進行鋼鐵生產內部的需求探測的需要使用預測工業數據的模型,這樣的模型又需要非常精通工業領域、生產制造以及數據科學的專家來參與建構,而這樣的全才相對稀缺。
事實上,越來越多的工業企業也開始搶灘工業物聯網。GE 在2012 年就明確提出向一家工業互聯網企業轉型的目標。像GE公司這類的工業物聯網巨頭依靠自己的工業優勢,更有利于搭建協同化的物聯網平臺。
此外,相關的工業企業管理咨詢公司本身服務于相關領域,也在向工業大數據方向的服務延伸。在這種競爭下,傳統的互聯網公司,尤其是針對消費者市場領域的互聯網公司,在工業技術領域本身不具備優勢。不過也不能將這種優勢或劣勢絕對化,物聯網的世界本身是在變化的,產業在不斷地融合、滲透,互聯網時代的IT巨頭依然能抓住物聯網時代的機會。
為了解決工業大數據方面的問題,浪潮集團聯合江蘇本地的生產企業推動兩化融合,即信息化和工業化高層次的深度結合。在工業自動化領域,江蘇的制造業非常發達,這類企業需要工業大數據的平臺來進行生產和分析它的生產效益,通過人工智能、自動探測、自動偵測,來改善它的生產工藝和流程。為了聚集相關業務專家和搭建技術平臺,浪潮集團還與中國工程院簽約,中國工程院方面的知識大數據已經全面向浪潮開放了。
浪潮集團大數據公司總經理徐宏偉向記者介紹,浪潮的合作的客戶里面,制造業相關的行業最多。比如說建筑業,建筑企業有很重要的一個概念叫“定額庫”,浪潮給他們建立了一個定額庫的大數據平臺。每設計一棟大樓,它的每一個原材料,每一種型號,包括其價格和匹配,都有跡可循。此外還記錄了它的實時價格、行情變化。這些元器件又會衍生出多達數十萬家的供應商,它的價格也是實時在變化的。將這些數據聯系利用起來,不僅能節省工業成本,還能推進企業和甲方的統籌工作,有利于做出更加科學的施工計劃。
通過釋放數據價值來開辟新的市場,才能充分發揮工業物聯網的經濟效能。這同時意味著,企業必須從根本上轉變運營模式,尋找更深層次的融合,與其他行業的合作伙伴,甚至是與競爭對手合作。
“現在是軟件定義一切,物聯網不再是單純的傳感元器件了,所有的東西被融合起來,未來整個技術的邊界會越來越小。”徐宏偉說到,“對工業來說,這樣的融合是一個非常大的發展趨勢。”
據埃森哲預測,如能落實支持產業物聯網發展的各項措施,到2030年,中國累計GDP 將增加1.8萬億美元,相應GDP 較常規預測水平提高1.3%。
信捷電氣董事長李新稱,“物聯網是自動化的一個訴求,在中國做自動化很幸福。”跟國外相比,國內的企業完全無須自卑,國內企業與本地銜接得非常好,服務也非常便捷,能直接跟客戶進行對接,畢竟中國是全球制造業最強大的國家,擁有最龐大的產業鏈。
工業物聯的未來圖景
感應、傳輸和分析工業大數據的工業物聯網,成為了傳統工業的轉型機遇,而在工業物聯網閉環中,能夠實現數據分析,并構建開放商業生態的工業云平臺,則成為了最具商業價值的環節。
事實上,在這個最具商業價值的環節上,國際市場早已競爭紛起。2015年9 月,GE 將集團原有的軟件與IT職能合并,成立了獨立的數字集團,同年8 月將其工業云平臺Predix 投放市場,這也是全球首個以收集和分析工業大數據為主的云解決方案。在Preidx推出半年多之后,2016 年4 月,競爭對手西門子也推出了工業云服務平臺MindSphere。
國內的工業物聯網生態平臺建設也不甘示弱,今年8月,《南風窗》記者到訪位于無錫江陰的遠景能源,發現它已經不是傳統意義上的風電設備制造商,它設計的每臺智能風機上裝有200多個傳感器,正在力圖用軟件和能源物聯網來重構全球能源新秩序。
遠景能源做風電業務起家,十年高速發展后,已經搭建了全球最大的能源物聯網平臺。運營的大屏幕上實時跳動著遠景在全球管理的超過5000萬千瓦的新能源資產動態,包括風電和太陽能。你還可以進入到每一臺風機,隨時查看為谷歌提供能源的風電場的任意一臺風機的運轉狀況,也可以結合氣象、位置等周邊大數據,預測未來一段時間風場的發電效率。此外,一旦風機出現故障,系統上會彈出相應的警告,能確保公司第一時間去處理故障,進一步保護發電量,確保機組最大的運行。
從監控、分析,到遠程診斷、維護,乃至預測未來的情況—這是一個以物聯網為基礎的、高度智能化的能源世界,能源物聯網平臺就像是為機器提供的社交平臺,實現智能化的數據分析。
遠景能源開發的“風率孔明”預測系統、能量可利用率管理以及設備健康度管理方案,可以將傳統風電場升級為智慧風場,減少電量損失10%,降低運營成本50%。憑借平臺提供標準數據服務,第三方開發者不僅基于平臺開發APP,還能直接使用平臺已清洗插補的高質量數據,大大降低了風領域app和智能硬件開發的門檻,創造良好的行業軟件生態。
許多人認為工業物聯網只是和提高生產效率相關,的確,新的技術可以帶來智能化的制造方式,但這絕不是工業物聯網唯一的價值。工業物聯網很大程度上是關乎客戶的,甚至可以成為客戶的“管理咨詢顧問”。
“作為客戶最希望的就是知道自己的電量損失在哪些方面,我們這邊會基于不同的維度,在部件方面和責任方面,做一個深層度的歸因,會定時給客戶發送相應的指導報告。系統預測的精度非常高,大約在百分之九十左右。”遠景能源副總經理江陰總經理李春陽告訴記者。
物聯網的技術革命正在把所有應用孤島緊密連接,人、數據和機器三者將相互聯系,顛覆人們印象中那個閉門造車的傳統工業世界,形成一個開放的生態系統,而物聯網提供的經驗將幫助企業對生產中復雜多變的狀況作出反應。遠景能源創始人張雷曾在遠景年度員工大會致詞,“我們沒有任何可以模仿的目標,但是我們要去創造這個行業的體系和游戲規則。”
未來,物聯網數據的發展方向,不是關于用戶的隱私,也不是網絡數據爬蟲,更多的是服務于工業自動化和特定產業轉型升級的的需要。整個工業物聯網產業的厚度在不斷增加,無論是感應層,數據處理層還是生態應用層,如果企業能在這個物聯網環境中找準自己的定位和突破口,那么這個企業距離成功就更近一步了。