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在過去20 年中,互聯網把全球超過一半的人聯系在一起,并把人與人之間的聯系置于一個全新的基礎之上。現在,新的形態出現,它具備聽覺、視覺、感受和思考的能力,智能且聯網的。根據高德納(美國咨詢公司)和麥肯錫的估算,到2020年會有2000 萬~2500 萬臺設備實現聯網,在此基礎上,人與人之間的交流聯系的價值鏈也會隨之發生變化。

物聯網還處于初級階段,機器、設備、工廠和倉庫、裝配生產線和維修地點之間都在逐步相互聯。隨著機器和人的交互程度不斷提高,工業之間的界限也越來越模糊。物聯網中涉及工業程序聯網的這一部分,在德國就歸屬于工業4.0的內容,在美國,工業互聯網的概念除了專注于銷售,還有物流和能源供應。
作為歐洲最大、全球第三大的獨立軟件公司,SAP創立于1972年的德國,80%的財富500強企業客戶都是其客戶,被稱為隱藏在超級公司身后的“管理大師”。面對數字化轉型的加速,公司官方宣布,到2020年,將投資總計20億歐元(約22億美元)用于發展物聯網(IoT)業務。
當下,基于云時代的技術架構,SAP正在實現企業級軟件生態的重構,幫助客戶推進數字化轉型進程。物聯網分布在制造業、從空運到陸運再到海運物流的整個交通領域,勢必將推動產生新商業模式或者促進現有商業不斷優化的貿易領域。
設備數字化和互聯網連接是一回事,但僅僅這樣還是不夠的。隨著物聯網的發展,計算機進入了一個新的階段,它必須在三個方面提供新的解決方案:搜集分析事物的數據,基于新模型條件控制商業流程;進行相應的數據管理;最后就是建立依托于數據分析和評估的創新型商業理念。
所有這三項任務必須具備物聯網解決方案,這種方案保證了信息和操作技術的整合,且代表了現代系統環境的調節控制。原則上,所有這三項任務都不是生產商可以單獨完成的。
起初,只有那些能夠聯網進行數據生產和搜集的物品。生產商或者用戶必須確定數據的使用目的,數據分析評價的地點和方式。在確定的基礎之上,就會得出應用整合的合適的方法。需要注意的是,數據是從一個地方定期聯網上傳,還是不定期從不同的地方以不同的方式進行上傳,同時必須考慮到網絡連接的切斷與修復。
最重要的就是數據以這種方式進行融合,不僅一開始就把重要和不重要的數據進行區分,還要從正常數據中分出特殊數據。例如,在數字化農業中,數字化農田勞作會出現該農田的地理和處理數據,還有勞作情況的實時數據、天氣信息等其他信息。這些信息根據相關性進行分類,相關數據與每個訂單的商業數據進行連接,這樣就能在最正確的時間內又快又好地進行處理,這就從茫茫數據海洋中分離出了智能數據。
因此,終端設備的聯系是最重要的一步,其中必須包含物聯網解決方案。這一步也是所謂的融合實際物品及其數據、現實和數字世界的關鍵。想要實現這一點,必須滿足一些重要的要求:
首先,必須能夠理解設備的語言和數字方言,將信息無損地翻譯成用于評價和使用數據的程序,以利于發動器的開始和停止。
其次,必須確保通過直接作用于設備的網絡實現機器之間的互相聯系,以提供借鑒,觸發信號,盡可能地與其他數據、與聯網物品的設備進行關聯。反過來,對于數字化農業中農田信息的管理決策,也要能確保其他收割器械投入使用。
提供智能聯系也是流程鏈接的一項任務。若要保證聯系不被切斷,該鏈接就必須恢復數據流并更新數據。這種聯系也必須實現最高程度的安全要求,沒有人能破解這種聯系,截取未授權的數據或者處理使用數據流,這些都是鏈接的任務。
要使物品聯網并獲取數據成為可能必須有合適的管理,傳統的數據管理已經不再適合。在物聯網中,存在海量的數據,數據類型急速變異,短時間內突然產生大量數據流不再罕見,而是常態。一方面,數據管理必須可以無限存儲,即使網絡智能性不能直接分辨非必需信息部分的種類,以及避免數據海嘯;另一方面,數據管理要求在很短的時間內進行有目的的存取,以確保終端實時做出決策。這可以借助云端技術實現巨大的存儲容量,因此數據管理應該無限擴展,從實時的數據分析延展到更長的時期。
最后一步,需要提供物聯網解決方案,這就涉及數據分析和評價。必須清楚數據的用途,必須有可以顯示、計算的適當工具,必須有進行數據分析的方法。只有這樣,產品用戶或者機器運行才能在正確的時機和時間內做出正確的決策。
SAP的推進方案是以為客戶提供全方位物聯網支持為目標,并將該目標置于優先的戰略高度。從聯網機器的數據中,通過數據管理和分析,實現具體的操作。
SAP隨之成為專業術語:從輸入– 輸出中關閉環線,即物品鏈在數據分析操作中的雙向關閉。由于這些方案的許多組成部分都經過了測試,并且有幾十萬名客戶每天都在使用,具備了非常好的前提條件,當下,最重要的就是建立并擴展聯網終端。
SAP的標準軟件將用于企業整體流程的優化控制。商務套件SAP HANA就基于HANA及其記憶數據庫,HANA的原始含義就是高性能分析應用。很明顯,上述物聯網解決方案是基于基礎技術的,HANA可以高度擴展并迅速分析海量數據。在供應鏈管理解決方案和企業資源管理的聯系方面,數據可以融合到企業程序中,SAP制造執行系統已經在與機器連接之前通過互相連接控制了與機器的通信。
SAP建造了一個公開的、很大程度上可以擴展且安全的物聯網平臺。目前,該平臺不僅適用于單個的客戶圈,還是工業4.0 參考架構的一個重要建議?;A就是HANA內存數據庫技術與大數據技術的鏈接,例如2015 年,為HANA VORA建立的Hadoop和Spark 技術。HANA云平臺集中了關于云平臺的所有云端的數據。
物聯網服務提供了集成終端設備數據的可能,并為之提供了規范的服務。另一方面就是云端整合,以在企業流程中進行數據整合優化,這個平臺的目標就是提供物聯網的應用程序,對SAP來說,就是要編制一個標準服務層用于發展應用程序。
物聯網平臺應該提供規范、安全、迅速的數據流,集成各類物聯網應用程序。首先,開放性是非常重要的,因為就像交通中的車輛間的通信聯盟,沒有任何一個單一的企業能在特殊情況下考慮到物聯網的各個必要方面。
其次,開放性是物聯網能夠繼續發展的前提,因為物聯網需要客戶才能存在。物聯網平臺是一個全面生態系統的基礎,SAP邀請了所有的用戶、其他供應商和物聯網應用程序研發人員參與其中,物聯網帶來了網絡經濟。
案例1 西門子工業云平臺
2015 年漢諾威消費電子、信息及通信博覽會上,官方宣布MindSphere(西門子工業云平臺)為西門子數字化軟件組合的重要組成部分,其基礎就是SAP HANA云平臺。用戶通過它就可以把西門子的產品及產品設備進行聯網,通過云端分析利用數據。這使得整體的產品生命周期通過系統組件運行的數據提高到一個新的水平。西門子也通過該云端對產品和設備、實時監測和能源管理進行優化,提供依據使用時間的計費模型和所有可能的預見性服務。
基于SAP物聯網平臺的這種工業云端并非唯一,形式多樣,目標相似,部分側重點可能不同。未來,這樣的產業平臺有可能成為工業企業之間競爭的鮮明特點。
編制模范產品
SAP的重點領域就是與主導客戶和合作軟件及服務伙伴共同研發物聯網應用程序,目前部分已經可以作為標準軟件用于應用中。其中,重要的議題就是定義產品、維護、物流、運輸、車輛和智能客戶端的包容性。
○ 預見性維護
機器和設備等資本貨物的供應商和生產商通常遠程組織和監控其產品,但這往往非常耗時且成本昂貴,購置備用設備、組織維修團隊等會花費更多。
責任人長期以來都希望能從問題中及時總結經驗,快速、低成本地解決迫在眉睫的問題,最后組織安全措施,且無須停止機器或設備。物聯網使之成為現實,預見性維護是目前物聯網解決方案的重要關注領域之一。
SAP為客戶提供的解決方案,主要是預見性維護和服務,可以在云端或是現場實施,這是企業軟件的自然延伸。例如,企業資產管理、客戶服務管理或者是互聯制造,這些都對程序提供支持。
案例2 愷撒空壓機公司
愷撒空壓機公司是全球最大的壓縮空氣系統供應商之一,為客戶提供了全新的高品質服務,同時基于SAP HANA平臺建立了預見性維護解決方案。該方案可以對用戶設備的功耗、運行狀態、安全和空氣質量等參數進行實時監測,同時把這些參數與其最大值和最小值進行比較。技術服務人員可以通過互聯網的門戶網站分析實時數據,而不必非得征求用戶的同意。這自然加快了問題的解決,確保了設備運行的可靠性與效率。
這種方案使愷撒公司更能主動預見并滿足客戶的需求,改進了服務質量,確保了設備運行更加可靠、高效、快速地解決問題,降低了操作風險,縮短了創新周期。這個案例展示了關于目前物聯網方案價值鏈的改變程度,特別是壓縮機設計和工程與服務之間的合作。
○ 物流解決方案
1950 年,全球25 億人口中有超過70%的人住在農村,此后全球人口不僅增長到68 億(如今已超過70 億),而且其中有超過一半的人住在城市,而且城市化也是大勢所趨。
各個國家的工業化范圍越廣,生活的組織運行就越困難,日益增多的交通方式也是一個問題,公路、鐵路或水路等現有基礎設施的容量對于解決這個問題來說于事無補。在世界各地,利用物聯網研究所謂的智能城市的項目越來越多。
該方案的一個重要部分就是物流。將貨物和人員從A運送到B,已經不再是單個部分交通參與者的問題,許多交通問題都是可以避免的,例如尋找停車位、堵車。
SAP互聯網物流軟件是運輸和供應鏈管理的一種新方案,它在與商業伙伴的生態系統中創建了前所未有的透明度。互聯網物流給一些企業、研究機構和個人的實時認識創造了工作環境,且不止于此。
案例3 漢堡港口管理局
作為德國最大的港口,漢堡港口每年裝卸近10000 艘船只和900萬個集裝箱,據管理局戰略IT交通管理部門負責多式聯運的薩沙.韋斯特曼估算,該港口到2025 年將有近2500萬個集裝箱。這里最大的問題就是:“我們不能擴大港口面積,但必須尋找機會,有效利用更多的地方?!?/p>
SAP利用HPA和合作伙伴的T-Systems(ICT解決方案),在漢堡港構建利用TelematicOne(物流處理系統)平臺的物流網,不同類型的遠程數據可以以可視化形式合并,并通過所謂的地理圍欄信號聯網。地理圍欄信號在地理信息系統的數據規則下運行,地理信息系統是從定義的空間對對象進行輸入和輸出,這些數據可以鏈接到聯網的物流中。
例如,貨車司機通過連接移動終端,可以實時獲取事故和停車的信息;如果船只延誤,打不開集裝箱,工作人員會注意可用的停船位;如果船只已經???,系統就會通知工作人員到門口的最短路線。
漢堡港的解決方案已受世界矚目,它使更短的等待時間、更快的轉運、更有效的路線選擇和更低的燃油成本成為可能。
SAP工業4.0 解決方案的基礎就是應用程序,這些程序確保了聯網的機器在自動生產中的無縫融合。制造業和制造整合及智能應用主要負責生產,確保隨時在正確的時間正確運行,其中涉及生產車間與管理機構之間的聯系。但是,工業4.0 的范圍遠不止于此,它包括從產品研發到生產再到供應鏈和備件儲存的這一企業核心功能的整合。為了實現這個目標,企業四通工程必須配備IT和企業軟件,才能在競爭中占據優勢。
本文節選自《無邊界的新工業革命》,本章節由塔尼婭.呂克特撰寫,本書由烏爾里希.森德勒主編,吳歡歡譯,略有編輯和刪減,標題為編者所加,經中信出版集團授權發表。