数据中心

  |  手机版

收藏网站

投稿QQ:1745232315

IT专家网,汇聚专业声音 解析IT潮流 IT专家网,汇聚专业声音 解析IT潮流

网络

专家视点在现场环球瞭望
IT专家网 > 数据中心

工业互联网:构筑全球工业新模式

作者:匿名出处:论坛2015-12-26 16:49

  一、通用电气提出工业互联网的概念

  “工业互联网”(IndustrialInternet)是通用电气(GE)提出的概念。2012年11月,GE发布《工业互联网:突破智慧与机器的界限(Industrialinternet:pushingtheboundariesofmindsandmachines)》白皮书,报告认为,互联网还能做更多事情,通过智能机器间的连接并最终将人机连接,结合软件和大数据分析,可以突破物理和材料科学的限制,改变世界的运行方式。报告强调,将工业革命的成果及其带来的机器、机组和物理网络,与近期互联网的成果——智能设备、智能网络和智能决策融合到一起,此种融合就称作“工业互联网”。

  工业互联网将整合两大革命性转变的优势:其一是工业革命,伴随着工业革命,出现了无数台机器、设备、机组和工作站;其二则是更为强大的网络革命,在其影响之下,计算、信息与通信系统应运而生并不断发展。因此,工业互联网是开放、全球化的网络,将人、数据和机器连接起来,目标是升级关键的工业领域、重构全球工业、激发生产率、提高能效和效率。

  二、工业互联网构筑新型工业网络模式,提升传统制造业

  1、工业互联网将人、数据和机器三种元素融合,为企业与经济体提供新机遇

  工业互联网的精髓就是人、数据和机器三种元素的融合。(1)智能机器:以崭新的方法将现实世界中的机器、设备、团队和网络通过先进的传感器、控制器和软件应用程序连接起来。(2)高级分析:使用基于物理的分析法、预测算法、自动化和材料科学,电气工程及其他关键学科的深厚专业知识来理解机器与大型系统的运作方式。(3)工作人员:建立员工之间的实时连接,连接各种工作场所的人员,以支持更为智能的设计、操作、维护以及高质量的服务与安全保障。

工业互联网三要素

  图1 工业互联网的关键元素

  在最初阶段,工业互联网为各种各样的机器嵌入传感器与其他高级设备,这方便了海量数据的收集与分析,从而改善机器性能与系统及连接网络的效率。数据本身甚至也会变得“智能化”,能够迅速掌握目标用户位置。如在航空业,工业互联网就蕴藏着无限潜力。据估算,目前有2万架商用飞机,它们配备有4.3万台喷气发动机,每台喷气发动机由诸多旋转设备组成,使航空公司能够对飞机上的各项性能指标进行实时监测和分析,并对故障进行预测。

  工业互联网最终将人机连接,结合软件和大数据分析,重构全球工业,将为企业与经济体提供新的机遇。例如,传统的统计方法采用历史数据收集技术,这种方式通常将数据、分析和决策分隔开来。伴随着先进的系统监控和信息技术成本的下降,实时数据处理的规模得以大大提升,高频率的实时数据为系统操作提供全新视野。机器分析则为分析流程开辟新维度,各种物理方式的结合、行业特定领域的专业知识、信息流的自动化与预测能力相互结合可与现有的整套“大数据”工具联手合作。大数据应用带来的效益将渗透于制造业的整个价值链,主要表现在研发、供应链管理、生产、售后服务等环节,有助于缩短开发周期、优化装配过程、降低产品开发及装配成本。最终,工业互联网将传统方法与新方法相结合,这样可以利用二者的强大历史和实时数据进行特定行业的高级分析。

  2、工业互联网的应用潜力巨大,将提高各行业效率,激发生产力提升

  工业互联网的价值可从三个方面来体现。第一是提高能源的使用效率,包括油、气、电等,等于从侧面提高了GDP;第二,提高工业系统与设备的维修和维护效率,相当于提高了生产力;第三,优化并简化运营,提高运营效率,相当于有更多的人力可以进行更有价值和富有创新的工作。

  工业互联网的技术创新将直接应用于各行各业,其涉及的行业领域比传统经济类别更广,随着全球经济继续发展,工业互联网的应用潜力也将不断增长:工业互联网有助于优化重工业的时间安排和货物流向;对于航空客运等商业运输服务业,工业互联网在提高其服务和安全的同时进一步优化其运营和资产;在医疗保健业中,工业互联网的重点从优化货物流向转为优化个人信息流向和业务流程,即在合适的时间将正确的信息传达给合适的人。

  通过设备,互联网和大数据的结合,将促进更先进的设备和更完善的服务产生。以医院所用的CT设备为例,如果通过互联网平台不仅掌握了设备运转数据,而且掌握了病人的病患数据和医生的诊断数据,那么就有机会生产更多专用设备,并将设备,病人和医生有序的联系在一起,提高设备使用率,病人诊疗率和医生工作效率,并通过全面数据分析与个案比较相结合,提高诊断准确率,而这将有助于医疗费用的下降和医疗效果的提升。

  GE的这份白皮书指出,通过部署工业互联网,各行业将实现1%的效率提升或1%的燃料节省,并带来显著的经济效益。至2025年,医疗行业效率提升1%,可以帮助全球医疗行业节约630亿美元;世界铁路网交通运输效率若提高一个百分点,将节省270亿美元能源支出;商用航空领域节省1%的燃料意味着能节省300亿美元支出;燃气电厂节省1%的燃料,将节省660亿美元能耗支出(见表1)。从中不难发现,工业互联网具有“蝴蝶效应”,即工业互联网1%效率的提升,由此引发的将是行业效率的倍增。随着工业互联网应用潜力的不断增长,预计将产生32.3万亿美元的经济效益。到2025年,工业互联网将创造82万亿美元的经济价值(约为全球经济总量的二分之一)。

  表1 工业互联网对部分行业的促进作用

工业互联网对部分行业的促进作用

  工业互联网促进生产力的提升就意味着收入和生活水平的改善。在美国,如果工业互联网推动生产力每年增长1-1.5个百分点,使生产力再一次达到网络革命巅峰水平,在接下来的20年里,平均收入水平将提高25%-40%。若其他各国生产力增长水平能有美国的一半左右,工业互联网将为全球GDP创造10万亿-15万亿美元价值,相当于美国目前的经济总量。

工业互联网对全球经济的贡献

  图2 工业互联网对全球经济的贡献

  3、工业互联网可能创造出新的产品、服务和商业模式,带动整个产业链的创新

  工业互联网重新定义了传统设备制造业,虽然设备销售仍然是商业模式的重要组成部分,但更重要的是依托设备展开的增值服务和创新服务。工业互联网将创造出新的服务、新的产品、新的商业模式。据互联网专业人士分析,工业互联网概念可以分成三层:

  第一层是基本版。在现有的产品设计、制造、销售、运行、维护、更换体系中引入数据化、互联网、软件分析,尽可能优化过程,产生新的经济效益。

  第二层是增强版。以GE为代表的高端设备制造商和互联网相联,就有机会产生新的产品、服务和商业模式。利用工业互联网产生新的技术,GE可以定义自己是另外一种基于互联网的新型产品设备服务制造商。如在健康医疗领域,互联网介入后,GE就有可能进入家庭医疗健康系统的设计、制造、维护,产生崭新的商业模式。

  第三层是创新版。互联网就是要打破公司、行业和角色界限,创造出原来完全不能想象的新的产品、服务和商业模式,带动整个产业链甚至产业的创新。GE已提出了创新型工业互联网概念的理念,即通过平台、网络和数据的开放引入第三方创新者打造全新的服务和商业模式。例如,在医疗诊断实现网络化后,就有可能推出家庭级疾病诊断设备,诊断数据通过网络上传给医生,并通过医患互动做出建议或推荐专门医院和医生进行进一步诊疗,还将引发一个全新的家庭医疗服务行业和医疗保险服务品种的出现。

  三、工业互联网仍面临不少挑战

  工业互联网的前景虽可期,但新概念的实现过程必然充满风险和挑战。

  在互联网的架构上重塑传统产业是一个革命,因此最大的风险和挑战来自企业核心层是否真正意识到工业互联网的革命性,是否准备彻底摆脱传统设备制造商的习惯性思维方式和路径依赖,决心自我革命甚至自我淘汰以达到目标的完成。

  其次是大数据带来的难题。工业互联网时代需要处理大量数据,如何管理和存储这些数据是企业需要解决的问题之一。同时,工业领域对数据分析的实时性要求比较高,这也对企业提出新的挑战。

  另一个重要的挑战来自网络安全。由于工业互联网连接的是机器,因此一旦出现问题,后果也将更加严重。2010年时全球已出现针对工业控制系统的病毒,利用工业控制领域存在的漏洞感染数据采集与监控系统,导致工业设备停止运转。

  此外,机器之间的通信也是工业互联网时代需要关注的重点。目前GE正在针对这方面进行研发,并已经有了一些新的实践。

  工业互联网要普及和充分发挥作用,商业利益与行业标准间如何平衡也是不小的挑战。由于目前世界各国都存有不同的标准,因此标准化意味着需要更多的企业参与其中,制定一个开放的标准。

相关文章

关键词:工业互联网 , 工业互连 , 运营管理

责任编辑:杨爽

网警备案