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工業(yè)互聯(lián)網是物聯(lián)網概念的重新包裝么?

http://007sbw.cn 2017-08-18 08:55 來源:今晚網

什么是互聯(lián)網+?工業(yè)互聯(lián)網的網速快嗎?對工業(yè)行業(yè)沒有太多了解的人,或許會提出這樣的問題。雖然從字面上看它與我們常用的“互聯(lián)網”有著緊密關聯(lián),但是它卻是在“物聯(lián)網” (Internet of Things,縮寫IoT)的基礎上發(fā)展而來。

你應該早已經對物聯(lián)網不再陌生。迪士尼樂園的My Magic+計劃里,你只要佩戴上一個智能手環(huán),那么樂園當中的每一個服務設置、工作人員都可以知道你是誰,比如當你走近一只米老鼠,它能立即喊出你的名字跟你打招呼——整個樂園成為了一個巨大的計算機,而里面的娛樂設施、餐廳與酒店都只是一個個傳感器。你的家中或許也已經被“物聯(lián)網”包圍,通過你的智能手機,你同樣可以控制臥室里空調的溫度,客廳當中音樂播放器正在播放的曲目……它們知道你的喜好甚至可以自行做出一些決策。

但你有沒有想過,當這些場景被折疊到工業(yè)世界,當機器不再需要人類進行操控,而是足夠聰明到可以相互“對話”并且自主作出決定的時候,我們的世界將會有怎么樣的變化?

“工業(yè)互聯(lián)網”是什么?

正如物聯(lián)網給人類生活帶來巨大便利那樣,工業(yè)互聯(lián)網也將提高工業(yè)行業(yè)的效率,優(yōu)化機器設備,讓機器運行流程順暢,從而釋放更大的生產力。

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人類對這一天的幻想已經由來已久。從1968年,美國國防部高級研究計劃局組建阿帕網,形成互聯(lián)網雛形;到2020年全球將有500億聯(lián)網設備同時運行,它們可以自我定位,時刻保持最佳工作狀態(tài)。在“中國制造2025”和美國制造業(yè)振興計劃中,也都提到了高度自動化,且可以主動排除生產障礙的智能集成感控系統(tǒng)。

2012年11月26日,通用電氣(簡稱GE)發(fā)布白皮書《工業(yè)互聯(lián)網:打破智慧與機器的邊界》,提出工業(yè)互聯(lián)網的概念。GE也開始從傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè),向數字工業(yè)企業(yè)轉型,開始基于工業(yè)互聯(lián)網的數字工業(yè)時代。

工業(yè)互聯(lián)網可以被看作是數據、硬件、軟件和智能的流通與互動。從智能設備和網絡中獲取數據,然后利用大數據分析工具進行存儲、分析和可視化。最終的智能信息可以供決策者在必要時實時使用或直接實現(xiàn)智能決策。

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那么,工業(yè)互聯(lián)網是物聯(lián)網概念的重新包裝么?

我們常用的交通卡,購物商場內的停車場空位導引系統(tǒng),甚至肉禽公司的來源追溯系統(tǒng),通常都是將傳感器、儀器儀表嵌入機器并連入互聯(lián)網。這是物聯(lián)網最為基本的模式,也是“工業(yè)互聯(lián)網”的基礎。

但是這些數據一般都存在于一個比較封閉的系統(tǒng)之內,而且從機器內傳感器和儀器儀表收集數據與數據分析并不同步進行,對歷史數據的分析無法滿足決策的時效性。而在工業(yè)互聯(lián)網的系統(tǒng)內,數據可以實現(xiàn)開源共享,并且實時進行數據分析,甚至包括社交網絡等外部數據整合起來,給出最佳的機器運行方案。

所以,工業(yè)互聯(lián)網遠遠不限于把物聯(lián)網的模式復制到工業(yè)行業(yè),而是將物聯(lián)網(IoT),運營技術(OT)及數字化完全融入工業(yè)世界的每個細胞當中,這將是脫胎換骨式的創(chuàng)新,也是數字工業(yè)的核心與根基。

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你可以從Predix平臺的運作模式之中,感受到工業(yè)互聯(lián)網與數字工業(yè)的本質。Predix是GE公司推出的全球首個專為工業(yè)數據分析開發(fā)的云服務平臺,可以與各種云環(huán)境中的應用和服務進行無縫銜接,將其用于機器狀態(tài)監(jiān)控,捕捉更多的數據。無論是航空公司、醫(yī)院、鐵路、 油田還是風電場,都可以在這個平臺上獲得實時信息流,把不同設備連接起來,讓設備恰當地“動起來”,出現(xiàn)在需要的位置,減少等待時間。最終,工業(yè)互聯(lián)網將OT與IT結合起來,實現(xiàn)了設備與流程的優(yōu)化。

為了提供一個能夠突出Predix平臺功能的簡單具體實例,我們來看一臺風力發(fā)電機。Predix機器設備網關能夠將任何供應商或任何年代的這類資產連接至Predix云端,能夠收集并分析運營和歷史數據,進而改善運營模式并具有釋放改造業(yè)務價值的潛力。

例如,就預測性維護來說,Predix允許客戶利用Predix平臺的所有組件預測潛在的問題,執(zhí)行預防性維護,并減少非計劃停機時間。Predix機器組件可以監(jiān)控從傳感器收集的數據,使用基于物理特性的分析方法,根據資產模型檢測潛在的錯誤狀態(tài),然后平穩(wěn)地關閉資產。除了這些設備端應用,Predix機器還可以將傳感器數據傳輸至Predix云,云端可以存儲并分析管理的所有類似機器的運營數據。隨著時間的推移,數據科學家可以發(fā)現(xiàn)新的模式,并創(chuàng)建基于物理特性且經過改善的新分析模型。然后可以將新的分析方法倒推至所有資產,同時有效改善所有資產的性能。

工業(yè)互聯(lián)網和工業(yè)4.0,傻傻分不清楚?

其實在位于美國的GE提出工業(yè)互聯(lián)網概念的同時,在大洋彼岸的德國也提出了相似的工業(yè)4.0概念。工業(yè)4.0將建構出一個有感知意識的新型智能工業(yè)世界,能通過分析各種大數據,直接生成一個充分滿足客戶的相關解決方案產品,更可利用電腦預測如天氣預測、公共交通、市場調查數據等等。

但與“工業(yè)互聯(lián)網”相比,“工業(yè)4.0”是一個偏生產過程當中的自動化概念,而“工業(yè)互聯(lián)網”則更像是一種生態(tài)的概念,最終實現(xiàn)一種最優(yōu)運行方案的輸出。

為什么要提出工業(yè)互聯(lián)網?

除了大數據、機器學習等技術的驅動作用之外,工業(yè)互聯(lián)網是在經歷了2008年經濟衰退之后,對企業(yè)發(fā)展方式反思的結果。擴張、并購和整合的外放型增長方式逐漸退熱,提高企業(yè)價值和利潤的方式,重新調整為流程優(yōu)化、資產利用率、成本節(jié)約、能效提高等關注內在的軟實力方面。

金融危機后,各國對制造業(yè)的發(fā)展都出現(xiàn)了一些新的動向,中國政府也提出了《中國制造2025》的計劃,以應對全球新一輪科技革命和產業(yè)變革所需。而工業(yè)互聯(lián)網在中國的落地,也將幫助其實現(xiàn)《中國制造2025》的目標。

通過設備與流程的優(yōu)化,“工業(yè)互聯(lián)網”可以大大提高生產效率。工業(yè)的降低成本、提高能效與服務業(yè)不同,在工業(yè)領域成本降低或效率提升1%,都會給企業(yè)帶來巨大的價值。目前,全球工業(yè)總產值將近32萬億美元,1%的效率提升就是3200億美元,以航空業(yè)為例,一家中等規(guī)模的航空公司大約有70架飛機,每年燃料成本10億美元,若把燃料消耗降低2%,即每年燃料支出減少2000萬美元。

成本或資產流轉率雖然是企業(yè)利潤的關鍵指標,但只是單個方面的問題,完全不需要工業(yè)互聯(lián)網的龐大體系,工業(yè)互聯(lián)網最終實現(xiàn)的目的是系統(tǒng)性的整體提升,從而提高社會生產效率,讓工業(yè)行業(yè)釋放更大的威力。

那么工業(yè)互聯(lián)網已經滲透到了哪些領域?

如果以GE的工業(yè)互聯(lián)網案例為例,你可以看到其實工業(yè)互聯(lián)網已經不斷應用于各個領域,并且開始潛移默化地改變我們的生活。

能源領域

中國東部地區(qū)因煤的低效利用而帶來的霧霾等空氣問題,于此同時天然氣產業(yè)每年因計劃外停機而導致的上億美元損失。數字工業(yè)則得以通過監(jiān)控與數據分析,配合能源結構調整,提供最優(yōu)的運作方案,將舊有設備數字化并支持清潔的風電來提供新能源和減少排放。以風力發(fā)電機數據監(jiān)控為例,通過軟件動態(tài)調整葉片轉速和方向,可以將風機的能量輸出提高3%到4%??刹灰】催@幾個百分點的提高,由一臺機器擴展到整個風電網絡將產生巨大的能量。

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醫(yī)療領域

同樣得益于GE的工業(yè)互聯(lián)網,自2014年以來,武漢同濟醫(yī)院在不增加設備的情況下,醫(yī)院設備開機率持續(xù)穩(wěn)步攀升,CT和核磁的掃描量同比分別增加20%和23%。GE醫(yī)療通過互聯(lián)網與機器設備的結合,利用對機器運轉產生的大數據分析,提升機器的運轉效率,減少停機時間和計劃外故障,從而提高了病人看病的效率與醫(yī)院的容納量。在中國,用于臨床的大型醫(yī)療設備CT、MR和X光機等的開機利用率數據業(yè)內普遍認可的是91%。而在數字工業(yè)時代,GE醫(yī)療幫助武漢同濟醫(yī)院開機利用率自95%提升至98.5%,緩解了中國醫(yī)療領域普遍存在的供需緊張問題。

航空領域

數字工業(yè)能夠讓民用航空公司最大化地提高燃油效率。例如波音787搭載的GEnx發(fā)動機有1400多個監(jiān)測點,在整個航程中不間斷地采集數據,并進行分析預測,提高航空安全性。為抵消燃油成本的增長,基于數據分析的全程飛行增效服務夠讓航班燃料消耗降低2%,對于燃料成本占據總支出30%的航空企業(yè),這一節(jié)省意義重大。

發(fā)電領域

工業(yè)互聯(lián)網同樣能夠讓發(fā)電站實現(xiàn)資源最優(yōu)配置。金陵燃機電廠是江蘇省內最大燃氣電廠,并作為國家“西氣東輸”工程下游配套項目之一,它扮演著多重角色——改善當地電網結構、帶動相關產業(yè)發(fā)展、以及進一步優(yōu)化區(qū)域能源結構、帶動低碳經濟發(fā)展等等。由此,在金陵燃機電廠之中,燃機運行的可靠性及經濟性則至關重要。

GE作為燃機項目設備的提供商和技術支持,將工業(yè)互聯(lián)網及數字工業(yè)的概念及工業(yè)互聯(lián)網模式注入機組運行管理之中,為其高效運行及資源優(yōu)化配置提供全方位的解決方案。在GE數字化的運作模式下,金陵燃機電廠的機組運轉能夠按照各自機型進行即時數據分析,做出相應預警,提高了機組運作效率及可靠性。 在數字工業(yè)的幫助下,只要在國家層面將燃氣發(fā)電效率提高1%,燃料支出就能夠降低超過40億美元。在15年內,累積節(jié)約成本可能超過660億美元。

互聯(lián)網+已經應用于不同的領域,跟我們的生活密不可分了,不管是醫(yī)療、發(fā)電還是航空,這些領域的不斷完善才能夠更好的服務大眾,營造更好的生活環(huán)境。

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