智造講堂：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵與外延
2021-7-14新聞
隨著傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的突飛猛進(jìn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物，從概念普及走向行業(yè)深耕的幾年時(shí)間內(nèi)，日益成為制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型關(guān)鍵支撐，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上也涌現(xiàn)出一批活躍的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。
「 1. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)熱潮 」
當(dāng)前，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（industrial internet）熱潮遍布神州大地。從早期GE提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)理念，到GE的Predix平臺(tái)受到熱捧，再到西門(mén)子宣布推出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)Mindsphere，乃至好幾家本土制造業(yè)巨頭都宣布推出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的熱度不斷提高。從2014年GE在美國(guó)發(fā)起工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC），到2016年2月我國(guó)組建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，再到2020年我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域融資數(shù)量和規(guī)模屢創(chuàng)新高，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已成為政府、制造企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)公司、物聯(lián)網(wǎng)公司、電信運(yùn)營(yíng)商、IT和自動(dòng)化廠(chǎng)商等各方關(guān)注的焦點(diǎn)。
2012年11月26日，GE公司發(fā)表的白皮書(shū)《Industrial Internet:Pushing the boundary of Minds and Machines》中指出，“Industrial Internet”是要延展機(jī)器與人的邊界。該白皮書(shū)中描述的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心要素（圖1）包括：智能機(jī)器、高級(jí)分析和工作中的人。實(shí)質(zhì)上，還是強(qiáng)調(diào)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通機(jī)器、產(chǎn)品和人，從而提升企業(yè)的設(shè)備健康狀態(tài)和生產(chǎn)績(jī)效，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)，最大限度地降低意外宕機(jī)，實(shí)現(xiàn)能源高效利用等。
圖1 GE公司白皮書(shū)指出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵要素（來(lái)源：GE）
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念實(shí)際上與國(guó)外提出的萬(wàn)物互聯(lián)（internet of everything，將人、流程、數(shù)據(jù)和事物結(jié)合一起，使得網(wǎng)絡(luò)連接變得更加相關(guān)，更有價(jià)值）理念有相似之處，相當(dāng)于是工業(yè)企業(yè)的萬(wàn)物互聯(lián)。因此，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)當(dāng)有其具體的內(nèi)涵與外延，其實(shí)質(zhì)還是應(yīng)當(dāng)聚焦物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)的應(yīng)用，而不應(yīng)過(guò)于泛化。服務(wù)商也不應(yīng)把所有云平臺(tái)都叫做工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，以免誤導(dǎo)用戶(hù)。
「 2. 如何理解工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)？ 」
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是指工業(yè)互聯(lián)的網(wǎng)，而不是工業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)。在企業(yè)內(nèi)部，要實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備（生產(chǎn)設(shè)備、物流裝備、能源計(jì)量、質(zhì)量檢驗(yàn)、車(chē)輛等）、信息系統(tǒng)、業(yè)務(wù)流程、企業(yè)的產(chǎn)品與服務(wù)、人員之間的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)IT網(wǎng)絡(luò)與工控網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)從車(chē)間到?jīng)Q策層的縱向互聯(lián)；在企業(yè)間，要實(shí)現(xiàn)上下游企業(yè)（供應(yīng)商、經(jīng)銷(xiāo)商、客戶(hù)、合作伙伴）之間的橫向互聯(lián)；從產(chǎn)品生命周期的維度，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造到服役，再到報(bào)廢回收再利用整個(gè)生命周期的互聯(lián)。這實(shí)際上與工業(yè)4.0提出的三個(gè)集成的內(nèi)涵是相通的。IT領(lǐng)域的在線(xiàn)詞典Techopedia對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)給出的解釋是：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將智能機(jī)器或特定類(lèi)型的設(shè)備與嵌入式技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)。實(shí)例是將機(jī)器和車(chē)輛配備智能技術(shù)，包括機(jī)器與機(jī)器互聯(lián)（M2M）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制造裝備和其他設(shè)備可以相互傳輸數(shù)據(jù)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也應(yīng)用于交通項(xiàng)目，例如無(wú)人（或自主）駕駛汽車(chē)和智能軌道交通系統(tǒng)。
「 3. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與工業(yè)云平臺(tái) 」
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)云平臺(tái)相融合的產(chǎn)物，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)的上面三層與工業(yè)云平臺(tái)相似，但是下面增加了邊緣層（圖2）。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)側(cè)重于解決與工業(yè)設(shè)備、工業(yè)產(chǎn)品和工業(yè)服務(wù)有關(guān)的問(wèn)題，其基礎(chǔ)是傳感器和物聯(lián)網(wǎng)。典型的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用包括：通過(guò)運(yùn)輸云，實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)、第三方物流和客戶(hù)三方的信息共享，提高車(chē)輛往返的載貨率，實(shí)現(xiàn)對(duì)冷鏈物流的全程監(jiān)控；通過(guò)對(duì)設(shè)備的準(zhǔn)確定位來(lái)開(kāi)展服務(wù)電商，例如湖南星邦重工有限公司利用樹(shù)根互聯(lián)的根云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了高空作業(yè)車(chē)的在線(xiàn)租賃服務(wù)；采集工廠(chǎng)的設(shè)備、生產(chǎn)、能耗、質(zhì)量等實(shí)時(shí)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控；設(shè)備制造商可通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)采集設(shè)備狀態(tài)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷，避免設(shè)備非計(jì)劃性停機(jī)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)，提供增值服務(wù)，并促進(jìn)備品備件銷(xiāo)售。目前，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)主體既有工業(yè)軟件企業(yè)，又有物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)公司，還有制造企業(yè)。
圖 2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)（來(lái)源：中國(guó)信通院2017年發(fā)布的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)白皮書(shū)）
工業(yè)云平臺(tái)指的是工業(yè)領(lǐng)域的云平臺(tái)，包括了IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)化）、PaaS（平臺(tái)服務(wù)化）、SaaS（軟件服務(wù)化）三個(gè)層面，工業(yè)云平臺(tái)的目的是將工業(yè)軟件演化為一種云服務(wù)（SaaS），并為客戶(hù)提供可以對(duì)軟件功能進(jìn)行配置或二次開(kāi)發(fā)的平臺(tái)（PaaS），將數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)存儲(chǔ)到云端，從而使工業(yè)企業(yè)應(yīng)用信息系統(tǒng)更加便捷、更有利于管理（例如，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和桌面虛擬化）。因此，工業(yè)云平臺(tái)本質(zhì)上屬于IT平臺(tái)，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是基于IT與OT的融合。典型的工業(yè)云應(yīng)用包括：構(gòu)建仿真云平臺(tái)，支持高性能計(jì)算，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的有效利用和可伸縮；基于SaaS的三維零件庫(kù)，提高產(chǎn)品研發(fā)效率；基于云的CRM應(yīng)用服務(wù)，對(duì)營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)和人員進(jìn)行有效管理，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)應(yīng)用；基于云的協(xié)同辦公平臺(tái)；工業(yè)產(chǎn)品電商、采購(gòu)尋源等。
總體而言，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是工業(yè)云平臺(tái)的擴(kuò)展與延伸，不僅能夠支持工業(yè)云平臺(tái)的所有功能，而且要支撐工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)IT與OT融合。在IaaS和邊緣（設(shè)備端）層，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)需要實(shí)現(xiàn)從設(shè)備的控制系統(tǒng)、傳感器、可穿戴設(shè)備、攝像頭和儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、傳輸和存儲(chǔ)；在PaaS層，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)需要能夠支撐更加復(fù)雜的算法，例如利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行圖像分析，利用SPC方法分析質(zhì)量數(shù)據(jù)，利用仿真技術(shù)對(duì)設(shè)備的數(shù)字化模型（Digital Twin）進(jìn)行性能仿真，利用GIS數(shù)據(jù)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行定位，從而對(duì)物流運(yùn)輸過(guò)程進(jìn)行追溯等；在SaaS層，則應(yīng)當(dāng)提供豐富的APP，將原來(lái)工業(yè)軟件固化的功能拆分成很多功能相對(duì)獨(dú)立的插件，可以在PaaS平臺(tái)即插即用。因此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)比工業(yè)云平臺(tái)要復(fù)雜得多。
對(duì)制造企業(yè)而言，需要進(jìn)行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的選型，在平臺(tái)應(yīng)用滿(mǎn)足企業(yè)業(yè)務(wù)需求的工業(yè)APP，在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)一定的滿(mǎn)足企業(yè)個(gè)性化需求的APP。對(duì)于行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，可以運(yùn)營(yíng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，在實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)和企業(yè)間互聯(lián)的基礎(chǔ)上，支撐企業(yè)的智能制造，并實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)的協(xié)同制造和面向行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作。
「 4. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)大數(shù)據(jù)的關(guān)系 」
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)需要管理海量和異構(gòu)的，結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，包括來(lái)自各種設(shè)備、已服役的產(chǎn)品、信息系統(tǒng)和社交媒體的數(shù)據(jù)。對(duì)于工業(yè)企業(yè)而言，這些數(shù)據(jù)就是工業(yè)大數(shù)據(jù)，需要用專(zhuān)業(yè)的平臺(tái)來(lái)存儲(chǔ)、分析、展現(xiàn)這些數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品、制造工藝和設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控、控制和優(yōu)化等功能，這樣的平臺(tái)就是工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)。應(yīng)該說(shuō)，工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的一個(gè)子集。
「 5. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用 」
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍很廣，應(yīng)用的行業(yè)也很多，例如離散制造、流程制造、物流行業(yè)、采掘業(yè)、工程建設(shè)與施工、公共事業(yè)等，涉及數(shù)字孿生、工業(yè)大數(shù)據(jù)分析、人工智能應(yīng)用、邊緣計(jì)算和5G等新興技術(shù)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用可以分為以下四大類(lèi)：
第一類(lèi)是管控工程機(jī)械、車(chē)輛、農(nóng)用機(jī)械、隧道施工設(shè)備、礦井掘進(jìn)設(shè)備、船舶、飛行器等移動(dòng)設(shè)備。具體應(yīng)用包括設(shè)備定位、遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障預(yù)警、開(kāi)機(jī)率大數(shù)據(jù)分析、設(shè)備履歷管理、備品備件管理和服務(wù)生命周期管理等；
第二類(lèi)是管控?zé)o人值守的固定設(shè)備，例如石油鉆采設(shè)備，風(fēng)電、光伏等發(fā)電設(shè)備以及公共事業(yè)（水、電、氣制造與傳輸?shù)龋┑年P(guān)鍵設(shè)備，推進(jìn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、運(yùn)行優(yōu)化、故障預(yù)警和資產(chǎn)管理等；
第三類(lèi)是在物流運(yùn)輸過(guò)程中，對(duì)物流車(chē)輛的位置、狀態(tài)（例如冷鏈物流需要保持低溫）進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)運(yùn)輸路徑進(jìn)行優(yōu)化等；
第四類(lèi)則是管控在制造企業(yè)車(chē)間中部署的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、物流設(shè)備和試驗(yàn)設(shè)備，對(duì)生產(chǎn)績(jī)效、能耗、質(zhì)量、設(shè)備、刀具、溫濕度和物料配送等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化、節(jié)能降耗、提升產(chǎn)能、提高設(shè)備OEE、防范安全事故、避免非計(jì)劃性停機(jī)等。
其中第一類(lèi)中工程機(jī)械制造和施工行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成熟度較高，這與工程機(jī)械行業(yè)銷(xiāo)售方式轉(zhuǎn)向租賃為主有密切關(guān)系，設(shè)備的所有者必須管控出租的移動(dòng)設(shè)備，確保設(shè)備使用者按時(shí)付費(fèi)，正常使用設(shè)備，做好遠(yuǎn)程維護(hù)。在這種需求驅(qū)動(dòng)下，從GPS定位到遠(yuǎn)程鎖機(jī)，再到故障診斷、備品備件管理、二手機(jī)銷(xiāo)售、設(shè)備資源調(diào)度及開(kāi)機(jī)率大數(shù)據(jù)分析等，產(chǎn)生了很多務(wù)實(shí)應(yīng)用，樹(shù)根互聯(lián)、徐工信息、天遠(yuǎn)科技、中科云谷等發(fā)源于工程機(jī)械行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和服務(wù)企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。第二類(lèi)、第三類(lèi)應(yīng)用也產(chǎn)生了成熟案例，難度更大的是第四類(lèi)，尤其是針對(duì)離散制造企業(yè)。
目前，我國(guó)離散制造企業(yè)的車(chē)間設(shè)備數(shù)據(jù)采集和車(chē)間聯(lián)網(wǎng)率很低，設(shè)備廠(chǎng)商眾多，數(shù)據(jù)接口形式多種多樣，工控協(xié)議繁多，因此，需要通過(guò)設(shè)備制造企業(yè)、工業(yè)數(shù)據(jù)采集廠(chǎng)商、工業(yè)自動(dòng)化廠(chǎng)商、設(shè)備維修維護(hù)企業(yè)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)廠(chǎng)商多方協(xié)作，建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的生態(tài)系統(tǒng)，才能取得實(shí)效。在此過(guò)程中，車(chē)間數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、展現(xiàn)、建模、權(quán)限管控、加密解密、分發(fā)、分析、優(yōu)化與反饋是核心。制造企業(yè)對(duì)車(chē)間數(shù)據(jù)出廠(chǎng)上云非常敏感，可以采用在企業(yè)內(nèi)部或私有云部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上構(gòu)建各類(lèi)APP，例如各種型號(hào)機(jī)床維護(hù)APP、OEE分析APP、能效管理APP、質(zhì)量分析APP的方式，來(lái)開(kāi)展各種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)多方協(xié)作，多方受益。
關(guān)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，制造企業(yè)需要思考以下7個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：
1）應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)目標(biāo)和預(yù)期價(jià)值
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用廣泛，通過(guò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以幫助企業(yè)分析各類(lèi)設(shè)備或產(chǎn)品的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)異常狀態(tài)的預(yù)警或報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)，避免非計(jì)劃停機(jī)；還有助于幫助企業(yè)改進(jìn)產(chǎn)品性能、幫助企業(yè)降低能耗、保障安全等。通過(guò)對(duì)運(yùn)輸車(chē)輛的數(shù)據(jù)采集，可以掌握車(chē)輛運(yùn)行的位置，以及運(yùn)輸貨品的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)制造商、第三方物流和貨主的信息交互，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸資源的充分應(yīng)用。還可以用于對(duì)污染物的監(jiān)控，以及對(duì)無(wú)人值守的設(shè)備、對(duì)石油管道的遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷等。在消費(fèi)品行業(yè)，也有很多基于物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用，例如智能家居。通過(guò)對(duì)各種設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控，還可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備租賃和服務(wù)電商。企業(yè)在應(yīng)用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)之前，首先應(yīng)當(dāng)結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)，明確自己的業(yè)務(wù)目標(biāo)和預(yù)期價(jià)值。不同應(yīng)用的難度差異很大，企業(yè)需要有清晰的認(rèn)知。
2）采集哪些有價(jià)值的數(shù)據(jù)，如何采集、傳輸、存儲(chǔ)與分析？
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)源于各種智能終端、傳感器和智能儀表，加上GPS定位和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)墓δ苣K（WIFI、4G或ZigBee等）。低功耗的NB-IoT技術(shù)，為物聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用帶來(lái)了巨大價(jià)值。當(dāng)前，各類(lèi)設(shè)備數(shù)據(jù)采集的接口方式差異很大，有些設(shè)備需要外接傳感器。所以現(xiàn)在市場(chǎng)上也出現(xiàn)不少可以采集和傳輸數(shù)據(jù)的盒子，有些盒子具有一定的存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理能力。因此，企業(yè)要實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，需要明確究竟要采集哪些有價(jià)值的數(shù)據(jù)？采集頻率有多高？如何部署傳感器？是要傳輸所有狀態(tài)數(shù)據(jù)，還是只傳輸超出閾值的數(shù)據(jù)？海量數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)？是基于私有云還是公有云？物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析算法和數(shù)學(xué)模型是什么？數(shù)據(jù)如何分析與展現(xiàn)？數(shù)據(jù)異常的預(yù)警和處置方式？如何實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)與企業(yè)業(yè)務(wù)流程的集成？
3）中小企業(yè)和大型企業(yè)進(jìn)行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的顯著差異
中小型制造企業(yè)進(jìn)行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，可以直接選擇基于公有云的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，相對(duì)比較容易。例如，樹(shù)根互聯(lián)就幫助生產(chǎn)高空作業(yè)車(chē)的龍頭企業(yè)星邦重工實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的定位，支持企業(yè)的設(shè)備租賃業(yè)務(wù)。對(duì)于大型制造企業(yè)，則需要更加慎重地制定工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用策略，考慮是否需要自己開(kāi)發(fā)及運(yùn)營(yíng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。如果選擇自主開(kāi)發(fā)或自主運(yùn)營(yíng)，就需要考慮與電信運(yùn)營(yíng)商、云平臺(tái)進(jìn)行合作。
4）自主開(kāi)發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還是利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)來(lái)開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
就像ERP應(yīng)用可以選擇自主開(kāi)發(fā)和應(yīng)用商品化的系統(tǒng)一樣，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)的路徑也有不同的選擇?？梢赃x擇物聯(lián)網(wǎng)的云服務(wù)，用物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)來(lái)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，或者直接從底層開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。相對(duì)而言，應(yīng)用ThingWorx等物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)來(lái)開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，對(duì)于多數(shù)企業(yè)而言，是一個(gè)經(jīng)濟(jì)有效的方式。圖3是著名研究機(jī)構(gòu)Gartner發(fā)表的2019年工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)排名情況。
圖3 Gartner 2020工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)分析（來(lái)源：Gartner）
5）如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的共享、分發(fā)、分析與協(xié)同？
設(shè)備運(yùn)營(yíng)企業(yè)、設(shè)備制造企業(yè)、零部件企業(yè)、維修企業(yè)如何實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的共享、分發(fā)、分析與協(xié)同是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用最復(fù)雜，也最重要的問(wèn)題。例如，中車(chē)集團(tuán)如果要建立一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)旗下企業(yè)制造的高鐵、動(dòng)車(chē)、地鐵車(chē)輛進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)行故障預(yù)警和預(yù)測(cè)性維護(hù)，則需要與鐵路總公司、各地的地鐵公司共享物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，而各個(gè)整車(chē)制造企業(yè)、零部件制造企業(yè)，應(yīng)根據(jù)其制造的產(chǎn)品和零部件，共享相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，研究自身產(chǎn)品出現(xiàn)的問(wèn)題，改進(jìn)產(chǎn)品和制造工藝。維修企業(yè)如果對(duì)某列車(chē)輛進(jìn)行了維修，或者更換了備品備件，則也需要在云平臺(tái)上留下維修記錄。如果某列地鐵的車(chē)門(mén)出現(xiàn)故障，則信息應(yīng)該傳遞到地鐵公司，對(duì)應(yīng)的站臺(tái)門(mén)就不能打開(kāi)。在保證信息安全、合理的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限，以及能夠保證制造商的知識(shí)產(chǎn)權(quán)前提下，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的共享，是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)深化應(yīng)用，并取得實(shí)效的關(guān)鍵。同樣道理，航空公司與飛機(jī)制造商也應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的共享。
6）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)功能和部署方式的差異化與選型
很多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)都強(qiáng)調(diào)自身的開(kāi)放性，甚至實(shí)現(xiàn)開(kāi)源，以便支持各種類(lèi)型的應(yīng)用。一個(gè)完整的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，前端應(yīng)該能夠集成各種類(lèi)型的傳感器，后端應(yīng)當(dāng)具有海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和大數(shù)據(jù)分析能力，實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用系統(tǒng)的集成，支持各種行業(yè)應(yīng)用。例如，GE公司就基于Predix平臺(tái)開(kāi)發(fā)了卓越制造的套件（圖4），集成了在制品管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)管理、路線(xiàn)優(yōu)化等應(yīng)用功能。因此，企業(yè)要進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的選型，應(yīng)當(dāng)深入理解埃森哲提出的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成熟度模型（圖5），對(duì)各類(lèi)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的開(kāi)放性、集成能力、數(shù)據(jù)分析、行業(yè)應(yīng)用功能進(jìn)行深入比較。從部署方式來(lái)看，有些物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的交付方式是公有云服務(wù)，有些物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可以在企業(yè)內(nèi)部部署，或者通過(guò)私有云方式部署。這也是企業(yè)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)選型必須考慮的問(wèn)題。
圖 4 GE公司基于Predix構(gòu)建的卓越工廠(chǎng)套件
圖 5 埃森哲提出的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成熟度模型（來(lái)源：埃森哲）
7）物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全與隱私保護(hù)問(wèn)題
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)的分級(jí)存儲(chǔ)、備份，以及數(shù)據(jù)安全、加密，是企業(yè)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。有些設(shè)備的用戶(hù)，例如軍工企業(yè)，出于數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)的考慮，不愿意設(shè)備制造商去獲取設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)。幾年前，伊朗核設(shè)施的離心機(jī)的工控網(wǎng)絡(luò)被植入的工業(yè)病毒入侵而最終癱瘓；而近年已經(jīng)出現(xiàn)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)被盜取的事件。這說(shuō)明，數(shù)據(jù)安全是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的前提。如果數(shù)據(jù)安全得不到保障，企業(yè)級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)深層次應(yīng)用就難以實(shí)現(xiàn)。
綜上所述，制造企業(yè)對(duì)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)采取積極而又謹(jǐn)慎的態(tài)度，開(kāi)展整體和系統(tǒng)的規(guī)劃，再由淺入深，逐步開(kāi)展工業(yè)級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。雖然目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)熱潮涌動(dòng)，但是目前我國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還處于初級(jí)的階段，各界對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)與理解還不太統(tǒng)一。市場(chǎng)上已有的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)際上只能支持某些單點(diǎn)應(yīng)用或特定功能，還缺乏真正基于多租戶(hù)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。各種平臺(tái)之間要實(shí)現(xiàn)集成，涉及到諸多的標(biāo)準(zhǔn)和安全問(wèn)題。按照目前“百花齊放”的發(fā)展態(tài)勢(shì)，勢(shì)必形成很多“云孤島”。
另外，要實(shí)現(xiàn)不同工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上的APP之間的互操作還面臨很多難題。制造企業(yè)推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，還需要認(rèn)真梳理自己的需求，分析投資收益，不要盲目冒進(jìn)。實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，對(duì)用戶(hù)企業(yè)，對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)商、運(yùn)營(yíng)商、APP開(kāi)發(fā)者，對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈而言，都還任重道遠(yuǎn)。
