浅谈工业互联网
admin
2023-06-26 12:24:01
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(一)工业互联网是什么?

工业互联网是前几年(2012年)GE(美国通用)提出来的。 说白了就是马化腾常提及的产业互联网的“加强、升级”版。毕竟工业可是最大最重要的“产业”。这是国民经济的支柱,也是第四次工业革命的重头戏。大国之所以成为大国(如美、德的崛起都离不开第一、二次工业革命)

专业点来说,工业互联网实际就是把人、数据和机器连接起来”。


所以工业互联网的三要素:人,数据,机器。

人:这里可以是工人、开发者、消费者用户、顾客等;

数据:是指工业生产、机器等所产生的的数据‘;(工业互联网的数据量远大于消费互联网)

机器:各种生产机器、加工设备、传感器等;

工业互联网的平台架构是怎样的?


主体架构就是云计算架构。包括IaaS、PaaS、SaaS,都是云计算一模一样的概念。多了一个边缘层,边缘层其实就是生产现场,OT那部分。

根据上面的图,可以看出:

OT在底层,负责数据采集和动作执行,有点像四肢;

CT连接所有节点,负责数据传输,有点像血管和神经;

IT在上层,负责数据运算和分析,有点像大脑。

有何作用和意义呢?

工业互联网的本质,就是通过开放的、全球化的通信网络平台,把设备、生产线、员工、工厂、仓库、供应商、产品和客户紧密地连接起来,共享工业生产全流程的各种要素资源,使其数字化网络化自动化智能化,从而实现效率提升成本降低

大白话就是让工业生产全流程更加“智能自动化”,而达到这个就需要依赖一个平台去辅助,通过各种技术(5G、大数据、云计算、人工智能)来达到。

与云计算、大数据、人工智能、5G有什么关联?

(1)云计算:

即提供覆盖区域更广、计算能力更强的云网络。通过云计算,才能让更多的企业员工及管理者接入,去使用工业互联网。也能够让开发者有更大的空间,去设计更好的应用。

云计算还可以为企业与企业之间,工厂与供应链之间,工厂与经销商之间,提供接口,进行指定数据的共享。甚至还能提供工厂与最终消费者用户之间的接口,方便用户对产品进行个性化定制

(2)大数据:

互联网在意义层面是很大的网络,当下我们使用比较多的是属于消费互联网,这属于互联网的其中一部分。我们产生的消费数据对于工业产生的数据,其实是非常少的。如一架波音飞机飞行半小时,发动机可以产生10T的数据量。工厂设备生产数据也是海量的。

数据就是金矿,工业互联网的大数据,就是超级大金矿。(数据量:工业互联网远大于消费互联网)

所以通过大数据技术,可以对生产制造物流等所有流程的数据进行存储和分析,挖掘其中的数据价值。

(反思:我们目前这么多大数据产品,若用于工业互联网其价值或者市场同样也是很大)

(3)人工智能:

AI本身就是一个算法,一个模型。这里更多是深度学习,不断训练模型,让其生产更加的智能化。(代替一些重复的、机械的工作;一些可以量化、参数化的工作,如精密加工、流程化加工)

所以,将人工智能引入工业制造,其实就是让人工智能作为我们的代理人,帮助我们管理工厂,管理整个制造生产流程,甚至包括采购、物流和销售流程。

随着人工智能的不断演进,工业互联网这个系统将会实现工况自感知工艺自学习装备自执行系统自组织。(智能制造,自适应学习)


(4)5G:

5G是新一代通信技术标准,是连接的技术手段。在工业互联网的架构中,主要是在接入层发挥作用。(高连接速率、超低网络延时、海量终端接入、高可靠性,都是5G所具备的优点。这些优点,将非常有利于5G替代现有的厂区物联网通信技术。)

一些以往受限于网络接入而不能实现的场景,在5G的加持下,都变得可行

例如,高精度机械臂加工。如果采用5G对机械臂进行远程控制,时延将缩短到1ms,可以很好地满足加工精度的要求。

还有5G的超高带宽,在采集4K/8K设备监控影像的时候,也将发挥不可替代的作用

除了接入层之外,5G的切片、边缘计算,都可以在工业互联网领域找到不错的应用场景

(二)发展现状和难点

现在工业互联网的巨头代表,各国提出的方案和口号大概有:

德国,工业4.0;

美国,先进制造;

中国:中国制造2025;

德国是重工业的老牌大国,工业非常发达,以西门子这些为头阵兵;美国是工业(相对德国却还是略逊一层)、科技牛;中国的互联网发展不错,工业差(基础设施,生产效率等)。所以这些的方案都是要么以工业,要么以科技作为切入点。

美国的代表,是GE、微软、亚马逊、PTC、罗克韦尔、思科、艾默生、霍尼韦尔等巨头企业。
欧洲的代表,是西门子、ABB、博世、施耐德、SAP 等企业。
中国的代表,航天云网、海尔、树根互联、宝信、石化盈科、用友、索为、阿里、华为、浪潮、紫光、东方国信、寄云等等,都是起步比较早的平台开发企业。


衡量做的成功标准——工业互联网平台?

如果想要成为工业互联网的玩家,想要掌握先机,当然就是从工业互联网平台入手。

工业互联网平台是工业互联网的核心。说白了,它也就是工业互联网的“操作系统”。

就像苹果iOS系统和谷歌安卓系统牢牢掌控了消费互联网一样,谁提供的工业互联网“操作系统”最好,用的人最多,谁就掌握了工业互联网发展的主动权。

但是,尽管工业互联网已经发展了这么多年,迄今为止,仍然没有任何一个平台占据了绝对领先的地位,也没有任何一个平台获得了真正的成功。

原因很有意思——

能够提供这样强大平台的公司,一定只有两种,要么是工业制造能力很强的公司,要么是信息技术能力很强的公司。

例如,美国的通用电气和德国的西门子,就属于前者。世界上第一个工业云平台Predix,就是由美国通用电气公司(GE)在2015年正式发布的。而第二个平台呢,就是德国西门子公司在2016年4月开放的MindSphere。

按理来说,这些公司很牛,做出来的东西当然非常好。但是,工业互联网有一个很大的特点,就是个性化每个公司生产的东西不一样,流程不一样,工艺不一样,设备不一样,渠道不一样,甚至商业模式和供应链也不一样。

你想造一个通用的平台,可能吗?

想要成功,必须经过非常深入的分析,然后建模,最后开发。也就是说,高度定制化。

曾经就有业内人士说,传统的消费物联网平台开发,分析需求、建立模型、编写代码这三步的工作比例,是2:3:5。而工业互联网平台恰好相反,是5:3:2。

一个工业互联网平台项目,你需要花大量的时间在场景和需求分析上,搞懂它到底是怎么运作的。

关于另一个瓶颈——数据安全性?

工业互联网的未来是美好的,但是正如唯物辩证所言,发展总是前进和曲折的统一。

很多的问题和障碍摆在它的面前,例如最关键的数据安全问题

首先,企业对于数据安全的顾虑,严重影响了他们上云的积极性。(他们害怕自己的核心数据不能得到很好的保护,一旦泄露,带来的后果是灾难性的。)

次,保护数据的安全,既需要平台拥有可靠的技术,也需要企业本身有很好的软硬件环境和管理水平。(他们害怕自己的核心数据不能得到很好的保护,一旦泄露,带来的后果是灾难性的。)

此外,工业互联网标准的缺失,以及企业ICT人才培养的不足,都是困扰工业互联网向前发展的障碍。

(三)小结

还是那句话,工业是国民经济的支柱。 不管怎么说,第四次工业革命是人类发展的必然趋势,工业互联网也是工业发展的必经之路。

我国是工业大国,但不是工业强国。面对人工成本上升,原材料价格波动,贸易竞争日益加剧等种种不利情况,当下正处于工业转型的关键时期,迫切需要提高效率、降低生产成本。只有坚定不移地推动工业互联网落地,加快企业数字化转型和智能化改造,才有可能让自己在全球化竞争中立于不败之地。

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