工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合后,效率提高或原材料節(jié)省1%,都可以帶來幾十億甚至上百億美元的收益或成本節(jié)約。更有業(yè)界把這種趨勢定義為——即將到來的第三次工業(yè)革命浪潮。
但是,當(dāng)工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合,工業(yè)老大哥的傳統(tǒng)思維能否融合互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新精神?機(jī)器與機(jī)器之間如何打破企業(yè)壁壘,建立統(tǒng)一平臺(tái)?如何防止智能機(jī)器產(chǎn)生的安全隱患?這些都成為“革命”成功必須要解決的問題。
機(jī)器也瘋狂
機(jī)場,一架飛機(jī)剛剛降落,盡管旅客已經(jīng)全部離開機(jī)艙,但機(jī)師的任務(wù)并沒有結(jié)束,他們還必須把飛機(jī)送到指定位置,讓已經(jīng)等候在那里的機(jī)械師們對(duì)飛機(jī)進(jìn)行徹底的檢查和維修。這是每一次飛行任務(wù)后,都必須完成的“指定動(dòng)作”,因?yàn)橹挥羞@樣才能確保下一次飛行的安全。
“對(duì)航空公司來說,飛行安全和成本管理非常重要。”海南航空控股有限公司董事長王英明說。據(jù)他介紹,為了讓飛行更安全、更高效,海航從5年前就開始做各種嘗試和探索——賦予飛機(jī)智能,讓飛機(jī)具備計(jì)算、分析、自主學(xué)習(xí),甚至“社交”的能力。
首先在飛行效率上,為了節(jié)省燃油,海航通過傳感器收集飛行期間的碳排放數(shù)據(jù),并加以分析和整合。為了做到實(shí)時(shí)和實(shí)際,系統(tǒng)一天會(huì)產(chǎn)生近6000萬條的數(shù)據(jù),經(jīng)過分析,海航在過去的兩年中,碳排放降低了1.1%。這意味著,每年可以節(jié)省3.1萬噸燃油,減少碳排放9.7萬噸,節(jié)省成本超過兩億元。
而在飛行管理中,飛機(jī)上至少有88個(gè)以上的傳感器被感知和記錄,同一種信號(hào)每秒被采集4次,每次有4組數(shù)據(jù)。飛機(jī)落地后會(huì)自動(dòng)尋找合適的網(wǎng)絡(luò),上傳數(shù)據(jù),告訴維護(hù)人員哪個(gè)零部件需要更換,甚至在不遠(yuǎn)的未來可能會(huì)發(fā)生哪些故障。“我們?cè)趯?shí)際飛行中每一秒的狀態(tài)都是由軟件系統(tǒng)自動(dòng)分析的,任何一個(gè)偏差,系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)發(fā)出各種等級(jí)的警告,還會(huì)做長期的趨勢分析,這將有效提高飛機(jī)的維護(hù)效率。”王英明說。
按照實(shí)際的數(shù)字,2011年商用噴氣式飛機(jī)的飛行總時(shí)間為5000萬小時(shí),而一架雙發(fā)動(dòng)機(jī)商用噴氣式飛機(jī)每個(gè)飛行小時(shí)的維護(hù)成本約1200美元,如果維護(hù)效率提高1%,全球一年就可以節(jié)省2.5億美元。
不僅航空領(lǐng)域,這樣的智能化生產(chǎn)還被應(yīng)用在更多領(lǐng)域。
今年初,通用電氣(GE)在美國紐約州Schenectady市新建了一家電池工廠。在18萬平方英尺的生產(chǎn)廠區(qū)內(nèi),GE共安裝了1萬多個(gè)傳感器,全部連接高速內(nèi)部以太網(wǎng)。這些傳感器有的用來檢測電池制造核心的溫度,有的用來檢測制造一塊電池所耗費(fèi)的能源,還有的用來檢測生產(chǎn)車間的氣壓。而管理人員可以手拿iPad,通過Wi-Fi來獲取由傳感器所收集的數(shù)據(jù),監(jiān)督生產(chǎn)過程。為了便于傳感器進(jìn)行識(shí)別,新工廠生產(chǎn)的所有電池上都標(biāo)有序列號(hào)和條形碼。
不僅如此,傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)還有更多用途。比如,抽檢的電池在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題,就可以通過跟蹤數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)問題的根源,并及時(shí)解決這一問題;傳感器和機(jī)器之間也可以有數(shù)據(jù)交換,當(dāng)某一傳感器發(fā)現(xiàn)流水線移動(dòng)緩慢時(shí),就會(huì)“通知”機(jī)器,讓它們傳輸?shù)乃俣嚷稽c(diǎn)。GE能源儲(chǔ)存公司商業(yè)分析師、制造信息總監(jiān)Randy T. Rausch說,“我從來都沒有想過工業(yè)生產(chǎn)居然可以這樣完成。”
產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展
其實(shí),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用并不是新鮮話題,工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本身也已經(jīng)是一門成形的學(xué)科,但是“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”這一概念卻是由GE首次提出的,“所謂工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),就是全球工業(yè)系統(tǒng)與高級(jí)計(jì)算、分析、傳感技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)的高度融合。”GE董事長兼CEO杰夫·伊梅爾特在近期于北京舉辦的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)——當(dāng)智慧遇上機(jī)器”論壇上說。
更直白地說,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)是通過智能機(jī)器間的連接并最終將人機(jī)連接,結(jié)合軟件和大數(shù)據(jù)分析,重構(gòu)低迷的全球工業(yè),激發(fā)生產(chǎn)率。但是否能達(dá)到如此高遠(yuǎn)的目標(biāo),現(xiàn)在還未可知。不過,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)確實(shí)正在給傳統(tǒng)工業(yè)制造和IT產(chǎn)業(yè)帶來新的業(yè)務(wù)類型和商業(yè)模式。
“當(dāng)GE在其生產(chǎn)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中嵌入無數(shù)的傳感終端時(shí),就給GE提供數(shù)據(jù)采集、分析能力成為可能。”GE全球軟件和分析業(yè)務(wù)總裁魯威廉說。從去年開始,GE在全球布局其“軟實(shí)力”,2012年年末,GE與埃森哲合作成立了一個(gè)為航空業(yè)提供數(shù)據(jù)服務(wù)的合資企業(yè)Taleris,并于近日購買大數(shù)據(jù)分析處理公司Pivotal10%的股權(quán)。
2012年IDC公司指出,2005年由機(jī)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)占到數(shù)據(jù)總量的11%,而2020年這一數(shù)字將增加到42%。
在醫(yī)療領(lǐng)域,現(xiàn)在到醫(yī)院看病都要用CT機(jī),一個(gè)病人CT影像往往多達(dá)兩千幅,數(shù)據(jù)量已經(jīng)到了幾十個(gè)GB。如今中國大城市的醫(yī)院每天門診上萬人,全國每年住院已經(jīng)達(dá)到了兩億人次,按照醫(yī)療行業(yè)的相關(guān)規(guī)定,一個(gè)患者的數(shù)據(jù)通常需要保留50年以上。“對(duì)這些由機(jī)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的采集與分析將成為更多了解行業(yè)運(yùn)作的IT企業(yè)的機(jī)會(huì)。”魯威廉認(rèn)為。而在醫(yī)療領(lǐng)域,CT機(jī)一旦接入互聯(lián)網(wǎng)后,勢必會(huì)產(chǎn)生更多基于個(gè)人健康管理的軟件應(yīng)用。通過對(duì)CT數(shù)據(jù)的分析而提供的在線健康管理應(yīng)用,將如潮水般涌入市場。
再往產(chǎn)業(yè)鏈上層看,數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。據(jù)IDC預(yù)測,到2020年將有超過500億臺(tái)的M2M(Machine to Machine)設(shè)備連接到全球公共網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)客戶數(shù)將呈現(xiàn)超高的增長率,物聯(lián)網(wǎng)將成為終端市場的新增長點(diǎn),為集成電路商的發(fā)展提供無限商機(jī)。
而在電信領(lǐng)域,機(jī)會(huì)可能更大。原中國移動(dòng)通信集團(tuán)董事長王建宙認(rèn)為:“物聯(lián)網(wǎng)被分為三層,感知層、傳輸層、應(yīng)用層。其中傳輸層會(huì)給電信業(yè)帶來更大的機(jī)遇。全球70億人口,當(dāng)人與人溝通時(shí),每個(gè)人把手機(jī)作為互聯(lián)網(wǎng)的連接終端,就是70億個(gè);但是如果在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,我們把機(jī)器相互連接,平均每個(gè)人至少有10個(gè)機(jī)器,包括裝置、儀器和車輛,這樣全球來看700億個(gè)接入將成為可能。想像一下,這是一個(gè)多大的市場份額。”
即使前景看好,但目前,無論在國際還是國內(nèi),這個(gè)概念還是很新的,并沒有形成產(chǎn)業(yè)模式的成熟案例。
微軟中國有限公司董事長張亞勤認(rèn)為,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能否發(fā)展擴(kuò)大,在于它本身是否有一個(gè)相對(duì)比較實(shí)質(zhì)性的內(nèi)涵。從云計(jì)算概念的發(fā)展來看,網(wǎng)格計(jì)算涉及的很多技術(shù)其實(shí)跟云計(jì)算相似,也在業(yè)界談了很多年,但是,為什么網(wǎng)格計(jì)算沒有像云計(jì)算一樣成為IT市場的主流,就是因?yàn)榫W(wǎng)格計(jì)算是很多科研機(jī)構(gòu)在推,而云計(jì)算是由Google、亞馬遜、微軟這樣的公司去推的,研發(fā)后可以快速投入市場并進(jìn)行應(yīng)用,而這只是一個(gè)方面。
鴻溝難越
工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合已久,航空、醫(yī)療等領(lǐng)域也通過各種RMD應(yīng)用,遠(yuǎn)程監(jiān)管機(jī)器的運(yùn)行情況等。但是,由于基因不同,工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的“聯(lián)姻”也只停留在了這一步。
“互聯(lián)網(wǎng)多是通過以人與人之間的信息交換來創(chuàng)造商業(yè)模式,并漸漸地向人與物的連接前進(jìn),如地理信息、電子商務(wù)等服務(wù)與應(yīng)用。雖然下一場互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的爭奪戰(zhàn)可能是物與物或物與人之間的交換,但物與人之間和人與物之間是兩個(gè)方向,不是一回事。”資深互聯(lián)網(wǎng)評(píng)論人、雅虎中國前任總經(jīng)理謝文說,“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有可能是用傳統(tǒng)制造業(yè)的工業(yè)邏輯去玩互聯(lián)網(wǎng),而不是反過來用互聯(lián)網(wǎng)的邏輯、精神和創(chuàng)新力去重新定義制造業(yè)。”
而當(dāng)工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)深度融合后,勢必會(huì)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)、接口開放等問題。第一個(gè)要面臨的就是機(jī)器與機(jī)器之間、機(jī)器與人之間的通信協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)問題;還有伴隨大機(jī)器而產(chǎn)生的應(yīng)用接口準(zhǔn)入問題。“無論在中國、歐洲還是美國,在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域都有很多標(biāo)準(zhǔn),各家意見不一,我們最不希望看到的就是很多零散的、基于地區(qū)或單獨(dú)的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn),這給機(jī)器-機(jī)器、機(jī)器-人互聯(lián)互通形成障礙,我們希望看到一個(gè)國際化的通信協(xié)議。”魯威廉說。
而具體到工業(yè)產(chǎn)品,以航空公司的發(fā)動(dòng)機(jī)為例,一家航空公司的發(fā)動(dòng)機(jī)可能由GE制造,也可能來自普·惠公司(PW)或者其他制造商,那么是否每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)都有自己的一套工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)?互聯(lián)網(wǎng)的排他性要比傳統(tǒng)工業(yè)弱得多,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是否能有這樣一群公司,能將不同品牌的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理,并提供平臺(tái)服務(wù)。“否則,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)很難真正落地。”謝文說。這就跟上世紀(jì)90年代IT剛開始發(fā)展時(shí),CIO在做信息化建構(gòu)時(shí)不得不面臨來自標(biāo)準(zhǔn)、型號(hào)不一的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一樣。
最后就是安全問題,工業(yè)生產(chǎn)與產(chǎn)品特性決定了在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,安全不只是網(wǎng)絡(luò)殺毒那么簡單。一位醫(yī)療機(jī)構(gòu)的工作人員透露,現(xiàn)在很多醫(yī)院的大型進(jìn)口醫(yī)療設(shè)備都具備了智能化的功能,會(huì)自己尋找網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)傳病人的資料。以CT機(jī)為例,為了保護(hù)病人隱私,醫(yī)院不得不每拍完一個(gè)病人就立刻刷空數(shù)據(jù)。
即使存在基因、標(biāo)準(zhǔn)、安全等問題,但當(dāng)智慧遇上機(jī)器,全球工業(yè)看到走出低迷生產(chǎn)的曙光。