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工业物联网是工业企业未来发展的必选项吗

【精益管理网】    时间:2019-01-07   作者:工业物联网   来源:工业物联网  H - 小 + 大

在讨论工业物联网是工业企业未来发展的必选项吗?这个问题中有三个重要的点:

  • 工业企业未来发展需求是什么?
  • 工业物联网能为企业带来什么价值?
  • 工业物联网是解决这个需求的必选项吗?

首先来看第一个问题,工业企业未来发展的需求是什么?一般来讲,工业企业的根本需求就是「赚钱」,只是有的喜欢赚快钱,有的追求长期收益,但最终都是要实现其经济利益和社会利益的最大化。为了实现这个根本需求和目的,企业需要在产品设计、采购、生产制造、销售、物流、服务等环节中有各自不同的需求,而且企业在发展的过程中,这些子需求也会根据企业的战略规划、市场需求等因素来动态变化。

今天我们就把眼光放在当下,总结出当前工业企业几个典型的发展需求:

1) 更高的产品质量

最近一二十年中国经济发展很快,人民群众在解决了基本的生活需求后,越来越多的人在追求生活的质量。在消费领域,以70后、80后为主的“被中产阶级”以及90后为主的“新贫困人口”虽也面临很大的生活压力,但对衣食住行的档次要求还是不马虎的,生活中用到的各种产品(汽车、面膜、微波炉、羽绒服、家具等)不再仅仅只是满足功能需求,还要求牢固、安全、对人体无害、美观,如果有点科技感那就更好了,这个趋势从“爆买全球”的代购团中也可见一斑。因此,生产这些消费领域产品的工业企业就需要从产品质量上进行升级,同时这个发展趋势也会传导给行业的上下游。比如,人们对汽车的安全性要求越来越高,整车厂会从自身各个环节来优化汽车安全参数,来提高整车的质量;同时也会对从上游供应商采购的产品提出更高的要求,比如汽车板厂要提供更高质量的汽车板。

2) 更快的产品上市时间

这是一个快节奏的社会,这是一个新概念、新点子爆炸的时代,这是一个信息不对称越来越低的时期。不管是你原创的产品概念,还是市场反馈的需求,如果你打算进入这个市场,那就要从研发、制造、交付等环节实现快节奏,要尽可能减少产品上市时间,“天下武功,唯快不破”,如果你不能赶在你的竞争对手以及“爆点”热度下降之前将产品上市,只能一首凉凉送给你!想想这十年风声水起的智能手机行业你就可以感受这个趋势了。

3) 更灵活的生产制造

当前我们可以从行业中听到越来越多的人提到“个性化定制”,个性化定制对80后和90后很有吸引力,可以让他们各自贴上五花八门的“标签”。但你要说每个人都能或者都期望个性化定制的时代到来了,我个人觉得还远远没有,现在更多的是个性化大规模生产,而且这里的个性化部分也不一定是用户直接提出,而是产品生产企业从市场搜集信息后总结决策出的。(虽然很多人在追求个性化,但很多时候个性化元素还是产品生产商引导我们的!)

个性化大规模生产所追求的目标就是在不大幅度增加甚至不增加产品生产成本的前提下可以加入更多个性化的元素,也就是行业内提到的提高生产线的灵活性、柔性生产能力。目前国内一个行业领先的饮料生产企业,可以在其工厂内同一条产线上生产多款饮料,在提高饮料产品丰富度时,无需增加新的生产线。

4) 更高的效率

对高效率的追求不是最近几年工业企业独有的需求,百年来,西方工业企业都在追求高效率,流水线生产、精益生产均可认为是追求高效率的手段。未来几年,工业企业还是会保持在这方面的需求,同时也会加入更多的元素,比如可持续发展、环境友好、能源节约。

而且以上的需求趋势各自之间并不是独立的,工业企业在制定未来发展计划时需要综合进行考虑。比如不能为了减少上市时间而忽略产品质量,不然也会凉凉的。

那么,工业物联网能为企业带来什么价值?

工业物联网,也有人称之为工业互联网,并称两者各自覆盖的业务范围有些许差别;现在这两个名词均没有统一的概念定义,我们在这也不进行区分,并在后文均称为工业物联网。

虽然工业物联网现在没有官方统一的定义,但我们可以工业互联网产业联盟《工业互联网平台白皮书》中的平台架构图中了解工业物联网典型的架构。

图片选自工业互联网产业联盟2017年《工业互联网平台白皮书》

依托于该架构以及与国内一些工业企业的交流,总结出工业物联网对工业企业的主要价值点:

1) internet属性

现在很多工业企业对于“互联网+”这个话题已经谈虎色变,这里提到的internet属性并不是要用互联网+工业这个思维来部署工业物联网,而是指工业物联网作为一种全新的解决工业场景问题的工具,这个工具具有internet的属性。

在当前大多数工业企业场景中,从现场设备到控制系统、SCADA、MES、ERP等系统均处于局域网中,数据的流通和信息的共享也均在企业局域网中,虽然当前也有少许的技术可以提供Internet连接的功能,比如VPN、远程桌面、Web发布等,但因为成本、稳定性、性能等原因没有被大规模推广。当前工业物联网平台大多数均是基于公有云来提供服务,其internet属性从数据连接、应用访问等场景均能提供经济、可靠的解决方案。比如在远程设备状态监测场景中,通过"即插即用"的边缘网关并进行简单的组态即可完成现场设备中(比如注塑机、机床、AGV等)数据连接与采集,工业App分析出的结果(比如设备的透明化、故障报警等)可以借助PC端页面或手机端应用随时随地进行查看,相比于之前在设备点对点之间架设VPN的方式,从部署的周期、可扩展性等方面均给设备厂家带来很大的受益;

再比如在食品饮料行业,食品安全是个很重要的话题,现在大多数企业可以实现食品在其生产过程中质量的可靠追溯,但这个质量追溯可能只覆盖该企业所涉及的生产工艺段,对于食品在上下游工艺段中并没有实现质量追溯,这不仅需要产业链上不同企业之间的沟通协调,还需要技术上的支持。打通不同企业内部局域网的的产品质量追溯系统从时间和成本上都需要很大的投入,某种程度上也很难让企业做出决定。而工业物联网就提供了完全不同的方式,基于同一工业物联网平台的产业链不同企业在平台上完成各种的产品质量追溯后,如果各个企业能够达成共识,实现数据共享,最终用户通过internet即可访问到全产业链的产品质量数据。

2) 协同共享

工业物联网的协同共享价值主要体现在两个方面:企业内部的协同共享、不同企业之间的协同共享。

首先先看企业内部的协同共享。

工业企业不管是在提升公司的运营效率或是提高生产的灵活性时,现在有个必要的工作就是把企业内不同的系统进行连通,这也是很多公司在往数字化工厂转型时需要做的基本工作。由于企业内不同系统可能是由不同的供应商提供、每个系统支持的通讯接口也不一致,就形成了一个个烟囱式的“信息孤岛”,这导致系统之间的连通时间成本和人工成本都很高。

而工业物联网可以提供统一的平台,企业内的大部分系统(实时性要求不高的系统为主)均可以基于该平台来实现。第一,平台上的系统可以共享同一套数据采集系统,不仅能够保证数据的一致性,也能减少数据采集的重复性工作;第二,平台上的工业App提供小而精的分析展示功能,可以将原来本地大而全的系统进行有效的解耦,实现相同功能的重复利用,也可以降低企业内重复性工作。

其次我们来看一下不同企业间的协同共享。

刚才提到工业物联网平台上的工业App相比于原来的本地系统,更多的是提供小而精的功能,而且各个App之间的耦合度不高,这个特点就有利于实现不同企业之间的分工。比如,电机生产商可以基于工业物联网平台开发一组针对其电机的故障诊断模块,并发布到平台中供其他用户“有偿”调用;某个注塑机设备生产商(OEM)在其设备中选择了该电机,并打算开发一套针对其整套设备的远程设备故障监测App,那这家OEM厂商在开发其App过程中,在电机故障诊断部分就可以直接调用电机供应商提供的诊断模块,同时还可以调用平台中一家第三方的UI展示模块,集成开发出针对其设备的工业App。

这个过程通俗的来讲就是:专业的人做专业的事!从某种程度上可以类比博士写论文,博士在实际开展工作之前,通常先进行国内外研究现状的总结(了解其他企业已经实现的功能),继而确定自己研究突破点(确定自己开发的App的核心竞争力),然后站在“巨人”肩膀上探索别人没有探索的领域(基于平台上已经成熟的模块或工业App迭代自己的专属工业App)。让不同工业企业、高校、研究院、软件开发商基于统一平台分工协作,资源共享。

3) 敏捷开发

工业物联网平台继承了互联网领域的DevOps理念,并集成了容器、大数据平台、物联网等先进的技术,工业App开发和迭代的速度可以向手机App的迭代速度看齐了,而且工业App通常运行于公有云平台上,可以低成本的完成迭代升级工作。现在越来越多的数据分析挖掘工作置于云端进行实现有一部分原因就是工业物联网平台提供的敏捷开发能力,以电机的故障预测模型为例,当我们离线建立第一版的故障预测模型时,从技术上讲,基于本地环境和基于云端环境均可以实现该模型,而且考虑到安全性问题,很多客户更期望这个模型能够基于本地系统来实现;但基于本地的预测模型在后期迭代升级的成本就会很高,尤其在预测性维护领域,模型需要快速迭代多次才能达到一个相对稳定的程度,工业物联网的敏捷开发就可以低成本的完成模型的升级迭代。

4) 新的商业模式使能

当提到新的商业模式使能,经历过移动互联网创业潮的人们都会感觉这个价值点太“虚”了,典型的例子就是共享单车,野蛮生长后只剩下街头巷尾的单车;其实共享单车这种商业模式本身是走得通的,如果能够“慢慢耕耘”,还是可以当做一个业务正常发展的。不过好在工业领域,工业企业在开发工业App更多是面向最终用户的,而不是面向“投资者”的,能更理性的去规划工业App的使用场景和商业模式。

上面提到工业物联网的internet属性、协同共享、敏捷开发等价值点,是完全有别于传统本地系统的价值点,如果把这些价值点能够很好地和工业业务场景相融合,是有可能在工业场景中衍生新的商业模式。比如基于工业物联网的设备服务增值业务,OEM不仅卖设备本体给客户,同时还可以提供设备相关的数字化服务,而且基于工业物联网的数字化服务响应速度更快、成本更低。

现在我们了解了工业企业未来发展的需求,也了解了工业物联网能给客户带来的价值,那么工业物联网是工业企业未来发展的必选项吗?

凡事没有绝对,这里所说的必选项并不是指每一家工业企业都必须部署,而是指能否像MES或者ERP系统一样,成为大多数工业企业需要部署的系统。当然这个系统也不是将企业内其他的系统替代掉,而是成为企业众多系统中的一个。

在这种前提下,我认为工业物联网是工业企业未来发展的必选项,主要有以下原因:

1) 工业物联网能够很好帮助客户解决「信息孤岛」的问题,不仅企业内部的信息孤岛可以打通,也可以打通产业链上不同企业之间的信息孤岛。这部分工作如果用本地系统来做,成本和时间上都会有很大的压力。

2) 工业企业对工厂内的数据逐渐重视起来,并开始对数据进行挖掘,集成了云计算、物联网、大数据等技术的工业物联网能够最大程度的挖掘数据的价值。

3) 现在大多数工业企业的节奏都在加快,对企业运营中用到的各种系统的迭代升级节奏也在加快,工业物联网的敏捷开发属性可以让工业企业体验移动互联网中App的升级迭代体验。

4) 国内的工业企业存在很严重的同质化竞争,工业企业也在寻求「亮点」,工业物联网就可以为工业场景引进更多的技术和理念,迭代全新的商业模式。

虽说工业物联网是工业企业未来发展的必选项,但不意味着工业企业当下就得部署工业物联网,客户需要结合企业当前状态,选择好使用场景并设计好商业模式,才是将工业物联网引入到企业现场的合适时机。

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