離上班時間還有最后5分鐘,程序員小王匆匆跑進位于北京CBD的公司總部大樓,結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)電梯意外出現(xiàn)了故障,檢修師傅至少還要半個小時才能趕來。30層的高度,爬樓梯還是不爬,這是一個問題。
與此同時,遠在德國的麥克同樣愁眉苦臉。他是一家磨床機械制造商的負責(zé)人,研磨機械里的刀具一旦磨損到一定程度,工件的加工質(zhì)量就會不合格,甚至不得不停產(chǎn)去更換備件。要是備件庫里恰好沒有存貨,還得臨時去訂購或調(diào)貨,嚴重耽誤生產(chǎn)效率。
類似的情景正在各行各業(yè)里頻繁上演:航空公司因為飛機發(fā)動機的意外故障,每年要損失上百億美元的運維費用;農(nóng)場主因為沒法有效監(jiān)測安裝在廣袤農(nóng)場里的灌溉設(shè)備,每年要浪費大量的水資源;市政管理人員因為沒法及時維修故障的路燈,為夜間的行人和車輛帶來難以估量的交通隱患……
需求和痛點是滋生創(chuàng)新的最好“土壤”。既然消費領(lǐng)域的亞馬遜、阿里巴巴等公司都在通過對消費者網(wǎng)上行為大數(shù)據(jù)的積累和分析,以更好地進行商業(yè)決策,那么積累了大量物理信息的工業(yè)領(lǐng)域為什么不能進行同樣的變革?于是,得益于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的成熟, “工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”/“工業(yè)4.0”/“中國制造2025”等概念隨之興起,“數(shù)字化”理念開始逐漸深入人心。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺誕生記
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)在于挖掘工業(yè)大數(shù)據(jù)中蘊藏的價值。
挖掘數(shù)據(jù)價值的前提是要獲得數(shù)據(jù)。所以方案提供商首先要在設(shè)備端安裝大量傳感器,給原來“愚笨”的設(shè)備賦予“智慧”,使其變成“互聯(lián)互通的產(chǎn)品”;接著,采集到的數(shù)據(jù)按照實時性的要求,要么直接在本地進行處理,要么進一步借助通訊技術(shù)傳輸?shù)皆贫?;工業(yè)云平臺則通過人工智能等技術(shù)對采集到的數(shù)據(jù)進行分析,形成有價值的洞察;最后,平臺將洞察結(jié)果反饋于設(shè)備,輔助決策,進而實現(xiàn)運營優(yōu)化。
物聯(lián)網(wǎng)給各行各業(yè)帶來的變革是顯而易見的,涉及到國計民生的制造業(yè)恐怕對此體會最深。除了生產(chǎn)效率的提升、運營成本的降低,客戶滿意度的增加,傳統(tǒng)制造商的商業(yè)模式也發(fā)生了翻天覆地的變化。
制造商們突然意識到“客戶不是要買電鉆,而是要買墻上的那個洞”,即客戶并不是為了買設(shè)備,而是為了買設(shè)備的功能。既然如此,為什么不能將傳統(tǒng)出售設(shè)備的“一次性買賣”變?yōu)樘峁┰O(shè)備功能的“長期服務(wù)”呢?就此,制造商的商業(yè)模式從傳統(tǒng)的“以產(chǎn)品為中心”,轉(zhuǎn)向了以“效果交付”為目標的全新模式,這就是所謂的“產(chǎn)品即服務(wù)”。
例如,基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念,RollsRoyce公司不再只是向客戶出售飛機引擎,它推出了一項稱為TotalCare的服務(wù)產(chǎn)品,只銷售每臺引擎的工作小時數(shù),Rolls Royce負責(zé)為引擎的性能保駕護航。
商業(yè)清潔設(shè)備制造商ICE開創(chuàng)了清潔設(shè)備的按月計費租賃模式,并在客戶租賃期間保證設(shè)備的正常運行,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),該公司能夠遠程監(jiān)控其所有清潔設(shè)備的性能。
也就是說,在各行各業(yè),許多企業(yè)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來的價值,并針對不同應(yīng)用場景提出了不同的解決方案,但這些方案往往是零散的、不互通的。可是縱觀這些方案背后的業(yè)務(wù)邏輯,似乎又都是相似的:設(shè)備實現(xiàn)互聯(lián)互通→采集傳輸數(shù)據(jù)→平臺分析數(shù)據(jù)→業(yè)務(wù)優(yōu)化改進。
如果能將所有物聯(lián)網(wǎng)解決方案背后相似的業(yè)務(wù)邏輯抽象出來,形成一套可擴展、可衡量、靈活的系統(tǒng)架構(gòu),包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的解決方案價值可能會出現(xiàn)爆發(fā)式的躍遷。這種變革,無異于當年淘寶平臺的誕生——于是,從亞馬遜的AWS IoT、阿里的Link物聯(lián)網(wǎng)平臺到GE的Predix、西門子的MindSphere、施耐德電氣的EcoStruxure……無論是傳統(tǒng)巨頭、互聯(lián)網(wǎng)大佬還是初創(chuàng)企業(yè),都在爭相布局的平臺這塊“香餑餑”。
5月30日,施耐德電氣在杭州舉辦的“施耐德電氣2018創(chuàng)新峰會”上介紹了其新一代的EcoStruxure架構(gòu),我們便以此為例進行說明。
正如宣傳的那樣,EcoStruxure是一套具備交互性、可實現(xiàn)大規(guī)模部署、基于物聯(lián)網(wǎng)的開放系統(tǒng)架構(gòu);它將業(yè)務(wù)邏輯抽象為從互聯(lián)互通的產(chǎn)品到邊緣控制再到應(yīng)用、分析與服務(wù)的三個層級。
圖:施耐德電氣EcoStruxure架構(gòu)圖
“架構(gòu)”二字,其實傳達了一點很重要的信息——EcoStruxure不僅僅是傳統(tǒng)意義上的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,更是一套完整的生態(tài)系統(tǒng)。如果把EcoStruxure架構(gòu)比作一棵樹的話:
· 底層“互聯(lián)互通的產(chǎn)品”就是深埋于地下的根須。一棵樹要想茁壯成長,就必須從根須中汲取養(yǎng)分,同理,平臺要想充滿活力,也必須從互聯(lián)互通設(shè)備鋪就的土壤中吸取大量的數(shù)據(jù)養(yǎng)分;
· 中層的“邊緣控制”層是大樹的枝干。枝干自身既需要加工、吸收一部分營養(yǎng),又起到將養(yǎng)分進一步向上傳輸?shù)淖饔?,而在工業(yè)現(xiàn)場,部分數(shù)據(jù)的價值跟實時性有著緊密的相關(guān)性,對于那些實時性要求較強的數(shù)據(jù),必須由邊緣設(shè)備直接在本地進行處理,其余部分傳輸?shù)皆贫?,進行更進一步的復(fù)雜分析;
· 最上層的“應(yīng)用、分析與服務(wù)”則是大樹結(jié)出的甜美果實。采集和分析數(shù)據(jù)只是過程,從數(shù)據(jù)中獲取洞察,并以應(yīng)用軟件的方式提供服務(wù)才是目的。分析結(jié)果還能進一步反饋于設(shè)備端,幫助生產(chǎn)過程的持續(xù)改進。
這三層架構(gòu)相互之間有機的結(jié)合在一起——沒有底層類似開關(guān)、表計、柜子、變頻器等互聯(lián)網(wǎng)互通的產(chǎn)品供給大量數(shù)據(jù),中間的平臺就成了“無本之木”、“無源之水”;更無法奢談通過上層的數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生洞察了。
基于這樣完整的架構(gòu),施耐德電氣的Ecostruxure可以實現(xiàn)三方面的能力:
· 用智能傳感、嵌入式計算、IP網(wǎng)絡(luò)與邊緣分析等核心技術(shù)實現(xiàn)嵌入式連接和智能化
· 以云端管理中用于控制、管理、自動化與優(yōu)化的組合模塊作為實現(xiàn)智能運營的交互式基礎(chǔ)
· 用基于云端的應(yīng)用、分析、服務(wù)、控制和監(jiān)控作為云端數(shù)字化服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施
同樣,強調(diào)“生態(tài)”和“整體性”的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺還有西門子基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere。
MindSphere向下為連接各類設(shè)備提供了統(tǒng)一的接口,實現(xiàn)不同設(shè)備之間的互聯(lián)互通;向上為各種各樣的應(yīng)用軟件提供良好的開發(fā)、運營環(huán)境。用戶從MindSphere上獲取應(yīng)用程序和服務(wù)就像從智能手機的應(yīng)用商店里獲取App一樣簡單。整個工業(yè)領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)采集開發(fā)者、系統(tǒng)集成商、應(yīng)用開發(fā)者、渠道合作伙伴、設(shè)備制造商和最終客戶,都是MindSphere生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的重要角色。
圖:西門子MindSphere架構(gòu)圖
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的三大門派
§ 隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的蓬勃發(fā)展,越來越多的玩家相繼入局。如果將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)比作江湖,那么按照企業(yè)各自的不同特質(zhì),可以劃分出主要的三大門派——互聯(lián)網(wǎng)派、工業(yè)派和創(chuàng)業(yè)派。
少林——互聯(lián)網(wǎng)派
這一派別以阿里、谷歌、微軟、AWS等為代表,它們在云計算、大數(shù)據(jù)分析以及軟件服務(wù)等方面有著足夠的經(jīng)驗積累??吹竭@里你可能會奇怪,為什么阿里這樣的互聯(lián)網(wǎng)公司也會涉足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)?
在筆者看來,這些公司是將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念擴大化了。前文所述的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),很重要的一方面是用預(yù)測型維護讓機器運行更有效率。
比如東方航空公司曾基于Predix搜集了500多臺CFM56發(fā)動機的高壓渦輪葉片保修數(shù)據(jù),結(jié)合遠程診斷紀錄和第三方數(shù)據(jù),建立了葉片損傷分析預(yù)測模型。再比如施耐德電氣的EcoStruxure 可以讓機械設(shè)備制造商通過平臺監(jiān)測其設(shè)備運行狀況,以便在全球范圍內(nèi)有效提供服務(wù),縮短設(shè)備停機時間。
從商業(yè)模式上來說,這是M2M(Machine-to-Machine,機器對機器,是一種以機器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)),是B2B。
但是阿里強調(diào)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),把產(chǎn)品(這里指工業(yè)產(chǎn)品)從研發(fā)、生產(chǎn)到、消費再到反饋、迭代的整個產(chǎn)品生命周期全都考慮了進來。重點在于產(chǎn)品生產(chǎn)出來后消費者的反饋如何能影響廠家再次迭代、改進產(chǎn)品。
這是C2M。
§ 阿里等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)口中的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),是大數(shù)據(jù)時代的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),最主要的支撐要素就是外部得來的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)也是阿里云平臺最大的優(yōu)勢和核心資源。這和以外功見長的“少林派”武功何其相似。
武當——工業(yè)派
這一派別以國外的GE、西門子、施耐德電氣和國內(nèi)的樹根互聯(lián)(由三一集團孵化)等為代表。原來,他們或者是以提供硬件解決方案為主的老牌傳統(tǒng)工業(yè)巨頭,或者是全球能效管理領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,一覺醒來,卻都紛紛要向軟件公司轉(zhuǎn)型了。
轉(zhuǎn)型的陣痛無可避免,但這些公司的優(yōu)勢也很明顯,即在工業(yè)Know-how以及專業(yè)技術(shù)上有著深厚的行業(yè)積累。工業(yè)領(lǐng)域每個細分行業(yè)應(yīng)用千差萬別。例如,鑄造行業(yè)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景涉及很多的具體應(yīng)用;風(fēng)電行業(yè)中,整個風(fēng)電如何通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進行管理有著自己的一些規(guī)律;而在制藥機械行業(yè),又有自己獨特的行業(yè)應(yīng)用……如果不是深耕于行業(yè)的專家,根本無法提供滿足客戶需求的解決方案。
工業(yè)巨頭的優(yōu)勢在于行業(yè)積累,和以內(nèi)家功夫見長的“武當派”不謀而合。但這也意味著它們在平臺技術(shù)上不如傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)公司,所以往往會選擇和相應(yīng)的合作伙伴強強聯(lián)手。比如西門子的MindSphere就是其聯(lián)合SAP基于開源的Cloud Foundry架構(gòu)打造的;施耐德電氣的EcoStruxure 則是基于微軟強大的Microsoft Azure,有許多方便的軟件應(yīng)用。
丐幫——創(chuàng)業(yè)派
創(chuàng)業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)情況相對比較復(fù)雜,表面看起來,它們一不如互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)財大氣粗、資金雄厚,二沒有工業(yè)巨頭的百年底蘊和深厚積累,活脫脫一個苦逼的“丐幫”。
實際上,這些公司的創(chuàng)始人往往來自于行業(yè)內(nèi)牛哄哄的大企業(yè),所以創(chuàng)業(yè)基因可能包含了前東家自帶的ICT技術(shù)服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)模式等。它們一般會在某一細分技術(shù)領(lǐng)域有著獨門絕技——“打狗棍法”,但想成為一個全行業(yè)覆蓋全球的通用型工業(yè)服務(wù)平臺有較大的阻力。
從制造業(yè)發(fā)展趨勢來看,制造業(yè)正成為全球經(jīng)濟發(fā)展的焦點,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求迫切。作為轉(zhuǎn)型升級的“利器”,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展是時代的產(chǎn)物,是歷史的必然。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的“殺手锏”
既然說了這么多,那么在眾多的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中,究竟哪一派別才能夠更好的推動傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級呢?筆者認為,傳統(tǒng)工業(yè)巨頭隱藏著新興互聯(lián)網(wǎng)公司和初創(chuàng)企業(yè)所不具備的“殺手锏”。
首先,是數(shù)據(jù)資源的問題。那么究竟誰才能夠真正觸及海量的數(shù)據(jù)資源?看到這個問題,很多人第一時間會想到類似阿里巴巴、亞馬遜這樣的電商巨頭,因為他們能夠通過自身平臺接觸大量的用戶消費數(shù)據(jù)。話是沒錯,可這只是企業(yè)數(shù)據(jù)金礦的一部分。企業(yè)的數(shù)據(jù)資源應(yīng)該來自于三個維度:第一是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的利益相關(guān)者,客戶數(shù)據(jù)當然是其中非常重要的一環(huán),但還應(yīng)包括他的供應(yīng)商、合作伙伴和競爭對手的數(shù)據(jù);第二是企業(yè)本身的產(chǎn)品或服務(wù)背后蘊藏的數(shù)據(jù);第三是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
這時我們就會發(fā)現(xiàn),在第二和第三維度上,傳統(tǒng)工業(yè)巨頭相比“輕資產(chǎn)”的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)擁有顯而易見的優(yōu)勢。像施耐德電氣這樣的企業(yè),不但為OEM提供解決方案,自己也坐擁包括智能斷路器,可編程控制器和變頻器在內(nèi)的無數(shù)硬件設(shè)備——工廠里的每一臺設(shè)備都是一個塞滿數(shù)據(jù)的寶箱,每一條產(chǎn)線都是一條流淌著數(shù)據(jù)的小河,多年生產(chǎn)經(jīng)營活動的歷史文本更是一個堆滿數(shù)據(jù)的圖書館,這些數(shù)據(jù)有著非同尋常的價值。
更重要的是,傳統(tǒng)巨頭具有深入行業(yè)的“know-how”。
雖然很多問題都是“旁觀者清”,但是在工業(yè)生產(chǎn)中,“當局者清”的描述才更為恰當。即使是同一臺設(shè)備,由于工況差異其劣變程度也會有所不同,如果沒有深厚的行業(yè)積累,即使企業(yè)收集到了大量的數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)制成了各種精美的圖表,看不懂數(shù)據(jù)背后的意義,也就產(chǎn)生不了有價值的洞察。只有專精于某個垂直市場的傳統(tǒng)企業(yè)才會對具體應(yīng)用場景里的規(guī)律有自己最精專的洞見。
以施耐德電氣為例,它有一個遠端的400人的專家?guī)?,可以幫助工程師診斷復(fù)雜性的事件。這個專家?guī)煜喈斢谑裁醇墑e?我們不妨拿協(xié)和醫(yī)院類比一下,很多人愿意把生命的最后一次機會交給協(xié)和醫(yī)院,你到協(xié)和醫(yī)院去看病遇到的第一個大夫叫一線大夫,稱為L1,當一線大夫看不了你的病他自己會呼叫L2,L2是國家級的專家,L2不行L3。施耐德電氣這個專家?guī)炀拖喈斢趨f(xié)和醫(yī)院的L3,一旦設(shè)備出現(xiàn)無法解決的問題,就可以尋求專家?guī)靵斫馕鰴C器性能曲線。目前,施耐德電氣正在采用“AI訓(xùn)練”的方式讓機器去學(xué)習(xí)這些老專家的經(jīng)驗,從而將“人的經(jīng)驗”進一步轉(zhuǎn)化成“系統(tǒng)的經(jīng)驗”,以期未來的診斷更有效率。這種寶貴的行業(yè)專業(yè)資源是互聯(lián)網(wǎng)巨頭和初創(chuàng)公司難以企及的。
總之,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為人們的生產(chǎn)生活帶來了巨大的變革。將城市中的路燈、汽車、樓宇連接在一起;將工廠里的控制器、驅(qū)動器、各種底層設(shè)備連接在一起,能讓我們的生活更便捷,工作更輕松,生產(chǎn)更高效。期待在不久的將來,程序員小王再也不會因為電梯故障而遲到了……
責(zé)任編輯: 中國能源網(wǎng)