編者按:工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)的重要市場領(lǐng)域,占據(jù)了三分之一的市場。IndustryARC預測工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)到2021年市場將達1238.9億美元。面對這個快速增長的市場,GE、西門子、KUKA、羅克韋爾等工業(yè)巨頭都攜帶產(chǎn)品和技術(shù)平臺方案搶占市場的機會。到底各家2017年將亮出哪些方案,本文給出了詳細的解讀。
已經(jīng)過去的2016年,很多人不是在搞工業(yè)4.0就是在搞工業(yè)4.0的路上。
剛剛到來的2017年,更多人不是在做工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)/IIoT云平臺就是宣稱在做工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)/IIoT云平臺。
GE全球董事長伊梅爾特老早就說:“GE昨天還是一家制造業(yè)公司,一覺醒來已經(jīng)成為一家軟件和數(shù)據(jù)公司了。”這個說法非常形象,當下由信息技術(shù)創(chuàng)造的虛擬世界以及各種機器對應的物理世界正在加速合為一體,工業(yè)領(lǐng)域的巨擘們不得不背水一戰(zhàn),核心目的是將IT技術(shù)應用于工業(yè)領(lǐng)域。IT對于工業(yè)的巨大沖擊推進新一輪工業(yè)變革走向兩個極端:要么打造出更加龐大的工業(yè)帝國、要么被時代所拋棄。
當然IIoT云平臺不是一天時間冒出來的,我之所以在這個時間點關(guān)注,是因為GE、西門子、KUKA、羅克韋爾都在2017一開年就擺開架勢,營造全新生態(tài)。按照坊間流行的把什么什么標記為元年的做法,今年很像IIoT云平臺元年。現(xiàn)在各種各樣大大小小的IIoT云平臺,不下百家,咱們首先挑個頭大的幾個作為代表說說。
1、GE通用電氣
GE算是下手比較早的一家,Predix是GE重塑工業(yè)根基的核心平臺,已經(jīng)面向所有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者全面開放。不同的組織,可以在上面控制數(shù)據(jù)的連接,并使用第三方開發(fā)者的分析軟件。
一方面Predix為大量開發(fā)者提供便利,開發(fā)各種工業(yè)級APP。開發(fā)者只需關(guān)注如何解決問題,而無須關(guān)心如何獲取以及連接數(shù)據(jù);
另一方面用戶作為數(shù)據(jù)托管方,則可以使用這些APP,進行設(shè)備管理、運營維護等。
圖:使用Predix分析服務(wù)的5個步驟
每一家工業(yè)企業(yè)都要成為一家數(shù)字公司,這是GE對未來的看法。GE同時希望,Predix能成為這些數(shù)字公司的駐足之地。值得一提的是,2016年第三季度,Predix Analytics Runtime引入了機器學習能力。機器學習的模型必須離線訓練,訓練之后的模型可以作為輸入?yún)⑴c分析,并且產(chǎn)生有價值的相關(guān)預測。
同時,GE加大推廣APP開發(fā)的力度。2016年在上海開設(shè)了數(shù)字創(chuàng)新工坊,加大對工業(yè)APP開發(fā)的扶持,從而孵化完整的生態(tài)群。據(jù)GE VP Beena Ammanath介紹,截止2016年底,Predix平臺上已有100多個工業(yè)APP可供使用。
圖片比文字有力,研究Predix可以從下面的幾張重點圖片入手。
圖:GE Predix的數(shù)據(jù)采集、處理和管理服務(wù)流程
圖:Predix的典型應用:設(shè)備生命周期管理
西門子
IIoT的本質(zhì)就是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造一個產(chǎn)品的全生命周期的管理平臺。上個月剛剛召開的西門子創(chuàng)新日活動,西門子的每一個高管,注意是“每一個”高管,都張口閉口不離產(chǎn)品生命周期管理。
與以往創(chuàng)新主要靠并購的做法不同,Mindsphere是西門子總部親生的工業(yè)云平臺。“自己生產(chǎn)的狗糧,自己先吃”,在全球最接近工業(yè)4.0的西門子安貝格工廠,Mindsphere已經(jīng)被用于生產(chǎn)現(xiàn)場。西門子還正在將SIMATIC核心產(chǎn)品線接入Mindsphere云平臺。
做了這些還不夠,機器學習能力是工業(yè)云平臺的核心競爭力。畢竟IIoT云平臺的終極價值,還得仰仗AI創(chuàng)造。云平臺通過分析機器背后的數(shù)據(jù),優(yōu)化運營和流程,實現(xiàn)提升效率、節(jié)約成本、增加收入,上層的智能分析和機器學習能力必不可少。
關(guān)于AI,西門子上到研究院下到事業(yè)部都沒有相關(guān)的技術(shù)儲備,因此選擇與IBM聯(lián)手,將Watson Analytics帶入MindSphere中。IBM將為MindSphere提供其他多個分析工具,包括預測分析、規(guī)范分析和認知分析。順便說一句,將AI引入工業(yè)現(xiàn)場并非西門子首創(chuàng),此前Wi-Next已與IBM合作,將IBM的分析運用于產(chǎn)品質(zhì)量控制以及設(shè)備預防性維護。
圖:西門子Mindsphere Bra圖
做了這些還不夠,西門子成立了新的初創(chuàng)業(yè)務(wù)部門next47(這個名字別嫌怪,因為西門子創(chuàng)立于1847年),整合現(xiàn)有的初創(chuàng)企業(yè)項目,培育顛覆性的創(chuàng)新想法和做法。next47專注于5大創(chuàng)新領(lǐng)域的研發(fā):人工智能、自主機械、分布式電氣化、網(wǎng)絡(luò)化交通和用于工業(yè)運營和能源交易等領(lǐng)域以簡化和提升數(shù)據(jù)傳輸安全的區(qū)塊鏈應用。
KUKA庫卡
使用KUKA的工業(yè)云平臺KUKA Connect,用戶可以在任何時間任何地點查看和分析工業(yè)機器人的運行狀態(tài)。KUKA Connect是一種包月服務(wù),不需安裝軟件就可以獲得相關(guān)功能和服務(wù)。Connect平臺同時提供第三方合作伙伴的工業(yè)APP,創(chuàng)造圍繞KUKA機器人的工業(yè)生態(tài)。
KUKA Connect目前擁有兩個版本:KUKA ConnectLite和KUKA Connect Plus。
KUKA Connect Lite提供的功能包括:狀態(tài)監(jiān)控、設(shè)備維護提醒、機器人ID識別數(shù)據(jù)、控制器數(shù)據(jù)、規(guī)格說明、用戶手冊、管理員控制臺、機器人清單,目前支持中英文和德語。
圖:KUKA Connect架構(gòu)圖
KUKA Connect Plus除了上述功能之外,提供的附加功能包括:機器人實時狀態(tài)提醒、實時故障提醒、可導出的數(shù)據(jù)報告、實時故障維修與記錄、全面的設(shè)備日志、機器人4D可視化模型。
Rockwell羅克韋爾自動化
比較奇葩的是Rockwell Automation,搶先布局了工業(yè)云平臺的各種專利,但是IIoT云平臺卻遲遲不見蹤影。既然目前IIoT云平臺的主要應用場景都是設(shè)備遠程監(jiān)控,作為第一步,Rockwell干脆推出了一款工業(yè)APP,名字夠長:FactoryTalk TeamONE。
使用這款APP,用戶可以彼此協(xié)作、共享知識、查看實時生產(chǎn)狀態(tài)、進行故障處理,從而縮短設(shè)備故障的平均修復時間MTTR。TeamONE中可以看到羅克韋爾公司PowerFlex變頻器以及工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備的健康信息,一旦發(fā)生故障,解決方案可以被團隊共享。故障處理后,相關(guān)知識和日志將會被保存以便后期搜索。
TeamONE免費版現(xiàn)已上市,包括8個模塊:事件、設(shè)備狀態(tài)、團隊、知識庫、連接、插接板、會話與趨勢。可在Google Play或Apple應用商店下載。
圖:羅克韋爾眼中的IIoT
與名字呼應,F(xiàn)actoryTalk TeamONE還擁有足夠長的架構(gòu)示例。
除了上面提到的幾家,Numenta GROK、普奧云、樹根互聯(lián)…都有獨特的優(yōu)勢。
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那么問題來了,工業(yè)企業(yè)手握這么多工業(yè)數(shù)據(jù),還有那么多IIoT云平臺在旁,怎么才能真正創(chuàng)造出價值?
2015年,惠普關(guān)閉了他的公有云業(yè)務(wù),2016年,思科也終結(jié)了10億美元的公有云服務(wù)。如果不能迅速創(chuàng)造出價值,大部分IIoT云平臺的命運也是如此。
IIoT云平臺之戰(zhàn)實際上是生態(tài)思維之戰(zhàn)
從目前的情況來看,顯然IIoT云平臺太多了,存量設(shè)備很快就不夠用,工業(yè)大數(shù)據(jù)的初始積累不足,前期存儲的工業(yè)數(shù)據(jù)基本用不上。
根據(jù)Aeris公司的測算,出色的云平臺可以節(jié)約70%的開發(fā)時間。不過云平臺如果想做好,易用性和敏捷性是基礎(chǔ),生態(tài)思維才是必殺技。這就牽扯到要改寫產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟最最深層的核心思維,從封閉到開放、從獨有到共享、從競爭到聯(lián)合。雖然各個巨頭都在努力向開發(fā)者和系統(tǒng)集成商示好,但總是感覺還欠點兒火候。
宣稱開放還是真正開放、吸引IT極客還是吸引工業(yè)創(chuàng)客、分享銷售渠道還是分享既得利益,這之間的差別雖然細微,但是造成的結(jié)果和成就卻是云泥之別。
從設(shè)備管理到智能決策是IIoT必須塑造的核心價值
立足實用性角度,IIoT云平臺大多停留在連接管理和設(shè)備管理階段,能夠觸發(fā)應用使能,并且通過機器學習,將業(yè)務(wù)分析轉(zhuǎn)化成價值的鳳毛菱角。
目前并非標配的機器學習能力,將是IIoT云平臺能否制勝的關(guān)鍵。通過使用歷史數(shù)據(jù)訓練模型,或者根據(jù)平臺提供的工具自己開發(fā)模型,滿足預測性、認知性、復雜性分析的要求,產(chǎn)生創(chuàng)新的業(yè)務(wù)邏輯。對數(shù)據(jù)進行的分析產(chǎn)生可執(zhí)行的信息,其結(jié)果是讓工業(yè)企業(yè)做出更精明的決策,才是IIoT云平臺價值的最大化。
一個IIoT云平臺的典型案例是一家北美的煉油廠,通過使用無線聲波變送器,通過及時的檢測和維修故障的閥門,提高了合規(guī)性,并且將碳氫化合物的損失減少了300萬美元。該項目在5個月內(nèi)就收回了成本,按照使用超過20年計算,估計每年的投資回報率為271%。
IIoT云服務(wù)平臺很難形成寡頭壟斷的競爭格局
與消費領(lǐng)域有很大差異,工業(yè)是一個場景復雜,充滿惰性,講究資歷和關(guān)系的領(lǐng)域,IIoT云平臺最終的競爭格局不太容易產(chǎn)生寡頭壟斷的局面。
可以把工業(yè)現(xiàn)場簡單粗暴的進行分類,切分為流程工業(yè)和離散行業(yè)。兩個領(lǐng)域又包含各種行業(yè),大中小等級的各種項目。在很多細分市場中,市場規(guī)則、需求特點、項目的分布都有很大的差異,垂直于縱深領(lǐng)域扎根發(fā)展,是IIoT云平臺通過生存關(guān)考驗的捷徑。
在這里我們不妨把未來的IIoT云平臺競爭格局與現(xiàn)在的工業(yè)控制系統(tǒng)進行對比。之所以選擇工業(yè)控制系統(tǒng)進行參照,因為它是工業(yè)現(xiàn)場的控制核心,經(jīng)過多年的磨合與積淀,最終形成了相對比較穩(wěn)定的市場劃分局面。
從下面的典型市場份額圖中可以看到,流程工業(yè)與離散行業(yè)、離散行業(yè)的大型項目與中小型項目,起到主導作用的玩家有很大區(qū)別,在這背后對應的項目合同金額差距更是巨大。工業(yè)控制系統(tǒng)尚且如此,IIoT云平臺想要做到天下通吃難度極大。
圖:流程行業(yè)控制器主要玩家及市場份額
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圖:離散行業(yè)大型控制器主要玩家及市場份額
圖:離散行業(yè)中小型控制器主要玩家及市場份額
IIoT云平臺+工業(yè)硬件+行業(yè)Know-How,才最配哦
最大限度的挖掘IIoT云平臺的潛力,你還需要一臺“藍翔挖掘機”。沒有工業(yè)硬件和行業(yè)Know-How的配合,IIoT云平臺就只是個普通的空白本子而已,沒法變成工業(yè)領(lǐng)域的百科寶典。
也許你也聽說過這樣的故事,在一個制造液壓閥的工廠,生產(chǎn)線的每一個工件上都加裝了射頻芯片。裝配步驟會根據(jù)不同的產(chǎn)品個性化定制。生產(chǎn)線可以生產(chǎn)一批相同尺寸的液壓閥,也可以不需要人工干預就能生產(chǎn)25種不同型號的產(chǎn)品。不再需要設(shè)定時間或者多余的庫存。這使得生產(chǎn)線的產(chǎn)量增加了10%,庫存減少了30%。
IIoT云平臺的部署,除了可以滿足小批量定制的靈活性需求之外,還可以基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的深度學習和分析,對工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)全方位的提升,比如金風科技就通過對已售成套設(shè)備的追蹤和遠程管理,從打價格戰(zhàn)的傳統(tǒng)競爭方式,順利升級到了工業(yè)服務(wù)商的新型商業(yè)模式。這樣IIoT鮮活的例子正在變得越來越多…
呵呵,不過,如果讓大部分工業(yè)企業(yè)的大老板們?nèi)ミ@樣的工廠參觀,除了感覺人煙稀少無聊透頂之外,估計很難看出門道,更別提生搬照抄了。
以西門子成都工廠SEWC為例,去那里參觀學習過的大老板真是挺多的,一抓一大把,大家關(guān)注的重點也基本上都是高大上的工業(yè)4.0、數(shù)字化工廠、高度集成IT系統(tǒng)應用,回來之后兩眼一抹黑,還是不知道IIoT怎么落地。
只有高科技的東西是不是就能成就一個數(shù)字化工廠呢?一些扎實的基礎(chǔ)性工作,工業(yè)大數(shù)據(jù)的有效埋點與逐步積累,才是IIoT的根本。這個時候如果沒有一位“老司機”指引,一般人是找不出端倪的。
舉個例子,在SEWC電子和裝配車間的地板上,每1米乘1米的位置都有一個接線口,而大多數(shù)國內(nèi)的工廠都是在立柱附近有接線位置。細心觀察的你如果好奇為什么會這么設(shè)計,資深專家Ivy就會跳出來告訴你,這是為了當布局發(fā)生變化時,能夠非常靈活的進行搬家工作,不會受制于接線的位置。SEWC搬家最多就是周六一上午做停工準備,周六下午搬家,周日再來做做校準和整理,周一就能恢復生產(chǎn)了。所有的設(shè)備都沒有生根發(fā)芽,地牛一拉就走了。
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