技术文章

当前页面: 首页 >技术文章 >相向而行 迈向未来 工业4.0和工业物联网体系解读

相向而行 迈向未来 工业4.0和工业物联网体系解读

供稿:深圳市讯记科技有限公司 2018/8/4 0:00:00

0 人气:151

  • 关键词: 工业4.0 工业物联网
  • 摘要:讯记科技作为一家工业网络产品和解决方案的供应商,身处历史洪流,自然时刻关注形势和发展,时刻关注自身在实现中国工业2025的过程中的作为和共享。在讨论中国工业2025的时候,德国的工业4.0和美国的工业互联网则是一个非常好的参考。在此,结合飞象网等网络文章和信息,我们对工业4.0和工业互联网做一个宏观的考察和梳理,有利于我们对工业2025树立一个良好的参考系。

近期爆发的中美贸易战虽然因为随后的两轮贸易谈判得到了暂时的遏制,但其间反映出来的一些新的格局变化,足够引起我们的重视。很可能,未来的经济世界不再是我们熟悉的那个架构在当前由世界银行、WTO、国际货币基金组织规则下的后布雷顿森林体系的世界。中美、中欧、美欧之间的贸易对抗和谈判将成为世界贸易的主要事态。但中国的发展必将继续,中国的工业2025也将会在被压制、反压制、协同融合的循环过程中不断发展。

讯记科技作为一家工业网络产品和解决方案的供应商,身处历史洪流,自然时刻关注形势和发展,时刻关注自身在实现中国工业2025的过程中的作为和共享。在讨论中国工业2025的时候,德国的工业4.0和美国的工业互联网则是一个非常好的参考。在此,结合飞象网等网络文章和信息,我们对工业4.0和工业互联网做一个宏观的考察和梳理,有利于我们对工业2025树立一个良好的参考系。

1,几个物联网概念

M2M(machine to machine):“M2M”的概念主要是由通信行业提出的。最初M2M主要是指:不具备信息化能力的机械设备通过移动通信网络(无线网络)与其他设备或信息系统(IT系统)进行通信。通信行业认为:网络在满足了人与人之间的通讯需求后,还可以使得“物与物(machine to machine))”之间进行通信联结,构成更高效的信息化应用。此后,M2M的概念又延伸出了“人与机器(man-to-machine)”或“机器与人”的概念。

IoT(Internet of things):IoT是互联网企业、软件企业、乃至整个信息产业力推的物联网概念。在实现了人与人的社交互联后,互联网企业希望物和物之间也能通过互联网进行通信。IoT的基础任然是互联网,是互联网的延伸和发展方向。IoT的概念主要强调的是互联网交互,互联网的全球化、开放性、互操作性、社交性是支撑IoT理念的基础。智能产品一旦有了“网络身份”,便可以衍生出各种互联网应用:产品租赁(共享智能产品)、信息服务(例如定位服务、电子支付、大数据分析)、可穿戴产品应用等等。

CPS(Cyber Physical System):在“Cyber Physical System”一词中,“Cyber”指的是信息系统,“Physical”指的是物理系统(设备、环境、产生资料)。CPS强调的是物理世界和信息世界之间实时的、动态的信息回馈、循环过程。它深度融合了各类信息技术:传感器、嵌入式计算、云计算、网络通信、软件,使得各种信息化能力(3C:计算-Computer、通信-Communication和控制-Control)高度协同和自治,实现生产应用系统自主、智能、动态、系统化地监视并改变物理世界的性状。

2.美国工业互联网

2012年,GE公司基于自身的“软件梦”(GE期望自己能够转型成为软件业巨头),提出了“工业互联网”的概念。2014年3月,美国五家顶级企业做为主要代表,发起了工业互联网联盟(Industrial Internet Consortium,IIC)。这五家企业分别是GE、AT&T、IBM、Intel、思科,一开始由GE主导。在此之前,后四家通信、IT公司都已经有相关的物联网概念提出,AT&T倡导“M2M”,IBM推出“智慧地球”,而思科打造了“IoE(Internet of Everything)”。各家的概念不同,但愿景一致,其发展方向不仅是包括实现制造业的信息化和智能化,更是希望实现各产业整体的数字化转型。

美国一直在航空航天、计算芯片制造等先进制造业领域领导全球,软件工业和互联网产业也是遥遥领先。然而,美国现在却面临着许多领域的工业萎缩问题。美国“产业的空心化”,也就是“人才的空心化”。美国很多大型企业按照“研发在国内,制造在国外”的思路布局全球化产业,虽然利润丰厚,但也带来了一个无法逃避的问题:各领域的人才衰落。在制造业领域,对于工程师的培养,即使是生产一些低端产品,也需要组建专业团队,并安排“人”进驻到制造车间中,从生产实践中掌握技术和经验。

当面临产业变革时,不论技术含量的高低,产品创新与技术融合,都需要大量的工程师参与其中,群策群力、贡献智慧。光有局部的高科技制造业,显然无法面对即将到来的工业革命。虽然美国在信息技术方面遥遥领先,但通过数字化的虚拟世界并不能掌控现实世界的全球化产业。

社会整体的技术发展和服务业的繁荣,都需要一个整体健硕的工业生态作为坚实的基础。美国在产业结构上存在不平衡的状况,中低端产品需要依赖国外生产,从而导致了产业发展受到掣肘。所以,美国希望重新获得工业领域全盘的掌控力。相比较德国,美国的制造业实力稍显薄弱,所以美国希望能从擅长的信息领域入手,突破现有的产业格局(从工业互联网初创的五家企业就能看出-四家IT企业)。此外,后知后觉的页岩气革命在美国引发(能源革命),也更坚定了美国让制造业回归的决心。

3,工业4.0

美国IT企业在信息领域具备一骑绝尘的领先优势,新兴的亚洲国家也加入到了全球制造业的竞争当中,德国传统制造行业面临巨大的竞争压力。与此同时,生产的成本在不断攀升:能源和人力成本亦在增加。消费者“口味”的变化(消费者的需求不仅个性化、多样化,而且需求的转变迅速---“市场节奏”加速),也让产品的生产者不知所措。

德国政府和企业都希望能够改变固化的、传统的“硬件式”的生产思维模式,将新一代的信息化技术手段融入工业体系,为“定制化生产”和“个性化服务”创造条件。企业可以通过提供更高附加值的产品,来保持国际竞争力。而原本制造业中一部分“低价+量产”的生产模式需要被无情地淘汰。事实上工业4.0并非是德国工业巨头们的游戏,德国的工业巨头都具有雄厚的资金实力、专业的技术积累和经验、并占据着优质的市场先机。面对新的产业形势,它们完全能够依靠自身实力进行技术创新,完成“自我(工业)革命”。然而,德国大量的中小企业,则不具备“数字化转型”的能力。虽然在“B2B(企业间的商业交易)”领域中很多德国的中小企业是某些垂直行业领域内的“隐形冠军”,是产业链上下游技术领先的佼佼者。但信息系统和传统技术的深度融合,需要消耗大量资本投入,转型成本(资金、人才、技术积累)成为了中小企业发力工业革命的最大障碍。

在德国政府的牵头下,集结德国各工业巨头,参与“工业4.0”的研究和框架制定,不仅是为了拓展未来的新市场,更是帮助德国中小企业降低数字化转型的成本,以及通过大企业的落地项目,带动产业链上下游的德国中小企业优先发展。工业4.0的目标是促使德国大、中、小企业共同参与到新的全球化产业格局中。

4,工业互联网和工业4.0的相向而行,协同发展

德国和美国对工业的展望,都是一条工业信息化、互联网化的道路。工业4.0和工业互联网,它们架设在CPS的信息化系统之上,使得新的生产模式面向市场,更具有“柔性”:将各类“硬件”(设备、环境、物料、人机交互端)映射在信息系统中,并由“软件”来发挥人和团队的创造力,满足个性化的市场需求。基于CPS的工业物联网,简称为“IIOT”(工业物联网,Industrial Internet of Things)。两国从各自擅长的部分入手,按不同的路线走向产业变革。

德国的长处就在于强大的工业技术实力。因此工业4.0是以生产车间为核心的信息化革命,工厂的数字化和智能化是产业升级的核心部分,互联网、大数据、(公有)云计算、以及大众消费市场的服务,都处于体系的边缘位置。德国工业4.0主要关注的是复杂生产场景中的工业自动化、软/硬件的融合和内部信息系统的智能化。正因为工业4.0更关注工厂内部的制造环节,对大数据和互联网并不特别关注,所以被理解为是“硬件式”的改革路线。

工业互联网在工业领域没有德国那么强势的实力,他们从信息系统出发,去触动产业链整体的智能化。工业互联网意在通过提供互联网和计算服务,提升传统工业企业的IT和软件实力,在面向工业领域企业的服务中获取价值,并实现产业升级。工业互联网中的IT企业通常会从自身擅长的互联网、云计算等信息技术领域入手,将大数据和人工智能注入进工业领域的企业系统中,触发产业创新和升级。工业互联网的主旨是提供信息化服务,与工业结合并创造价值,所以也称为“软件化”的改革道路。

从整体来看,德国的工业4.0和美国的工业互联网各有优势和短板,并且整体架构之间有一定的映射关系。工业4.0钻研于对制造业的价值链重新构建,工业互联网则聚焦在跨领域的工业互联架构。所以,鉴于他们之间存在互通、互补的效应,合作与融合便水到渠成。其实在工业4.0提出之前,很多德国工业企业就已经在使用美国IT企业的软件服务,部署云计算平台和商业系统了。

作为一家中国企业,讯记科技牢记使命,致力于在工业通行领域持续投入,为企业客户提供高带宽、高可靠性、高管理弹性的产品和解决方案。伴随中国工业2025的进程,讯记科技也将在物联网领域持续耕耘,已构建智能、弹性、高可靠的工业通讯管道为己任,不断开拓进取,为客户提供盈利支撑,为客户创造价值

本文部分内容引用于http://www.cctime.com/html/2018-5-21/1385239.htm

审核编辑(何为)
更多内容请访问 深圳市讯记科技有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=8364)

手机扫描二维码分享本页

工控宝APP下载安装

工控速派APP下载安装

 

我来评价

评价:
一般