當(dāng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三大要素——智能設(shè)備磁椒、智能系統(tǒng)走越、智能決策與機(jī)器、設(shè)備贩耐、機(jī)組和網(wǎng)絡(luò)融合在一起的時候弧腥,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的全部潛能就會體現(xiàn)出來。生產(chǎn)率提高春佑、成本降低和廢物排放的減少所帶來的益處將帶動整個工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展婚咱。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是GE公司最先提出的理念,其核心是互聯(lián)網(wǎng)與機(jī)器設(shè)備的結(jié)合栽不,利用對機(jī)器運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)分析挣徽,提升機(jī)器的運轉(zhuǎn)效率,減少停機(jī)時間和計劃外故障馍逗。GE公司作為傳統(tǒng)的制造業(yè)企業(yè),堅信軟件和分析將為全球制造業(yè)和服務(wù)業(yè)帶來全新的增長機(jī)會柏困。
隨著企業(yè)逐步將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)而形成的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命已經(jīng)開展衩羹。這場革命將再次改變我們的世界,加速全球工業(yè)系統(tǒng)的融合清玉,發(fā)展開放的計算和通信系統(tǒng)弧劳,開辟新的領(lǐng)域以加快提高效率,減少低效和浪費惜施,加強人的工作經(jīng)驗壁挖。盡管如此,我們還遠(yuǎn)低于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用極限条篷。為此骗随,該書基于全球經(jīng)濟(jì)和社會的視角,分析了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的特點赴叹、發(fā)展規(guī)律及其所帶來的改變鸿染,帶領(lǐng)我們一覽正在發(fā)生的未來指蚜。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng):打破智慧與機(jī)器的邊界
隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的崛起,世界正處在通向新的創(chuàng)新與變革時代的門口涨椒,這要歸功于全球工業(yè)系統(tǒng)與先進(jìn)的計算摊鸡、分析、低成本傳感技術(shù)以及全新互聯(lián)網(wǎng)連接融合蚕冬。數(shù)字世界與機(jī)器世界的更深層次融合有潛力給全球產(chǎn)業(yè)帶來深刻的變革免猾,并對日常生活的方方面面產(chǎn)生影響,其中包括許多人的工作方式囤热。這些創(chuàng)新有望為航空猎提、鐵路運輸、電力赢乓、石油和天然氣開發(fā)以及醫(yī)療等各個行業(yè)帶來更快的發(fā)展速度和更高的效率忧侧。無論是在美國還是中國,無論是在非洲的大城市還是哈薩克斯坦的鄉(xiāng)村地區(qū)子钱,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有望推動更強勁的經(jīng)濟(jì)增長据篇,提供更好、更多的就業(yè)機(jī)會码果,并提高人們的生活水平担泥。
通過使用更低的成本帶來更好的醫(yī)療效果,大量節(jié)約燃料和能源佛殉,以及使用性能更好谨斥、壽命更長的硬件設(shè)施,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將進(jìn)一步提高效率姿叠,就像工業(yè)革命和互聯(lián)網(wǎng)革命那樣加快生產(chǎn)力增長蛾沪。生產(chǎn)力的提高意味著更快地提高人們的收入和生活水平。在美國憋址,如果工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠使生產(chǎn)率每年提高1%~1.5%拗炎,使其重回互聯(lián)網(wǎng)革命時期的峰值水平,那么未來20年霍凛,它將使平均收入比當(dāng)前水平提高25%~40%李根。隨著創(chuàng)新意識在全球范圍的擴(kuò)散,如果世界其他地區(qū)能確保實現(xiàn)美國生產(chǎn)率增長的一半几睛,那么工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在此期間會為全球GDP增加相當(dāng)可觀的10~15萬億美元——幾乎相當(dāng)于當(dāng)今美國經(jīng)濟(jì)的規(guī)模房轿。在當(dāng)今富有挑戰(zhàn)性的經(jīng)濟(jì)環(huán)境中,即使確保實現(xiàn)一小部分生產(chǎn)力提高所森,也能在個人層面和整個經(jīng)濟(jì)層面帶來極大的益處囱持。
下一波浪潮
這可能嗎?工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)匯集了兩大革命的進(jìn)步:工業(yè)革命帶來的無數(shù)機(jī)器焕济、設(shè)備組洪唐、設(shè)施和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)钻蹬,以及互聯(lián)網(wǎng)革命中涌現(xiàn)的計算、信息與通信系統(tǒng)方面最近的強大的進(jìn)步凭需。
結(jié)合起來问欠,這些發(fā)展匯集了三大元素,這充分體現(xiàn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的精髓:
智能機(jī)器:將世界上各種機(jī)器粒蜈、設(shè)備組顺献、設(shè)施和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與先進(jìn)的傳感器、控制裝置和軟件應(yīng)用程序相連接的新方式枯怖。
高級分析:利用物理分析灭西、預(yù)測算法、自動化掘楔,以及材料科學(xué)弹爱、電氣工程及其他了解機(jī)器和更大的系統(tǒng)運轉(zhuǎn)方式所需的重點學(xué)科的深厚的專業(yè)知識的力量。
工作中的人:在任何時候?qū)⑷讼噙B——無論他們是在工業(yè)設(shè)施骚美、辦公室扬骑、醫(yī)院中工作,還是在移動中——以支持更加智能的設(shè)計刮诅、運營涎舞、維護(hù),以及更高質(zhì)量的服務(wù)和安全性舟窥。
連接并整合這些元素為各種企業(yè)和經(jīng)濟(jì)體提供了新的機(jī)遇栗怪。例如,傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法使用的是歷史數(shù)據(jù)收集技術(shù)削仲,這種方式往往在數(shù)據(jù)娘瞻、分析和做出決策之間存在孤立性。由于系統(tǒng)監(jiān)測已得到改進(jìn)并且信息技術(shù)的成本有所下降不恭,支持越來越多實時數(shù)據(jù)的能力得到了提高叶雹。高頻率實時數(shù)據(jù)讓人們在全新的高度了解系統(tǒng)運行情況∠馗ぃ基于機(jī)器的分析為分析流程帶來了另一種維度浑娜。物理方法佑力、深厚的特定行業(yè)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識式散、更多的信息流自動化以及預(yù)測功能的整合,可加入現(xiàn)有的“大數(shù)據(jù)”工具套件打颤。其結(jié)果就是暴拄,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將涵蓋傳統(tǒng)方式以及更新的混合方式,以便通過特定行業(yè)的高級分析來充分利用歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)编饺。
構(gòu)建模塊和“旋轉(zhuǎn)設(shè)備”
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最開始是將傳感器和其他先進(jìn)的儀器儀表(從簡單到復(fù)雜)嵌入各種機(jī)器乖篷。這能夠收集并分析海量數(shù)據(jù)响驴,用來改進(jìn)機(jī)器性能,并且不可避免地提高將其連接在一起的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的效率撕蔼。甚至數(shù)據(jù)本身都能夠變得“智能”——能立即知道自己需要抵達(dá)哪些用戶豁鲤。
僅在航空領(lǐng)域,潛力就是巨大的钝摧。目前約有20000架商用飛機(jī)跟斜,其中包含43000個商用噴氣發(fā)動機(jī)。每個噴氣發(fā)動機(jī)包含3個分別裝有儀器儀表和監(jiān)測的主要旋轉(zhuǎn)設(shè)備裹融。試想一下當(dāng)“智能飛機(jī)”可以與操作員進(jìn)行通信時绪论,發(fā)動機(jī)維護(hù)、燃料消耗幽卜、機(jī)組分配和調(diào)度的效率卷俱。這還只是當(dāng)前的情況。未來15年并淳,隨著全球范圍對航空服務(wù)的需求不斷提高百郊,將有30000個新的噴氣發(fā)動機(jī)投入服務(wù)。
機(jī)車备秋、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠整空、能源加工廠、工業(yè)設(shè)施及其他關(guān)鍵設(shè)備中也有類似的安裝儀器儀表的機(jī)會聂祈∨寄總體來說,當(dāng)今全球工業(yè)資產(chǎn)庫中約有超過300萬臺主要的“旋轉(zhuǎn)設(shè)備”——所有這些只是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可支持設(shè)備的一小部分陆爽。
1%的威力
機(jī)器與分析相結(jié)合的收益是多方面的什往,也是顯著的。我們估計慌闭,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新將在規(guī)模超過32.3萬億美元的經(jīng)濟(jì)活動的領(lǐng)域內(nèi)得到直接應(yīng)用别威。隨著全球經(jīng)濟(jì)增長,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的潛在應(yīng)用也將擴(kuò)大驴剔。到2025年省古,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦_(dá)82萬億美元規(guī)模的產(chǎn)出,或占全球經(jīng)濟(jì)的一半丧失。
保守地看豺妓,特定行業(yè)的收益是有益的。即使工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)只能讓效率提高1%布讹,其效益也將是巨大的琳拭。例如,僅在商用航空領(lǐng)域,未來15年白嘁,節(jié)約1%的燃料就意味著節(jié)約300億美元的成本坑鱼。同樣,全球所有天然氣火力發(fā)電廠的效率提高1%嘀吨,就意味著節(jié)約價值660億美元的燃料谅璧。通過提高流程的效率,全球醫(yī)療行業(yè)也將受益于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng):全球醫(yī)療效率提高1%淮晓,就意味著節(jié)約超過630億美元的醫(yī)療成本摇值。在全球鐵路貨運行業(yè),如果效率提高1%垃批,則意味著節(jié)約270億美元的燃料茫步。最后,產(chǎn)業(yè)上游的石油與天然氣勘探與開發(fā)的資本利用率提高1%枢竟,就可避免或推遲900億美元的資本支出拿豺。這些僅僅是幾個有可能實現(xiàn)的例子。
廣泛的全球收益
作為重要創(chuàng)新的發(fā)起者和先行者坤搂,美國位于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的前沿咱缭。鑒于越來越深入的全球一體化以及更快速的技術(shù)轉(zhuǎn)移,帶來的收益將是全球性的戒蟆。事實上俊戳,由于新興市場大量投資基礎(chǔ)設(shè)施,盡早快速采用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會起到一個強勁的助推器的作用馆匿,可能有機(jī)會避免發(fā)達(dá)國家所經(jīng)歷的某些發(fā)展階段抑胎。例如,通過直接使用無線技術(shù)渐北,可能會避免使用電纜或有線技術(shù)阿逃。或者赃蛛,目前提供的私有恃锉、半公共或公共云系統(tǒng)將有可能替代各個孤立系統(tǒng)。其結(jié)果將更快地縮短發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家之間生產(chǎn)力的差距呕臂。在這個過程中破托,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將緩解資源和資金的壓力,使全球經(jīng)濟(jì)社會增長進(jìn)一步實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展歧蒋。
推動力和催化劑
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)需要一系列關(guān)鍵的推動力和催化劑:
我們必須在技術(shù)創(chuàng)新方面持續(xù)努力土砂,并且投資部署必要的傳感器、儀器儀表和用戶界面系統(tǒng)疏尿。投資是將新技術(shù)快速轉(zhuǎn)化為資本存量的一個基本條件存妇。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能在多大程度上提高效率男软、能帶來多少便利將取決于其發(fā)展步伐禁微。部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的成本根據(jù)具體的行業(yè)和地區(qū)而定唉奇,但人們普遍認(rèn)為,對該技術(shù)領(lǐng)域的投入恢核,其成本將最終獲得正收益闻街。
一個強大的網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)和方案,用來管理漏洞并保護(hù)敏感信息和知識產(chǎn)權(quán)忠宙。
建立強大的人才儲備架讳,包括將機(jī)械和工業(yè)工程整合為新的“數(shù)字—機(jī)械工程師”跨部門職位,創(chuàng)建分析平臺和算法的數(shù)據(jù)科學(xué)家杀打,以及軟件和網(wǎng)絡(luò)安全專家文饱。為工作人員賦予這些技能有助于確保創(chuàng)新將再次創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會并提高生產(chǎn)力。
這將需要資源和努力蕉殴,但是融吓,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠改變我們的產(chǎn)業(yè)和生活——打破智慧與機(jī)器的邊界。
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