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工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng):自動化發(fā)展方向?
日期:2024-12-26 20:04
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摘要:
工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng):自動化發(fā)展方向?
物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和工業(yè)4.0的發(fā)展刺激了新一輪的投資熱潮,自動化領(lǐng)域的投資也隨著對工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)注而增加,很多企業(yè)已經(jīng)開始進行物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略布局。工業(yè)4.0現(xiàn)在已成為炙手可熱的名詞,它是為數(shù)不多的可以使運營部門獲得管理層關(guān)注的良機。
從上一個泡沫中吸取經(jīng)驗
人們對于這些新興概念的熱情,讓筆者想起了“千年蟲[1]”問題和隨后的“互聯(lián)網(wǎng)泡沫[2]”。還記得2000年的千年蟲問題嗎?當時似乎感覺天都要塌下來了,**執(zhí)行官被通知他們的工廠可能過一個晚上就會停止生產(chǎn),因此...
工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng):自動化發(fā)展方向?
物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和工業(yè)4.0的發(fā)展刺激了新一輪的投資熱潮,自動化領(lǐng)域的投資也隨著對工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)注而增加,很多企業(yè)已經(jīng)開始進行物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略布局。工業(yè)4.0現(xiàn)在已成為炙手可熱的名詞,它是為數(shù)不多的可以使運營部門獲得管理層關(guān)注的良機。
從上一個泡沫中吸取經(jīng)驗
人們對于這些新興概念的熱情,讓筆者想起了“千年蟲[1]”問題和隨后的“互聯(lián)網(wǎng)泡沫[2]”。還記得2000年的千年蟲問題嗎?當時似乎感覺天都要塌下來了,**執(zhí)行官被通知他們的工廠可能過一個晚上就會停止生產(chǎn),因此他們聽從了工程副總裁的安排。 工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng):自動化發(fā)展方向?
時光回到1999年:一家大型跨國公司的自動化經(jīng)理受命確定需要花多少錢才能防止“千年蟲”可能造成的工廠停產(chǎn)等危害。
他的計算結(jié)果是3000萬美元。
“不對,”別人告訴他,“你會花費1.2億美元?!?span style="white-space:normal;"> 工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng):自動化發(fā)展方向? 工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng):自動化發(fā)展方向?
“為什么?我的評估顯示我們只需要花費大約3000萬美元?!?br> “華爾街相信我們需要花費1.2億美元,所以你就會花那么多。否則,股票會暴跌,那么讓我們付出的代價遠超過1.2億美元。”
因此,自動化經(jīng)理就像一個站在糖果店里的小孩,采用全權(quán)授權(quán)來升級了可以看到的每一樣?xùn)|西。當時,沒人考慮過“千年蟲”問題如何導(dǎo)致了一年之后互聯(lián)網(wǎng)泡沫的破滅?,F(xiàn)實是:為了應(yīng)對“千年蟲”問題,每個企業(yè)都購買了很多計算機硬件,這足夠它們使用好幾年。
今天我們發(fā)現(xiàn)我們自己所處的情境幾乎一樣——有關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的宣傳鋪天蓋地。工業(yè)4.0實際上是德國政府為了區(qū)分其在機械工業(yè)中對于控制技術(shù)的先進應(yīng)用而推出的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。
德國人沒有錯。只是控制工程師們早就期盼用已有的技術(shù)來實現(xiàn)更高橫向的分布式智能和連通,他們都等待了快20年了??墒?*問題限制了利用遠程訪問的優(yōu)勢所需要的訪問類型。而且吝嗇的資金預(yù)算也沒法實現(xiàn)大范圍采用預(yù)測性維護、網(wǎng)絡(luò)**、能源監(jiān)控以及**診斷等這些功能。
制定適合你的工業(yè)4.0戰(zhàn)略
這是我們從“千年蟲”問題中得出的經(jīng)驗。當?shù)厍蛏系哪切┲髁骺萍脊鹃_始砸重金投入某個領(lǐng)域時,來自公司管理層的重要消息可能就指日可待了。那么還猶豫什么,開始用它吧!
無論是物聯(lián)網(wǎng)還是工業(yè)4.0,*重要的是你要實施的戰(zhàn)略是什么?
找出你之前封塵已久的計劃——將工廠里的機械裝置連接起來,并將它重新命名為新的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略。它是那樣的簡單,除了增加一些新的科技和工藝,以安撫IT**人員?,F(xiàn)在獲取**數(shù)據(jù)的云服務(wù)的數(shù)量在增加。其觀點是:做好你的盡職調(diào)查,選擇一個好的供應(yīng)商,然后開始使用。
這樣一來,你就不用買那么多機票讓技術(shù)人員出差到現(xiàn)場進行故障處理,而那些問題本可以通過網(wǎng)絡(luò)幾分鐘內(nèi)就解決。你可以通過一個中心工程部門管理全球的生產(chǎn)運行。*終你可以對全球任何地方的生產(chǎn)線和工廠進行預(yù)測性維護、能源管理和設(shè)備綜合效率(OEE)評估。
在標準化方面,我們可以采用自動化系統(tǒng)的**標準ISA/IEC-62443,還有不要忘了使用ISATR.88.00.02(PackML),它不僅僅用于包裝行業(yè),而且適用于所有制造狀態(tài)模型、模式以及標簽名稱。它對于從使用不同控制平臺的各個原始設(shè)備制造商的連接機械設(shè)備里獲取同類橫向比較的數(shù)據(jù)發(fā)揮很大的作用。
IT和OT的融合會推動物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
高管們看到物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型帶來的積極影響,因為設(shè)備變得更加智能而且集成度更高,從而提高了生產(chǎn)制造的效率。信息技術(shù)(IT)和運營技術(shù)(OT)融合的時代已經(jīng)到來。隨著數(shù)以十億計的設(shè)備已經(jīng)通過物聯(lián)網(wǎng)連接起來,以及還有數(shù)十億計的設(shè)備等著上線,這種融合已經(jīng)成為現(xiàn)實。
正如兩家主要的工業(yè)自動化公司在2014年10月14號和15號在芝加哥舉辦的2014年物聯(lián)網(wǎng)世界論壇上所指出的,現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是以一種更低的總成本和保護數(shù)據(jù)**的方式來實現(xiàn)設(shè)備連接。正如羅克韋爾自動化主席兼**執(zhí)行官KeithNosbusch在論壇上所談到的,“IT和OT的融合仍在初始階段,其未來前景非??捎^?!?br> “我相信我們正處于轉(zhuǎn)折點,”Nosbusch在**屆物聯(lián)網(wǎng)世界論壇上對1500名參會者講到,該論壇是由Cisco主辦,由數(shù)十家主要的IT和軟件公司贊助。“我們才剛剛踏上由IT和OT融合所推動的旅途。在歷史上,這兩者完全是兩個世界?!?br> “IT和OT都是必要的,可是兩個真正的融合仍然是個挑戰(zhàn)。過去幾年中,我們一直努力想要跨過這個間距,想要帶來具有硬件和軟件產(chǎn)品及服務(wù)的基于IP的牢固的基礎(chǔ)設(shè)施,”Nosbusch補充道,“只有幾個*有雄心的制造商才真正可以跨過IT和OT的距離?!?br> 羅克韋爾自動化**執(zhí)行官KeithNosbusch和施耐德電氣的**技術(shù)官PascalBrosset都將物聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)領(lǐng)域以及更多領(lǐng)域的應(yīng)用稱為一種“變革”,而且Brosset認為如果給設(shè)備加標簽的成本下降,將會使物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用更加廣泛。
“為什么不是每臺泵都可以自診斷?因為那太貴了,”Brosset在10月15日他的主旨發(fā)言時講到,“我們的客戶想要的一件事情是讓它更便宜些。如果你能把成本降下來,那么它就會按指數(shù)化增長?!?br> Brosset列舉了MMG礦業(yè)的例子,他們就是對礦井里的所有資產(chǎn)都進行了儀表化,通過這一項就使礦井產(chǎn)量提高了20%,為公司增加了10億美元收入。“通過獲取數(shù)據(jù),你可以持續(xù)不斷地監(jiān)控每一臺設(shè)備的運行表現(xiàn)?!盉rosset講到。
教育和培訓(xùn)是影響物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵因素
在2014年10月美國芝加哥舉辦物聯(lián)網(wǎng)論壇上,來自思科的專家說,為一個迅速發(fā)展的技術(shù)打造全球連通性將需要一個更深層次的人才儲備。隨著生產(chǎn)制造業(yè),以及所有的設(shè)備驅(qū)動型企業(yè),對于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)概念的競相追逐,適合新技術(shù)的人才匱乏成為制約物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的主要障礙之一。
“這是一個人、過程和數(shù)據(jù)相互融合的時代,”思科企業(yè)生產(chǎn)和解決方案營銷副總裁InbarLasser-Raab說,“始于機器到機器(M2M)的連接,這種融合將形成一個全新的商業(yè)藍圖?!?br> 基于這種趨勢,新一代的工人必須盡早接受新技術(shù)的相關(guān)教育和培訓(xùn)。據(jù)悉,美國仍有約1100萬的失業(yè)工人,而在各行各業(yè)的雇主提供的工作機會中,45%的工作由于技術(shù)上的“代溝”使得這些失業(yè)工人無法勝任。 工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng):自動化發(fā)展方向?
“CEO們認識到,由物聯(lián)網(wǎng)引發(fā)的一些列革新,將使得人才成為未來幾年*終的議題,”負責思科的人才招募和培訓(xùn)工作的JeanneDunn說,“如果你想實現(xiàn)在工廠層的過程自動化,就需要培訓(xùn)那些已經(jīng)習(xí)慣基于非IP網(wǎng)絡(luò)工作的工程師學(xué)習(xí)互聯(lián)網(wǎng)。而需要學(xué)習(xí)新技能的工程師數(shù)量將達到約40萬?!?br> “我們將需要一個完全不同的教育體系,”Dunn補充道,“如果我們不創(chuàng)造與我們今天不同的新型人才,那么我們將無法走的更遠。”
此次物聯(lián)網(wǎng)論壇還成立了“行業(yè)人才聯(lián)盟”。該小組的首批成員包括Pearson、紐約科學(xué)院、麻省理工學(xué)院斯隆管理學(xué)院、Xerox、GE和羅克韋爾自動化等公司和組織。Dunn希望未來有更多的企業(yè)和教育團體參與其中。
“人才計劃將是一個逐步實現(xiàn)的過程,重要的是每家公司都能參與其中?!编嚩髡f,“目前首要的需求來自提高學(xué)習(xí)能力和重新學(xué)習(xí)技能?!?br> 相信這一理念會很快深入人心。思科在2014世界物聯(lián)網(wǎng)論壇的開幕演講中指出,86%的制造業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和91%的石油和天然氣領(lǐng)導(dǎo)希望在在未來一年增加對物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的投資。這也意味著,物聯(lián)網(wǎng)***將會繼續(xù)增加教育和培訓(xùn)的投入,因為每個員工都是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)潛在利益的關(guān)鍵點。
物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和工業(yè)4.0的發(fā)展刺激了新一輪的投資熱潮,自動化領(lǐng)域的投資也隨著對工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)注而增加,很多企業(yè)已經(jīng)開始進行物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略布局。工業(yè)4.0現(xiàn)在已成為炙手可熱的名詞,它是為數(shù)不多的可以使運營部門獲得管理層關(guān)注的良機。
從上一個泡沫中吸取經(jīng)驗
人們對于這些新興概念的熱情,讓筆者想起了“千年蟲[1]”問題和隨后的“互聯(lián)網(wǎng)泡沫[2]”。還記得2000年的千年蟲問題嗎?當時似乎感覺天都要塌下來了,**執(zhí)行官被通知他們的工廠可能過一個晚上就會停止生產(chǎn),因此他們聽從了工程副總裁的安排。 工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng):自動化發(fā)展方向?
時光回到1999年:一家大型跨國公司的自動化經(jīng)理受命確定需要花多少錢才能防止“千年蟲”可能造成的工廠停產(chǎn)等危害。
他的計算結(jié)果是3000萬美元。
“不對,”別人告訴他,“你會花費1.2億美元?!?span style="white-space:normal;"> 工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng):自動化發(fā)展方向? 工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng):自動化發(fā)展方向?
“為什么?我的評估顯示我們只需要花費大約3000萬美元?!?br> “華爾街相信我們需要花費1.2億美元,所以你就會花那么多。否則,股票會暴跌,那么讓我們付出的代價遠超過1.2億美元。”
因此,自動化經(jīng)理就像一個站在糖果店里的小孩,采用全權(quán)授權(quán)來升級了可以看到的每一樣?xùn)|西。當時,沒人考慮過“千年蟲”問題如何導(dǎo)致了一年之后互聯(lián)網(wǎng)泡沫的破滅?,F(xiàn)實是:為了應(yīng)對“千年蟲”問題,每個企業(yè)都購買了很多計算機硬件,這足夠它們使用好幾年。
今天我們發(fā)現(xiàn)我們自己所處的情境幾乎一樣——有關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的宣傳鋪天蓋地。工業(yè)4.0實際上是德國政府為了區(qū)分其在機械工業(yè)中對于控制技術(shù)的先進應(yīng)用而推出的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。
德國人沒有錯。只是控制工程師們早就期盼用已有的技術(shù)來實現(xiàn)更高橫向的分布式智能和連通,他們都等待了快20年了??墒?*問題限制了利用遠程訪問的優(yōu)勢所需要的訪問類型。而且吝嗇的資金預(yù)算也沒法實現(xiàn)大范圍采用預(yù)測性維護、網(wǎng)絡(luò)**、能源監(jiān)控以及**診斷等這些功能。
制定適合你的工業(yè)4.0戰(zhàn)略
這是我們從“千年蟲”問題中得出的經(jīng)驗。當?shù)厍蛏系哪切┲髁骺萍脊鹃_始砸重金投入某個領(lǐng)域時,來自公司管理層的重要消息可能就指日可待了。那么還猶豫什么,開始用它吧!
無論是物聯(lián)網(wǎng)還是工業(yè)4.0,*重要的是你要實施的戰(zhàn)略是什么?
找出你之前封塵已久的計劃——將工廠里的機械裝置連接起來,并將它重新命名為新的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略。它是那樣的簡單,除了增加一些新的科技和工藝,以安撫IT**人員?,F(xiàn)在獲取**數(shù)據(jù)的云服務(wù)的數(shù)量在增加。其觀點是:做好你的盡職調(diào)查,選擇一個好的供應(yīng)商,然后開始使用。
這樣一來,你就不用買那么多機票讓技術(shù)人員出差到現(xiàn)場進行故障處理,而那些問題本可以通過網(wǎng)絡(luò)幾分鐘內(nèi)就解決。你可以通過一個中心工程部門管理全球的生產(chǎn)運行。*終你可以對全球任何地方的生產(chǎn)線和工廠進行預(yù)測性維護、能源管理和設(shè)備綜合效率(OEE)評估。
在標準化方面,我們可以采用自動化系統(tǒng)的**標準ISA/IEC-62443,還有不要忘了使用ISATR.88.00.02(PackML),它不僅僅用于包裝行業(yè),而且適用于所有制造狀態(tài)模型、模式以及標簽名稱。它對于從使用不同控制平臺的各個原始設(shè)備制造商的連接機械設(shè)備里獲取同類橫向比較的數(shù)據(jù)發(fā)揮很大的作用。
IT和OT的融合會推動物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
高管們看到物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型帶來的積極影響,因為設(shè)備變得更加智能而且集成度更高,從而提高了生產(chǎn)制造的效率。信息技術(shù)(IT)和運營技術(shù)(OT)融合的時代已經(jīng)到來。隨著數(shù)以十億計的設(shè)備已經(jīng)通過物聯(lián)網(wǎng)連接起來,以及還有數(shù)十億計的設(shè)備等著上線,這種融合已經(jīng)成為現(xiàn)實。
正如兩家主要的工業(yè)自動化公司在2014年10月14號和15號在芝加哥舉辦的2014年物聯(lián)網(wǎng)世界論壇上所指出的,現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是以一種更低的總成本和保護數(shù)據(jù)**的方式來實現(xiàn)設(shè)備連接。正如羅克韋爾自動化主席兼**執(zhí)行官KeithNosbusch在論壇上所談到的,“IT和OT的融合仍在初始階段,其未來前景非??捎^?!?br> “我相信我們正處于轉(zhuǎn)折點,”Nosbusch在**屆物聯(lián)網(wǎng)世界論壇上對1500名參會者講到,該論壇是由Cisco主辦,由數(shù)十家主要的IT和軟件公司贊助。“我們才剛剛踏上由IT和OT融合所推動的旅途。在歷史上,這兩者完全是兩個世界?!?br> “IT和OT都是必要的,可是兩個真正的融合仍然是個挑戰(zhàn)。過去幾年中,我們一直努力想要跨過這個間距,想要帶來具有硬件和軟件產(chǎn)品及服務(wù)的基于IP的牢固的基礎(chǔ)設(shè)施,”Nosbusch補充道,“只有幾個*有雄心的制造商才真正可以跨過IT和OT的距離?!?br> 羅克韋爾自動化**執(zhí)行官KeithNosbusch和施耐德電氣的**技術(shù)官PascalBrosset都將物聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)領(lǐng)域以及更多領(lǐng)域的應(yīng)用稱為一種“變革”,而且Brosset認為如果給設(shè)備加標簽的成本下降,將會使物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用更加廣泛。
“為什么不是每臺泵都可以自診斷?因為那太貴了,”Brosset在10月15日他的主旨發(fā)言時講到,“我們的客戶想要的一件事情是讓它更便宜些。如果你能把成本降下來,那么它就會按指數(shù)化增長?!?br> Brosset列舉了MMG礦業(yè)的例子,他們就是對礦井里的所有資產(chǎn)都進行了儀表化,通過這一項就使礦井產(chǎn)量提高了20%,為公司增加了10億美元收入。“通過獲取數(shù)據(jù),你可以持續(xù)不斷地監(jiān)控每一臺設(shè)備的運行表現(xiàn)?!盉rosset講到。
教育和培訓(xùn)是影響物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵因素
在2014年10月美國芝加哥舉辦物聯(lián)網(wǎng)論壇上,來自思科的專家說,為一個迅速發(fā)展的技術(shù)打造全球連通性將需要一個更深層次的人才儲備。隨著生產(chǎn)制造業(yè),以及所有的設(shè)備驅(qū)動型企業(yè),對于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)概念的競相追逐,適合新技術(shù)的人才匱乏成為制約物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的主要障礙之一。
“這是一個人、過程和數(shù)據(jù)相互融合的時代,”思科企業(yè)生產(chǎn)和解決方案營銷副總裁InbarLasser-Raab說,“始于機器到機器(M2M)的連接,這種融合將形成一個全新的商業(yè)藍圖?!?br> 基于這種趨勢,新一代的工人必須盡早接受新技術(shù)的相關(guān)教育和培訓(xùn)。據(jù)悉,美國仍有約1100萬的失業(yè)工人,而在各行各業(yè)的雇主提供的工作機會中,45%的工作由于技術(shù)上的“代溝”使得這些失業(yè)工人無法勝任。 工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng):自動化發(fā)展方向?
“CEO們認識到,由物聯(lián)網(wǎng)引發(fā)的一些列革新,將使得人才成為未來幾年*終的議題,”負責思科的人才招募和培訓(xùn)工作的JeanneDunn說,“如果你想實現(xiàn)在工廠層的過程自動化,就需要培訓(xùn)那些已經(jīng)習(xí)慣基于非IP網(wǎng)絡(luò)工作的工程師學(xué)習(xí)互聯(lián)網(wǎng)。而需要學(xué)習(xí)新技能的工程師數(shù)量將達到約40萬?!?br> “我們將需要一個完全不同的教育體系,”Dunn補充道,“如果我們不創(chuàng)造與我們今天不同的新型人才,那么我們將無法走的更遠。”
此次物聯(lián)網(wǎng)論壇還成立了“行業(yè)人才聯(lián)盟”。該小組的首批成員包括Pearson、紐約科學(xué)院、麻省理工學(xué)院斯隆管理學(xué)院、Xerox、GE和羅克韋爾自動化等公司和組織。Dunn希望未來有更多的企業(yè)和教育團體參與其中。
“人才計劃將是一個逐步實現(xiàn)的過程,重要的是每家公司都能參與其中?!编嚩髡f,“目前首要的需求來自提高學(xué)習(xí)能力和重新學(xué)習(xí)技能?!?br> 相信這一理念會很快深入人心。思科在2014世界物聯(lián)網(wǎng)論壇的開幕演講中指出,86%的制造業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和91%的石油和天然氣領(lǐng)導(dǎo)希望在在未來一年增加對物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的投資。這也意味著,物聯(lián)網(wǎng)***將會繼續(xù)增加教育和培訓(xùn)的投入,因為每個員工都是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)潛在利益的關(guān)鍵點。