如果使用了工业40技术,一个新的加工制造生产线可以实现多达25种的产品变化,同时将产量提高10%,库存减少30%。工业40架构的应用让制造商在生产过程中可以获得更丰厚的投资回报率。
工业40是一场工业的革命,目的是将信息技术(IT)的虚拟世界、机器的物理世界以及互联网合为一体。其中心是将具有IT功能的所有工业领域都整合起来。
工业物联网(IIoT)设备要想创建工业40生产制造环境需要注意以下5个方面。在工业40中,对机器工具或一组机器的 *** 作,应该允许使用诸如智能手机或平板电脑这样的智能设备进行简单的连接。
1分布式智能
这里说的分布式智能是指在智能传动和控制技术网络的机器设备中,加入尽可能多的智能和控制功能、或者单独的传动轴,而不是从一个中央处理单元(CPU)来处理所有的动作。
2快速连接
在决定应该使用现场总线的什么功能时,应该看一下生产平台是否支持例如OPC UA(来自于OPC基金会)这样的标准。消除不同供应商系统的障碍,而且对通讯和控制平台采取一种更加开放的方式很重要。
3开放标准和系统
开放标准允许基于软件的解决方案可以更加灵活地集成,并有可能将新的技术移植进现有的自动化架构中。
4实时数据整合
可能利用实时的机器和工厂性能数据来改变自动化系统和生产工艺的管理方式。不用捕捉并分析数月以来有价值的关于生产率、机器停机时间或者能源消耗的数据,支持工业40的平台能够将数据整合到常规的工厂管理报告之中。这会让制造商和机器具备详细的信息来执行快速的工艺和生产变更,以实现产品满足特定客户需求的愿景。
5自适应性
科技帮助生产线变得主动。目标就是让工作站和模块可以适应个性化的客户或产品需求。
二、让工业40和IIoT在智能工厂里运行工业40和工业物联网(IIoT)能够为设备(从传感器到大规模控制系统)、数据和分析之间提供更好的连接性,Beckhoff自动化的TwinCAT产品专家Daymon Thompson这样认为。传感器和系统需要网络连接来共享数据,分析有助于做出更明智的决策。
物联网主要包括4个基本元素:实体的设备、与设备之间的双向连接、数据以及分析设备可以是小到一个传感器大到一个大规模控制系统中的任何一种。传感器和系统需要与更大的网络进行连接,以共享由传感器或系统产生的数据。对此数据进行的分析会产生可执行的信息,其结果是让人们做出精明的决策。
关于智能工厂的3个思考在决定实施工业40之前,要对智能工厂提出的3个问题是:
1你是否想要自动完成快速的产品转换,以及对市场需求的响应更好?
2你是否想通过识别出可以进行持续改进的区域来提升你的设备综合效率(OEE)以及生产总产量?
3你是否想要根除浪费,例如能源、原材料和闲置时间?
在确定和完善真实世界里智能工厂的目标之后,采用基于PC控制的硬件和软件有助于帮助你早日成功。
三、为什么要部署工业物联网?因为在工业世界里普遍使用了联网的传感器而比商业的物联网(IoT)更加先进,这些传感器就是物联网里面的“物”。数以亿计的联网的有线及无线压力、液位、流量、温度、震动、声波、位置、分析仪表以及其他传感器被用于工业领域,而且每年以数百万台的速度增加,为工厂提供了更多的监控、分析和优化。
IIoT通过将传感器连接到分析和其他系统中,来自动提高性能、安全性、可靠性和能源效率,具体方式为:
1从传感器上采集数据比以往经济有效得多,因为传感器很多都是电池供电和无线通讯的
2使用大数据分析和其他技术将这些数据翻译成可以理解的信息。
3将这些可 *** 作的信息在正确的时间呈献给正确的人员,要么是工厂人员,要么是远程专家。
4如果工作人员采取了正确的 *** 作,将带来性能上的提升。
四、基于平台的工具克服了IIoT的复杂性基于平台的方式提供了一种灵活的硬件架构,可以部署在许多不同的应用场合中,消除了硬件的复杂性,并让每一个新的问题基本上都成为软件方面的挑战。系统设计师选择的平台应该基于一个对信息技术(IT)友好的 *** 作系统(OS),这样它们可以安全地进行供给和配置,进而来正确地认证和授权用户维护系统的整体性,并让系统最大程度地可用。
五、基于数据的工业物联网如果没有数据,就没有大数据、云和分析功能,也没有区别于物联网(IoT)的工业物联网(IIoT);PI北美组织的副总监Carl Henning说,IIoT中的“物”造就了IoT中的“物”。IIoT需要开放的标准,以太网和软件标准可以为控制和制定决策所需要的信息提供数据。
其中一部分)时,大多数人认为最有用的特性是实时功能。
通过将信息、自动化、以及运行在工业物联网上的生产系统之间不断融合,物联网正在积极地影响着未来的工业自动化,Softing 有限公司市场部副总裁Mark Knebusch指出。随着以太网速度越来越快,电缆系统的集成更加重要,而电缆的认证有助于提升工业网络的性能。
在智能互联产品时代,企业该如何创造和捕捉价值?产品产生的(高度敏感的)海量数据应该如何利用和管理?如何改进与传统业务伙伴,例如渠道商之间的关系?随着行业边界的极大拓展,公司在其中应该扮演什么样的角色?企业将面临上述一系列新的战略抉择。
随着智能互联产品数量不断增多,为了阐释随之而来的新机遇,“物联网”一词应运而生。但它的诞生无助于我们理解这一现象及其影响。无论是涉及物或人,互联始终是一种传递信息的机制。智能互联产品的独特之处不在于互联,而在于“物”,正是产品的新能力其产生的数据将开创一个新的竞争时代。因此,企业不应再局限于技术本身,而应聚焦于竞争本质的变化。
重塑行业架构
要了解智能互联产品对行业竞争和利润能力的影响,我们首先要研究它们对行业结构的冲击。在任何行业,竞争都是由5种竞争力量所驱动的:购买者的议价能力,现有对手竞争的强度和性质,新进入者的威胁,替代产品或服务的威胁以及供应商的议价能力。这些力量的构成和强度共同决定了行业竞争的本质以及现有业内公司的平均盈利能力。当新技术、客户需求或其他因素对这5种力量产生影响时,行业结构就会发生改变。与前两次IT潮流一样,智能互联产品将对众多行业的机构产生冲击,其中制造业所受的影响最大。
购买者的议价能力。智能互联产品将极大地扩展差异化的可能性,单纯的价格竞争将越来越罕见。了解客户如何使用产品,公司就能更好地对客户进行分层,定制,定价并且提供增值服务。此外,这些产品还大大拉近了公司与客户的关系。由于公司掌握大量的历史数据和产品使用数据,购买者转换新供应商的成本大大提升。通过智能互联产品,企业大大降低对分销渠道和服务机构的依赖,甚至达到去中介化,从而在价值链中捕捉更多利润。这些因素都削弱了购买者的议价能力。
GE航空在飞机引擎上安装了数百个传感器,基于收集的数据,公司可以分析引擎实际表现与预期的差距,进一步优化引擎性能。一旦了解产品的真正性能,购买者也能在不同供应商之间寻求制衡,提高自身的议价能力。拥有产品使用数据,购买者还可以减少对制造商信息和支持的依赖。与原先单纯的购买模式不同,通过PaaS(产品既服务)和产品共享等新商业模式,购买者可以降低转投新制造商的转换成本,从而提高自身的议价能力。
竞争对手的竞争。智能互联产品可能对竞争带来重大影响,创造无数产品差异化和增值服务的机会。企业还可以进一步改进自身产品,以对应更加细化的市场分层,甚至根据个人客户进行定制化生产,进一步增强产品差异性和价格均价。
通过智能互联,公司还可以将价值主张扩展到产品以外,比如提供有价值的数据和增强服务。百宝力(Babolat)生产网球拍和相关装备的历史长达140年,公司最近推出了Babolat Play Pure Drive系统,将传感器和互联装置安装到球拍手柄中。通过分析对击球速度、旋转和击球点的变化,公司可以将数据传送到用户的智能手机中,提高选手在比赛中的表现。与普通产品不同,由于前期的软件开发、更加复杂的产品设计以及搭建“技术架构”的高昂费用,产品的固定成本将大幅提高;因此,新型产品成本中的固定成本比重会更高,而可变成本的比重降低,这使单纯价格竞争的空间缩小。因为高固定成本行业的价格d性较低,公司必须将固定成本分摊到数额巨大的售出产品上。智能互联产品的功能得到极大扩展,这使公司容易陷入“谁的功能更丰富”式比拼,产品性能的提升则被忽略。这会进一步推高产品的成本,蚕食行业的整体盈利能力。
最后,就像我们在下文中讨论的,随着智能互联产品成为更广泛产品系统的一部分,竞争范围将进一步升级。例如,家用照明公司、音响娱乐设备制造商以及智能温度控制器公司过去并没有交集,但现在它们每一家都要在整合智能家居系统里分一杯羹。
新进入者的威胁。在智能互联的世界,新进入者要面临一系列严峻挑战,首当其冲的是产品设计、嵌入技术和搭建“技术架构”带来的高昂固定成本。百多力公司(Biotronik)公司最初只生产心率调节器和胰岛素泵等设备。现在公司生产智能互联产品,例如家庭健康监测系统,它包含数据处理中心,医生可以远程监控患者的医疗设备和临床状况。行动敏捷的在位公司还将获得关键的先发优势,因为它们可以利用累积的产品数据改进产品和服务,重新设计售后流程,这无疑抬高了新进入者的门槛。智能互联产品还可以提高购买者的忠诚度和转换成本,进一步提高行业进入壁垒。
然而,当智能互联技术飞速跃进,使在位公司的技术和优势作废时,行业的进入壁垒反而会降低。有些在位公司不情愿采用智能互联技术,妄想保持自己在传统产品上的优势和高利润的产品或服务,这无疑为新进入者敞开机会之门。
替代产品的威胁。与传统的替代产品相比,智能互联产品的性能更佳,定制程度和客户价值也更高,这降低了替代产品的威胁,提升了行业发展前景和盈利能力。但是在很多行业中,新型的替代产品正在涌现,它们提供更全面的功能,将威胁传统产品的地位。例如Fitbit的可穿戴健身设备,它能捕捉不同类型的身体数据,包括运动水平和睡眠状况等,它将替代传统运动手表和计步器。智能互联产品还催生出新的商业模式,它们将替代传统的产品所有制。例如PaaS模式,用户只需按使用量付费就可使用产品的所有功能。
自行车分享系统是另外一例,它正在越来越多的城市普及。用户可以通过智能手机App找到自行车租用和归还的站点。系统则监控用户使用自行车的时长,并收取相应费用。显然分享模式会减少城市居民购买自行车的需求,但也免去了购买和停放的麻烦,因此,这刺激了更多市民使用自行车。便捷的分享模式不仅会替代自行车购买模式,也能替代汽车和其他交通工具。正是智能互联产品的出现,才让分享模式替代完全所有制成为可能。
供应商的议价能力。智能互联产品改变了传统的供应关系,重新分配了议价能力。由于智能和互联部件提供的价值超过物理部件,物理部件将逐渐规格化,甚至被软件替代。软件也提高了物理部件的通用性,减少了物理部件的种类。在成本结构中,传统供应商的重要性将会降低,议价能力随之减弱。
智能互联产品也让一批新的供应商崛起,包括传感器、软件、互联设备、 *** 作系统、数据存储以及“技术架构”其他部分的提供者。这些供应商中不乏谷歌、苹果和AT&T这样的大公司,它们都是各自领域的巨头。过去传统制造企业并不需要和它们打交道,但如今这些公司的技术对产品的差异性和成本至关重要。这些新供应商拥有极高的议价能力,往往能获得价值蛋糕中更大的一份,进一步挤压制造商的利润。
由于新型供应商与终端用户的紧密关系以及掌握的产品使用数据,这些“技术架构”的提供者拥有更强大的议价能力。不仅如此,这些供应商还可以利用手中数据开发新的服务,就像GE航空与Alitalia航空公司的合作。
新的行业边界
智能互联产品不但能重塑一个行业内部的竞争生态,更能扩展行业本身的范围。因此,行业的竞争基础将从单一产品的功能转向产品系统的性能,而单独公司只是系统中的一个参与者。
不仅如此,行业边界还会继续扩展,从产品系统进化到包含子系统的产品体系(System of Systems)——不同的产品系统和外部信息组合到一起,相互协调从而整体优化,就像智能建筑、智能家居甚至是智能城市。如果一家公司的产品对整体系统的性能影响最大,那么它将取得主导性的地位,并分得利润蛋糕中最大的一块。
智能互联产品带来的网络效应对不同行业的影响各不相同,但大趋势已日渐清晰。
首先,行业进入壁垒的提高,加上早期积累数据带来的先发优势,很多行业将进入行业整合期。
其次,在边界快速扩张的行业,行业整合的压力会更大。单一产品制造商很难与多产品公司抗衡,因为后者可以通过系统优化产品性能。
最后,一些强大的新进入者会涌现,它们不受传统产品定义和竞争方式的限制,也没有高利润的传统产品需要保护,因此它们能发挥智能互联产品的全部潜力,创造更多价值。一些新进入者甚至将采用“无产品”战略,打造联接产品的系统将成为它们的核心优势,而非产品本身。
发掘科技一家专业的物联网硬件方案公司:发掘科技
(一)加快技术研发,突破产业瓶颈。以掌握原理实现突破性技术创新为目标,把握技术发展方向,围绕应用和产业急需,明确发展重点,加强低成本、低功耗、高精度、高可靠、智能化传感器的研发与产业化,着力突破物联网核心芯片、软件、仪器仪表等基础共性技术,加快传感器网络、智能终端、大数据处理、智能分析、服务集成等关键技术研发创新,推进物联网与新一代移动通信、云计算、下一代互联网、卫星通信等技术的融合发展。充分利用和整合现有创新资源,形成一批物联网技术研发实验室、工程中心、企业技术中心,促进应用单位与相关技术、产品和服务提供商的合作,加强协同攻关,突破产业发展瓶颈。(二)推动应用示范,促进经济发展。对工业、农业、商贸流通、节能环保、安全生产等重要领域和交通、能源、水利等重要基础设施,围绕生产制造、商贸流通、物流配送和经营管理流程,推动物联网技术的集成应用,抓好一批效果突出、带动性强、关联度高的典型应用示范工程。积极利用物联网技术改造传统产业,推进精细化管理和科学决策,提升生产和运行效率,推进节能减排,保障安全生产,创新发展模式,促进产业升级。
(三)改善社会管理,提升公共服务。在公共安全、社会保障、医疗卫生、城市管理、民生服务等领域,围绕管理模式和服务模式创新,实施物联网典型应用示范工程,构建更加便捷高效和安全可靠的智能化社会管理和公共服务体系。发挥物联网技术优势,促进社会管理和公共服务信息化,扩展和延伸服务范围,提升管理和服务水平,提高人民生活质量。
(四)突出区域特色,科学有序发展。引导和督促地方根据自身条件合理确定物联网发展定位,结合科研能力、应用基础、产业园区等特点和优势,科学谋划,因地制宜,有序推进物联网发展,信息化和信息产业基础较好的地区要强化物联网技术研发、产业化及示范应用,信息化和信息产业基础较弱的地区侧重推广成熟的物联网应用。加快推进无锡国家传感网创新示范区建设。应用物联网等新一代信息技术建设智慧城市,要加强统筹、注重效果、突出特色。
(五)加强总体设计,完善标准体系。强化统筹协作,依托跨部门、跨行业的标准化协作机制,协调推进物联网标准体系建设。按照急用先立、共性先立原则,加快编码标识、接口、数据、信息安全等基础共性标准、关键技术标准和重点应用标准的研究制定。推动军民融合标准化工作,开展军民通用标准研制。鼓励和支持国内机构积极参与国际标准化工作,提升自主技术标准的国际话语权。
(六)壮大核心产业,提高支撑能力。加快物联网关键核心产业发展,提升感知识别制造产业发展水平,构建完善的物联网通信网络制造及服务产业链,发展物联网应用及软件等相关产业。大力培育具有国际竞争力的物联网骨干企业,积极发展创新型中小企业,建设特色产业基地和产业园区,不断完善产业公共服务体系,形成具有较强竞争力的物联网产业集群。强化产业培育与应用示范的结合,鼓励和支持设备制造、软件开发、服务集成等企业及科研单位参与应用示范工程建设。
(七)创新商业模式,培育新兴业态。积极探索物联网产业链上下游协作共赢的新型商业模式。大力支持企业发展有利于扩大市场需求的物联网专业服务和增值服务,推进应用服务的市场化,带动服务外包产业发展,培育新兴服务产业。鼓励和支持电信运营、信息服务、系统集成等企业参与物联网应用示范工程的运营和推广。
(八)加强防护管理,保障信息安全。提高物联网信息安全管理与数据保护水平,加强信息安全技术的研发,推进信息安全保障体系建设,建立健全监督、检查和安全评估机制,有效保障物联网信息采集、传输、处理、应用等各环节的安全可控。涉及国家公共安全和基础设施的重要物联网应用,其系统解决方案、核心设备以及运营服务必须立足于安全可控。
(九)强化资源整合,促进协同共享。充分利用现有公共通信和网络基础设施开展物联网应用。促进信息系统间的互联互通、资源共享和业务协同,避免形成新的信息孤岛。重视信息资源的智能分析和综合利用,避免重数据采集、轻数据处理和综合应用。加强对物联网建设项目的投资效益分析和风险评估,避免重复建设和不合理投资。首先,“物联网生态系统”概念出现的大背景是过去10 年物联网技术链上各个关联技术已经突飞猛进到开始产生规模化生态效应的程度了。比如:
1传感器等硬件过去10年平均单位价格降低一半以上,让更多企业买得起;
2传感器体积变得更小同时性能更优越,其部件可缩小到毫米甚至纳米级,一个只有指尖大小的低能耗并具有通讯功能的传感器随处可见,其适用范围更广;
3移动设备、通信技术实施成本在过去10 年里大幅度降低,使它随时为各行各业带来增值成为可能;
4大数据、边缘计算、云服务等支撑技术越发成熟并开始被大范围采纳。
5这些技术的共同发展促使物联网市场开始规模化。
与此同时,工业30 时代造成的全球气候变暖已累积到不得不换一种思维重塑商业的地步,工业正在从原来的“摇篮到坟墓”的生产消费模式到“摇篮到摇篮”的循环经济模式慢慢转变,而物联网技术的发展刚好横空出世给出了效果可以量化的实施方案,并且把可持续商业变革中已经实施的包括可再生能源等措施整合进来进行全生命周期的管理。
其次,物联网正在产生大量有价值的数据,这些数据成了加快发展物联网生态系统的原动力。来自不同物件不同地域的大数据传上云端并通过各种智能分析手段转化为商业智慧,为决策者提供依据,从而推动整个商业系统的进化和转型。
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