随着互联网的快速发展,物联网也在阔步前行,与此同时,物联网对人们的影响也越来越大。如今,诸多IT公司都大量投资物联网,以此将人与设备、设备与设备以及系统与系统连接起来。据市场研究机构IDC的研究人员估算,到2020年时,物与物联网的规模将是比人与人联网的规模高26倍。
如今,从人们与周围事物互动的角度来看,物联网已经在影响人们的日常工作。预计将来物联网还将发挥全新的作用,并将改变人们的交通、交流和协作的方式。为什么呢?以下10大原因将对此问题作出更好的解释。
1、让人们路途中的交通更加快捷
人们约有15%的交流时间花费在路上,约有17%的燃料消耗在等待红灯的过程中。道路上的传感器、交通视频摄像头以及道路的中央分隔带都将影响着汽车与驾驶员的“谈话”方式。通过监控行驶速度、交通信号灯、事故以及当前的路况等信息,编入程序的汽车,甚至是道路都将给驾驶员的移动设备发去最有效的行驶路线,从而减少交通时间,节省燃料,并让人们出行更安全。
2、预测产品的稳定性
在产品出货之后,买方与卖方之间的互动往往就会减少,如果双方没有新的交易或产品出现问题,那么买方与卖方之间的交流也几乎没有。预测技术能够监控产品的“稳定性”,从而在问题出现之前就能够及时地发现问题。在倡导消费者为先的时代,一家公司如果掌握了预测产品性能的监控技术,那将意味着这家公司将能够让消费者感到满意,并避免问题的出现。
3、创建更多的工作职位
数字朝代已经开创了IT工作职位的新时代。随着物联网的兴起,云和大数据相关的工作也越来越专业化。市场研究机构Gartner去年就发布报告称,首席数码官(CDO)的数量正在不断上升。Gartner还预测称,到2015年时,约有25%的公司将设立这样的工作职位,以此来管理公司数字,在这样的形势之下,数据专家也将成为公司的重要资产。在获得了大数据和分析的价值之后,人们也将开始看到更多的首席数据科学家、分析师、甚至是客户满意官员等相关的工作职位,甚至还会出现我们目前还没有想到的职位。
4、提供工作能力
社交媒体的崛起已经为人们的交流和团队协作开创了新的时代。像Box、Skype、Jive和Facebook等有价值的社交工具已经吸引了下一代工人的关注。视频交流和图像交流等也将节省人们的交流时间,同时也让这些社交工具与现代化的协调工作系统不分上下。
5、便于将非结构化数据转化成结构化数据
大数据不仅仅是“大”,而是“巨大”。大数据如果被很好地利用的话,那么将会给商业创造更多的价值,特别是在非结构化数据转化成结构化数据之后。分析数据并将这些分析后的数据整合到有用的信息之后,这些数据将会提供消费者、产品行为、市场状况、员工生产力以及更多的相关有用信息。
6、更利于环境保护
如今,感应器已经在一些办公大楼和家庭内运行,但展望未来,这种感应器将成为现代建筑基础设施的必需品。随着用户在房间或卧室内的移动,安装后的动作感应器也将能够按照用户需求打开或关闭灯光设施、加热器、空调、咖啡机和电视机等设备。这些感应器如今已经整合到盲人设备之中,并利用温度和光线等决定打开和关闭相关设备的时长。最终,这种感应器很好地帮助人们节能,节省资金并保护了环境。
7、更好地定位
物联网让位置追踪服务更加简捷。目前,手机、汽车甚至是医院内的联网设备都能够被定位,从而节省有价值的资源。诸多公司将能够很快地追踪他们业务的每一个细节,包括从库存到订单履约情况等,并根据这些位置信息来部署现场服务和员工。工具、工厂和汽车都将能够连接基于位置技术的网络之中,从而让整个链条更加有效。
8、更加智能化的沟通与服务
即使是水冷却机也能够连接到物联网,从而更好地让人们利用更多的时间。例如,水冷却机(或咖啡机、快餐店等)都能够更加智能化的记忆用户的个人偏好,并根据声音和动作激活技术提供相应的服务,甚至是按照用户的需求传递饮料,而不需要用户等候。
9、改变医生工作方式
物联网正在改变医生的工作方式、病人的体验以及整个医患关系。如今,病人的病情必须经过医生当面确诊后才能作出评估。将来,物联网将能够让医生直接读到病人身体相关的数据信息,从而让医生远程实时的掌握病人的信息。
10、根据天气状况安排工作
如今,天气预报主要依赖一些卫星和地面天气监测的结果而进行。将来,大量的感应器将会整合到不同的设备之中,以及空中和地面的数据接受站。使用大数据分析来更好地预测地球状况,将有利于人们更加熟练准确的掌握天气状况和气候变化情况,这样将能够进行更加准确的天气预报,从而让人们更好的规划一周的工作。从全球范围来看,物联网将意味着人们能够更加准确地预测气候变化趋势和自然灾害情况。
“工业40”,这样一个词在我们的生活中正频频出现。什么是“工业40”其实,“互联网+制造”就是工业40。“工业40”是德国推出的概念,美国叫“工业互联网”,我国叫“中国制造2025”,这三者本质内容是一致的,都指向一个核心,就是智能制造。
要理解“工业40”的背景,我们可以追溯全球工业的发展历程。工业10实现了蒸汽机的发明,工业20实现了生产线的批量生产,工业30实现了自动化生产,而工业40将实现定制化生产,定制周期简短,生产方便快捷。从2008年以后,随着云计算、大数据、互联网的出现,新一轮的产业变革已经拉开帷幕。
工业拥抱互联网的未来是什么
在近日举行的第八届国际跨国公司领袖圆桌会议上,各公司领袖兴致勃勃地畅想工业拥抱互联网的未来。
西门子(中国)有限公司执行副总裁、数字化工厂集团总经理王海滨告诉记者:“工业40,信息化技术的出现,对于我们传统企业来说是一场革命。传统方式是我的企业生产我的冰箱,生产得越多越好,卖出去,就希望客户不要回头来找我,有什么问题找我的经销商去,我也不会关心他们的感受和他们的需求是什么样。但是互联网和工业40的出现,要求我们不仅要造更好、更新的冰箱,同时还要关心消费者的感受。当客户从手机给了一个购买冰箱的要求的时候,我们内部智能化制造平台要对这种要求作快速反应和快速决策,这样才能抓住市场创新最核心的竞争能力。”
德国北威州投资促进署北京代表处首席代表封兴良向记者介绍:“在未来,感应器将分布在车辆各部位并互相联网,会呈现出一幅多方位全景交通情况图。以融入信息物理系统为核心的可持续交通移动方案,对超级人口密集区将至关重要。”他举例,德国现在已有司机驾驶助理创新系统,能帮助司机在高速路上保持在行车道行驶。
“智慧工厂”亦是当下工业领域很热的理念。“智慧工厂的重点是研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产实施的实现,在智能生产方面主要涉及到整个企业的生产、物流、管理、人机互动、3D打印等等技术在工业制造中的应用。未来整个行业的研发时间从设计到投产缩短整整1/3。自动化程度提高,劳动力成本在产品生产中的总价值方面所占比例将越来越少。”封兴良说。
各国使出什么“绝活”
“工业40”概念在欧洲乃至全球工业领域都引起了极大的关注和认同。各大制造业国都纷纷制定了雄心勃勃的制造业转型升级的发展目标和策略,不少人认为这可以称之为“第四次工业革命”的开端。
德国:与中国“联姻”
今年10月,德国总理默克尔就任德国总理后第八次访华,她成为西方国家元首和政府首脑中在任上访华次数最多的。中德这次联合发表《中德合作行动纲要:共塑创新》,开创德国“工业40”与“中国制造2025”合作的新局面。
“工业40是网络技术、信息技术和自动化技术的合成,与IT信息软件的无缝合作成为我们进行技术整合的一大重点。当工业40的潮流来到中国,德国希望能与中国共赢产业生态。”德国菲尼克斯(中国)公司总裁顾建党告诉光明网记者。
“随着全球竞争的加剧,特别是来自亚洲主要是中国的竞争力让德国感到非常大的压力,另外一个是美国的压力,美国网络技术的增加,进一步统治整个制造业。德国在这种双重的压力下,一个是追赶者的压力,一个是领先者的压力,它想要保持自己的领先地位。”封兴良认为。
“现在的中国制造业既有‘10’的阶段,也有‘20’的阶段,做到‘30’的还很少,德国人今天的工厂要实现‘40’也需要20年时间。‘工业40’是一个愿景,但对所有制造企业来讲,这将是一个转折点。”顾建党表示,“工业40的成功与否,关键在于今后有没有足够的技术人才来做这件事。中德之间的合作,其中重要的一项是从教育与人才培养入手,这将会是个长期而系统的工程。”
顾建党介绍,他们与同济中德工程学院已经建立国内“工业40-智能工厂实验室”。在实验室里,有机器人、数控车床、机器人滑行导轨、智能照相机、控制软件和服务软件等一系列硬件设备和支撑软件,实现了人、加工件与机器的智能通讯与协同工作。”
美国:工业互联网
美国路径与德国路径最大的不同,美国更侧重于在“软”服务方面推动新一轮工业革命。“工业40”的美国版称为“工业互联网”,顾名思义,美国希望借助网络和数据的力量提升整个工业的价值创造能力。
美国国家仪器有限公司中国区负责人项晓峰表示:“我们大家接触的消费物联网主要是智能手机和可穿戴产品。工业物联网我们有两个很重要的组成部分,一个部分叫做信息物理系统,另外一个很重要的就是大数据。工业大数据与工业物联网密不可分,工业大数据分析是未来工业在全球市场中发挥竞争优势的关键领域。企业通过数据分析,能够做出更明智的决策,从而提升企业运营效率、促进工业领域产业结构升级。”
项晓峰说,今后以制造业为首的企业将会尽可能借助于这一巨大的网络,为开发新产品和服务而搜集数据。只有善于分析和使用这些庞大的数据,才能在未来的竞争中立于不败之地。
日本:产业价值链主导权
在美德两国“火拼”下,日本制造业感受到强烈的危机感。《日本2015版制造业白皮书》强调了 IT、物联网、大数据在制造业的作用,而三菱电机、富士通、日产汽车和松下等日本知名企业则组成了“产业价值链主导权的产业联盟”,共同探讨工厂互联的技术标准化,并争取使其成为国际标准。
“日本工业的发展总体与美德趋同。日本希望从改善社会基础设施切入,通过完整的工业解决方案,最大程度地提高人们的生活水平与生活效率,以实现社会创新。未来产业链将更偏重于人机协作方向,人和机器一起工作时,能实现更复杂、更精工化的生产,而机器人代替人力去做出人工无法达到的标准。工厂自动化用到的网络系统和一般IT网络系统不一样,未来的工业自动化系统需要具有具有工业以太网功能又能兼容用户端的互联网。欧姆龙的使命就是把两个不同环境的网络连接起来,实现工厂与用户的互联互通。”欧姆龙自动化(中国)有限公司副总经理松山信表示。工业大数据应用将带来工业企业创新和变革的新时代。通过互联网、移动物联网等带来的低成本感知、高速移动连接、分布式计算和高级分析,信息技术和全球工业系统正在深入融合,给全球工业带来深刻的变革,创新企业的研发、生产、运营、营销和管理方式。这些创新不同行业的工业企业带来了更快的速度、更高的效率和更高的洞察力。工业大数据的典型应用包括产品创新、产品故障诊断与预测、工业生产线物联网分析、工业企业供应链优化和产品精准营销等诸多方面。本文我们讲就工业大数据在制造企业的应用场景进行逐一梳理。
一、加速产品创新
客户与工业企业之间的交互和交易行为将产生大量数据,挖掘和分析这些客户动态数据,能够帮助客户参与到产品的需求分析和产品设计等创新活动中,为产品创新作出贡献。福特公司是这方面的表率,他们将大数据技术应用到了福特福克斯电动车的产品创新和优化中,这款车成为了一款名副其实的“大数据电动车”。第一代福特福克斯电动车在驾驶和停车时产生大量数据。在行驶中,司机持续地更新车辆的加速度、刹车、电池充电和位置信息。这对于司机很有用,但数据也传回福特工程师那里,以了解客户的驾驶习惯,包括如何、何时以及何处充电。即使车辆处于静止状态,它也会持续将车辆胎压和电池系统的数据传送给最近的智能电话。
这种以客户为中心的大数据应用场景具有多方面的好处,因为大数据实现了宝贵的新型产品创新和协作方式。司机获得有用的最新信息,而位于底特律的工程师汇总关于驾驶行为的信息,以了解客户,制订产品改进计划,并实施新产品创新。而且,电力公司和其他第三方供应商也可以分析数百万英里的驾驶数据,以决定在何处建立新的充电站,以及如何防止脆弱的电网超负荷运转。
二、设备故障分析及预测
在制造业生产线上,工业生产设备都会受到持续的振动和冲击,这导致设备材料和零件的磨损老化,从而导致工业设备容易产生故障,而当人们意识到故障时,可能已经产生了很多不良品,甚至整个工业设备已经奔溃停机,从而造成巨大的损失。
如果能在故障发生之前进行故障预测,提前维修更换即将出现问题的零部件,这样就可以提高工业设备的寿命以及避免某个设备突然出现故障对整个工业生产带来严重的影响。随着工业40的到来,智能工厂的工业设备都配上了各种感应器,采集其振动、温度、电流、电压等数据显得轻而易举,通过分析这些实时的传感数据,对工业设备进行故障预测将是一种行之有效的措施。
因此设备故障预测方案成为了制造行业所青睐的解决方案,其具备的核心功能有:
1、故障超前预警,减少设备停机时间;
2、分析结果实时推送,减少人工成本;
3、适用于企业各种类型的设备,通用性强。
三、工业物联网生产线的大数据应用
现代化工业制造生产线安装有数以千计的小型传感器,来探测温度、压力、热能、振动和噪声。因为每隔几秒就收集一次数据,利用这些数据可以实现很多形式的分析,包括设备诊断、用电量分析、能耗分析、质量事故分析(包括违反生产规定、零部件故障)等。
首先,在生产工艺改进方面,在生产过程中使用这些大数据,就能分析整个生产流程,了解每个环节是如何执行的。一旦有某个流程偏离了标准工艺,就会产生一个报警信号,能更快速地发现错误或者瓶颈所在,也就能更容易解决问题。利用大数据技术,还可以对工业产品的生产过程建立虚拟模型,仿真并优化生产流程,当所有流程和绩效数据都能在系统中重建时,这种透明度将有助于制造商改进其生产流程。再如,在能耗分析方面,在设备生产过程中利用传感器集中监控所有的生产流程,能够发现能耗的异常或峰值情形,由此便可在生产过程中优化能源的消耗,对所有流程进行分析将会大大降低能耗。
四、产品销售预测与需求管理
近年来,保险业加速了数字化进程,大数据与保险营销深度融合,成为现代化保险营销的重要武器。慧都大数据助力保险行业精准营销,并成功帮助中意人寿保险有限公司更好地服务客户和发挥忠诚客户,提高销售效率及客户复购率。
五、工业供应链的分析与优化
当前,大数据分析已经是很多电子商务企业提升供应链竞争力的重要手段。例如,电子商务企业京东商城,通过大数据提前分析和预测各地商品需求量,从而提高配送和仓储的效能,保证了次日货到的客户体验。RFID等产品电子标识技术、物联网技术以及移动互联网技术能帮助工业企业获得完整的产品供应链的大数据,利用这些数据进行分析,将带来仓储、配送、销售效率的大幅提升和成本的大幅下降。
六、生产计划与排程
制造业面对多品种小批量的生产模式,数据的精细化自动及时方便的采集(MES/DCS)及多变性导致数据剧烈增大,再加上十几年的信息化的 历史 数据,对于需要快速响应的APS来说,是一个巨大的挑战。大数据可以给予我们更详细的数据信息,发现 历史 预测与实际的偏差概率,考虑产能约束、人员技能约束、物料可用约束、工装模具约束,通过智能的优化算法,制定预计划排产,并监控计划与现场实际的偏差,动态的调整计划排产。帮我们规避“画像”的缺陷,直接将群体特征直接强加给个体(工作中心数据直接改变为具体一个设备、人员、模具等数据)。通过数据的关联分析并监控它,我们就能计划未来。
七、生产质量分析与预测
在工业生产中,设备失效、人员疏忽、参数异常、原材料差异、环境波动等因素而导致质量偏离,引起质量等级的缺陷和损失非常巨大。工艺流程复杂的大型制造业,如钢铁、 汽车 、电子、服装等行业,信息数据孤岛凸显,导致质量问题频发,尤其需要“及时发现和预测异常,迅速控制和分析质量异常的原因,进行生产过程改进,稳定生产过程,减少产品质量波动”。
生产质量分析,从工厂订单下单-订单生产-流入市场, 针对整个生产链进行全面的质量分析。其中,打通质量和人、机、料、法、环等数据,各生产数据环环相扣,聚焦质量管理的全量数据分析,帮助企业快速 探索 缺陷根本原因。
1、打通质量和人、机、料、法、环,对影响质量的全量数据进行交互分析, 探索 相互关系,挖掘数据背后的真实原因,获取结果“是什么”,回答“为什么”。
2、将传统的静态汇报模式,改为交互式动态会议,随时随地可以组织生产、质量相关专题会议。通过对维度展示生产和质量KPI,实时预警、掌握产线运营状况。
3、简单易上手的质量分析工具,员工只需对数据进行选取、拖曳,自助灵活地达成期望的数据结果。
4、摒弃以往静态的数据报表,整合多个业务系统数据,多场景数据大屏,自适应多屏,进行综合展示分析,让决策更清晰。
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物联网的十三五规划(2016-2020年)提出:到2020年,具有国际竞争力的物联网产业体系基本形成,包含感知制造、网络传输、智能信息服务在内的总体产业规模突破15万亿元,公众网络M2M连接数突破17亿。发展200家左右产值超过10亿元的骨干企业。
市场前景一:物联网应用市场的细分化特点将更加显著
《物联网的十三五规划(2016-2020年)》提出:到2020年,具有国际竞争力的物联网产业体系基本形成,包含感知制造、网络传输、智能信息服务在内的总体产业规模突破15万亿元,公众网络M2M连接数突破17亿。发展200家左右产值超过10亿元的骨干企业。
从2015年至2020年,我国物联网产业的年复合增长率将超过20%。届时,我国物联网应用市场的细分化特点将更加显著,智能家居、智慧城市、工业物联网、车联网这几大细分应用市场将进入快速发展时期。
市场前景二:物联网将成为智慧城市的末梢神经
当前,智慧城市建设成为全球热点,我国许多城市提出建设智慧城市,物联网是智慧城市构架中的基本要素和模块单元,已成为实现智慧城市“自动感知、快速反应、科学决策”的关键基础设施和重要支撑。国家“十三五”规划纲要也明确提出“加强现代信息基础设施建设,推进大数据和物联网发展,建设智慧城市”。
从未来发展来看,物联网将成为智慧城市的末梢神经,实现信息感知数据采集,而城市级物联网接入管理与数据汇聚平台将成为智慧城市的中枢神经系统。通过大力推广物联网在智慧城市领域的应用,将推动我国智慧城市建设和发展进入纵深阶段。
市场前景三:重点城市物联网细分市场投资热度高涨
2018年以来,物联网项目的投资热点不减,南京市、重庆市、福州市、深圳市等城市加快了不同领域物联网建设步伐。
——更多数据参考前瞻产业研究院发布的《中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》。
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