以下文章來源于數(shù)字化企業(yè) ,作者黃培 王陽
本文從IIC(工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟)十年來的發(fā)展與變遷談起,解讀Gartner發(fā)布的五次工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)魔力象限圖,分析國外工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的發(fā)展與演進(jìn)及帶來的啟示,剖析我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展面臨的難點(diǎn),對我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)如何實(shí)現(xiàn)健康發(fā)展提出思考與建議。
本文由e-works黃培、王陽原創(chuàng)發(fā)布。
近年來,我國大力推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,遴選了50個(gè)跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),積極建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析體系,組建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(AII),正在打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)合作體系。與此同時(shí),國際上從物聯(lián)網(wǎng)(IoT)到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)應(yīng)用也出現(xiàn)了熱潮。但是,最近國內(nèi)外工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域出現(xiàn)了一系列值得關(guān)注的變化。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開發(fā)與運(yùn)營企業(yè)如何構(gòu)建可持續(xù)健康發(fā)展的商業(yè)模式,成為業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)問題。
本文將從IIC(工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟)十年來的發(fā)展與變遷談起,解讀Gartner發(fā)布的五次工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)魔力象限圖,分析國外工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的發(fā)展與演進(jìn)及帶來的啟示,剖析我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展面臨的難點(diǎn),對我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)如何實(shí)現(xiàn)健康發(fā)展提出思考與建議。在本文撰寫過程中,筆者與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字孿生知名專家林詩萬先生進(jìn)行了深入交流,在此深表感謝!
國際上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域值得關(guān)注的熱點(diǎn)新聞是:2024年1月18日,IIC(Industrial Internet Consortium,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟,2021年8月更名為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟)官宣并入DTC(數(shù)字孿生聯(lián)盟)。
2014年,IIC成立時(shí)的LOGO
IIC是一個(gè)開放會(huì)員組織,由計(jì)算機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化組織OMG(Object Management Group)于2014年3月27日組建,創(chuàng)始成員包括AT&T、思科、GE、IBM和Intel。其成立的目標(biāo)是:通過加速采用可信賴的物聯(lián)網(wǎng),為行業(yè)、組織和社會(huì)提供變革性的商業(yè)價(jià)值。該聯(lián)盟的成立旨在將行業(yè)專業(yè)人士聚集在一起,以促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。IIC 技術(shù)工作組于 2015 年 6 月 17 日發(fā)布了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu),該架構(gòu)為IIC 成員定義了功能領(lǐng)域、技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn),包括傳感器、數(shù)據(jù)分析和業(yè)務(wù)應(yīng)用。開發(fā)測試床(Testbed)以展示工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案的實(shí)際實(shí)施是IIC的目標(biāo)之一。截至 2024年2月,IIC公開宣布了27個(gè)測試床,包括資產(chǎn)效率、邊緣智能、工廠運(yùn)營可視化與智能、高速網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)數(shù)字主線、狀態(tài)監(jiān)控與預(yù)測性維護(hù)等。截至2021年9月,IIC 成立了六個(gè)工作組:技術(shù)、安全、聯(lián)絡(luò)、營銷、行業(yè)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。2021年8月,IIC進(jìn)行了更名。雖然縮略語未變,但名稱已改為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟,強(qiáng)調(diào)通過重新調(diào)整和重塑品牌的努力,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)其物聯(lián)網(wǎng)投資的最佳回報(bào)。值得注意的是,即便在IIC更名之前,其發(fā)布的所有白皮書均注明是IIoT白皮書。2020年6月,OMG聯(lián)合Ansys、戴爾、Lendlease和微軟,聯(lián)合發(fā)起了數(shù)字孿生聯(lián)盟。該聯(lián)盟的宗旨是:
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通過數(shù)字孿生專家生態(tài)圈制定路線圖和行業(yè)指南,加速數(shù)字孿生技術(shù)的市場發(fā)展;
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通過制定安全性、隱私性和可信度的最佳實(shí)踐,并影響數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)的要求,提高數(shù)字孿生技術(shù)的互操作性;
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降低投資項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn),并通過典型案例和提供開源代碼展示數(shù)字孿生技術(shù)的價(jià)值。
2024年1月18日,OMG宣布將IIC并入DTC。OMG 首席執(zhí)行官兼董事長 Bill Hoffman指出:“在過去幾年里,我們看到IIC和DTC之間加強(qiáng)合作和協(xié)調(diào)的機(jī)會(huì),將IIC并入DTC,可以通過來自兩個(gè)領(lǐng)域的優(yōu)秀人才共同努力解決日益復(fù)雜的問題,為多個(gè)行業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域提供更全面的方案。”IIC十年的變遷,體現(xiàn)了從技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的視角向如何幫助應(yīng)用企業(yè)獲得物聯(lián)網(wǎng)投資的更高回報(bào)轉(zhuǎn)型;而IIC并入DTC則體現(xiàn)了數(shù)字孿生成為各行業(yè)企業(yè)更為關(guān)注,可以落地并取得實(shí)效的發(fā)展方向。
Gartner五年的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
魔力象限圖透視
從2019年到2024年,國際知名研究機(jī)構(gòu)Gartner先后五次發(fā)表了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)平臺(tái)魔力象限圖。從這五張圖的變化,可以對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的演進(jìn)略見一斑。
Gartner發(fā)布的從2019至2024年工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)魔力象限圖Gartner在2020年10月19日發(fā)表的IIoT魔力象限圖報(bào)告中,將IIoT平臺(tái)市場定義為一組改善資產(chǎn)密集型行業(yè)的資產(chǎn)管理決策的集成軟件能力。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)也可以實(shí)現(xiàn)對工廠、基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備的運(yùn)行可視化和控制。據(jù)了解,在Gartner的IIoT魔力象限圖中,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)必須能夠支持私有云部署才能上榜。在上述榜單中,GE Digital、IBM和Oracle均為2019年和2020年上榜;微軟在2020年上榜之后,一直位居領(lǐng)導(dǎo)者象限;PTC和Software AG連續(xù)五年上榜,且排名靠前;亞馬遜云在2020年上榜之后,逐漸進(jìn)入領(lǐng)導(dǎo)者象限;西門子入選了近三年的榜單,且一直位于遠(yuǎn)見者象限;ABB入選了近三年的榜單,且最近兩年處于遠(yuǎn)見者象限;日立入選了前四屆榜單,且排名較高;三星SDS入選過2020和2021年的榜單,處于利基廠商象限;樹根互聯(lián)和Eurotech連續(xù)五年上榜,一直位于利基廠商象限;徐工漢云入選了近兩次的榜單,位于利基廠商象限。這個(gè)榜單的變遷可以折射出廠商的戰(zhàn)略調(diào)整,并在一定程度上體現(xiàn)出主流廠商在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)領(lǐng)域競爭力的變化。
國外工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展與演進(jìn)
帶來的啟示
伴隨IIC十年的發(fā)展與變遷,國際知名廠商在物聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展也是起起伏伏,有的先驅(qū)者已黯然退場,有的則脫穎而出,但更多的廠商是逐步調(diào)整定位,尋找更適合自身DNA的發(fā)展方向。2012年,GE公司前任CEO伊梅爾特先生提出了通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)讓全球所有設(shè)備節(jié)能增效1%的宏大愿景。2015年9月,GE Digital成立,2016年,GE Digital發(fā)布了Predix平臺(tái),受到廣泛關(guān)注。2018年10月,e-works曾組織考察了位于硅谷的GE Digital總部。后來,GE公司分拆之后,GE Digital隸屬于GE Vernova,即能源板塊。如今,瀏覽GE Digital網(wǎng)站,已經(jīng)找不到Predix的內(nèi)容,而是回歸到了以資產(chǎn)管理、能源管理、MES、SCADA、減碳等領(lǐng)域的工業(yè)軟件與服務(wù),同時(shí),GE Digital十分重視數(shù)字孿生應(yīng)用。互聯(lián)網(wǎng)巨頭Google公司于2018年2月正式推出IoT Core,作為一種全托管式服務(wù),幫助用戶安全地連接和管理物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,并與Google云的其它服務(wù)配合,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)地收集、處理、分析和直觀展示物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。該平臺(tái)獲得包括了不少高端客戶的支持。然而,2022年8月,Google宣布于2023年8月16日停止IoT Core的服務(wù)。前文提到,Software AG在Gartner公司的IIoT魔力象限圖中排名靠前。e-works曾兩次組織考察過Software AG總部,領(lǐng)略了Software AG先后于2017年和2018年并購的Cumulocity IoT平臺(tái)和TrendMiner數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的優(yōu)異功能。不過,作為一家歷史超過50年的老牌軟件公司,Software AG在被私有化之后,開始賣出其主流產(chǎn)品。其中,IBM于2023年12月斥資23億美元并購了Software AG旗下的兩款產(chǎn)品StreamSets和WebMethods。而目前Software AG正在尋求出售Cumulocity和TrendMiner。西門子Mindsphere是一個(gè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)即服務(wù)解決方案(Industrial IoT as a service Solution),也稱為基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng),可以實(shí)時(shí)收集和分析各種傳感器數(shù)據(jù),用于優(yōu)化整個(gè)價(jià)值鏈上的產(chǎn)品、生產(chǎn)資產(chǎn)和制造流程。MindSphere的開放式API可以從機(jī)器、工廠或整個(gè)車隊(duì)獲取數(shù)據(jù)。西門子于2017年8月發(fā)布MindSphere2.0版,2018年1月在AWS上發(fā)布 MindSphere 3.0版,2018年5月在Microsoft Azure上發(fā)布MindSphere,2019年4月在阿里云上發(fā)布 MindSphere3.0版。2023年6月,Mindsphere更名為Insights Hub。作為 Industrial Operations X產(chǎn)品組合的一部分,Insights Hub從IoT數(shù)據(jù)中提供商業(yè)價(jià)值,而Industrial Operations X的綜合IoT功能使Siemens Xcelerator生態(tài)系統(tǒng)中的客戶、合作伙伴和組織能夠構(gòu)建行業(yè)特定的應(yīng)用程序。Insights Hub通過對設(shè)備和運(yùn)營數(shù)據(jù)進(jìn)行洞察而指導(dǎo)行動(dòng),改進(jìn)運(yùn)營決策,具體提供運(yùn)營監(jiān)控、OEE、質(zhì)量預(yù)測、設(shè)備健康與運(yùn)營管理等服務(wù)。MindSphere之所以更名為Insights Hub,西門子數(shù)字化工業(yè)軟件總裁兼首席執(zhí)行官Tony Hemmelgarn解釋稱:“業(yè)界對IIoT定位出現(xiàn)了一個(gè)掉頭轉(zhuǎn)向,Insights Hub更傾向于解決方案的方向,而并不是像平臺(tái)一樣的服務(wù)。”2016年,全球管理軟件龍頭企業(yè)SAP推出Leonardo數(shù)字創(chuàng)新系統(tǒng),其中包括Leonardo IoT Foundation、 Leonardo IoT Edge、Leonardo IoT應(yīng)用(連接產(chǎn)品、設(shè)備、車隊(duì)、基礎(chǔ)設(shè)施、市場和人)和Leonardo Bridge,底層基于SAP的云平臺(tái)。2021年,SAP的云平臺(tái)演進(jìn)為BTP(Business Technology Platform)平臺(tái),BTP能夠提供全面的服務(wù)和技術(shù),包括云服務(wù)、數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用開發(fā)工具、高級(jí)分析功能和人工智能。該平臺(tái)可以集成IoT的相關(guān)功能。從SAP的角度出發(fā),IoT已發(fā)展成為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)企業(yè)架構(gòu)的主流組成部分,因此SAP決定將投資重點(diǎn)放在嵌入物聯(lián)網(wǎng)的SAP云解決方案上,并從2022年開始逐步停止BTP上的IoT PaaS組件,而是通過BTP的集成能力、開發(fā)能力和其他SAP云解決方案,來實(shí)現(xiàn)IoT功能。2013年,PTC通過并購ThingWorx開始布局IoT領(lǐng)域,將其打造成一個(gè)具有里程碑意義的IIoT平臺(tái)。PTC公司將ThingWorx與Kepware(各類設(shè)備和傳感器數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換)、Vuforia(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用)、ServiceMax(現(xiàn)場服務(wù)管理)等系統(tǒng)作為平臺(tái)化軟件銷售,提供IIoT解決方案。應(yīng)該來說,PTC對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的布局不僅具有前瞻性,且有著非常清晰的邊界,PTC從一開始就沒有試圖將ThingWorx作為IIoT云平臺(tái)來運(yùn)營,而只是作為提供快速開發(fā)和部署智能互聯(lián)設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)解決方案進(jìn)行銷售。如今,ThingWorx仍堅(jiān)持這一定位,幫助客戶快速、靈活地構(gòu)建各類IoT應(yīng)用。亞馬遜云科技涉足IoT領(lǐng)域也比較早。2015年,亞馬遜在Amazon Web Services (AWS) re:Invent大會(huì)上推出AWS IoT物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái),幫助制造業(yè)客戶將硬件設(shè)備方便地連接到AWS服務(wù),以便在全球范圍內(nèi)存儲(chǔ)、處理、分析聯(lián)網(wǎng)設(shè)備生成的數(shù)據(jù);隨后,亞馬遜云科技還推出AWS IoT Greengrass,將AWS云功能擴(kuò)展到本地設(shè)備,使這些設(shè)備能夠在本地網(wǎng)絡(luò)上安全地收集和分析數(shù)據(jù),同時(shí)與云服務(wù)進(jìn)行交互;此外,AWS IoT還與Lambda、Amazon Kinesis、Amazon S3、Amazon Machine Learning和Amazon DynamoDB等服務(wù)結(jié)合,用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研發(fā)、基礎(chǔ)架構(gòu)管理和數(shù)據(jù)分析。AWS IoT物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)微軟Azure IoT作為Azure云平臺(tái)的一部分,包括了各種服務(wù)和工具,用于支持物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的連接、管理和數(shù)據(jù)分析:例如Azure IoT Hub提供設(shè)備到云和云到設(shè)備的可靠消息傳遞;Azure IoT Edge將Azure云服務(wù)擴(kuò)展到邊緣設(shè)備;Azure Digital Twins提供數(shù)字孿生功能;Azure IoT Central提供完全托管的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù);Azure IoT Solution Accelerators提供預(yù)配置的解決方案模板等等。2022年3月,微軟宣布面向中國市場推出基于Azure IoT產(chǎn)品線的數(shù)字孿生全鏈條解決方案,這一解決方案包括了Azure IoT Hub, Azure Digital Twins以及大數(shù)據(jù)服務(wù),以推動(dòng)中國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的規(guī)模化發(fā)展。IBM也是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的重要參與者之一。IBM在2015年推出了IBM Watson IoT Platform,用于管理互連設(shè)備,并支持應(yīng)用訪問實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。2022年,英國科技媒體《The Register》獲得一份IBM發(fā)給客戶的信件,提到IBM計(jì)劃在其云上關(guān)閉Watson IoT平臺(tái)服務(wù),并從2023年12月1日生效。IBM并未正式回應(yīng)該消息,在目前IBM對外的IoT 解決方案中,主要通過將IoT數(shù)據(jù)與AI、分析等技術(shù)相結(jié)合,優(yōu)化企業(yè)資產(chǎn)性能,實(shí)現(xiàn)智能資產(chǎn)運(yùn)營的可視化與控制。愛立信對物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的剝離直接而徹底。2022年12月,愛立信宣布將包括物聯(lián)網(wǎng)加速器(IoT Accelerator)和車聯(lián)云((Connected Vehicle Cloud)的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)出售給Aeris通信,包括將愛立信物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的資產(chǎn)和員工轉(zhuǎn)移到Aeris通信。Aeris通信是物聯(lián)網(wǎng)解決方案供應(yīng)商,總部位于加利福尼亞州的圣何塞。通快(Trumpf)是全球鈑金加工與激光加工設(shè)備龍頭企業(yè),總部位于德國迪琴根。2015年,通快組建了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)公司AXOOM,業(yè)務(wù)覆蓋生態(tài)、工廠、設(shè)備及傳感器四個(gè)層級(jí)。AXOOM提出Smart Enterprise理念,通過物聯(lián)網(wǎng)連接中心幫助機(jī)器制造商管理現(xiàn)場設(shè)備;通過狀態(tài)監(jiān)控監(jiān)視機(jī)器和零部件的行為;通過遠(yuǎn)程服務(wù)支持遠(yuǎn)程配置、軟件更新和故障排除,減少維護(hù)工作量;透過數(shù)據(jù)分析提高生產(chǎn)率。AXOOM發(fā)展了MES軟件合作伙伴,也發(fā)展了幾十家客戶。2019年7月1日,通快將AXOOM出售給了聚焦于金融行業(yè)的IT服務(wù)公司GFT。這體現(xiàn)出,雖然通快內(nèi)部的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用效果良好,但對外提供工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的收入達(dá)不到預(yù)期。2022年10月,博世宣布其物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理(IoT Device Management)平臺(tái)將于2024年中期停止服務(wù),博世將與主流的云服務(wù)商建立深入合作關(guān)系,幫助客戶的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理向云服務(wù)商遷移。在遷移階段結(jié)束后,博世物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理(IoT Device Management)將停止使用。至此,國外工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)廠商們基本完成了十年的探索與演進(jìn),逐漸找到了適合自身DNA的發(fā)展模式:工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù)越來越向亞馬遜云科技、微軟集中;GE、愛立信、博世等工業(yè)巨頭結(jié)合自身戰(zhàn)略逐漸退出工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)業(yè)務(wù);IBM、西門子和SAP轉(zhuǎn)向?qū)IoT作為解決方案而非平臺(tái)服務(wù)提供,為企業(yè)提供物聯(lián)網(wǎng)連接、數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用開發(fā)等服務(wù);PTC則從一開始就將ThingWorx定位于開發(fā)和部署物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的平臺(tái)化軟件。西門子數(shù)字化工業(yè)軟件總裁兼首席執(zhí)行官Tony Hemmelgarn對IIoT發(fā)展的評價(jià)頗具代表性:“當(dāng)業(yè)界都將物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)平臺(tái)的時(shí)候,我們都學(xué)到了一些事情,并有了一些反思。當(dāng)然,IoT仍然非常重要,并且它的重要性會(huì)一直持續(xù)下去。對西門子來說,我們會(huì)將IoT打造成預(yù)配置好的解決方案,為制造業(yè)企業(yè)提供物聯(lián)網(wǎng)連接、數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用開發(fā)等一系列服務(wù),為它們創(chuàng)造價(jià)值。”
我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展
面臨的難點(diǎn)
2023年下半年,我國兩家雙跨工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)止步科創(chuàng)板,揭示出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展過程中面臨的若干難點(diǎn)問題:研發(fā)投入大,難以實(shí)現(xiàn)收支平衡;主要收入來自項(xiàng)目型服務(wù),而非客戶企業(yè)支付的年度服務(wù)費(fèi);來自母體企業(yè)及關(guān)聯(lián)企業(yè)的收入占比過高;不同行業(yè)和不同領(lǐng)域應(yīng)用場景差異大,共性服務(wù)難以滿足需求等。目前,在風(fēng)電、光伏、電梯、工程機(jī)械等裝備制造業(yè),往往是主機(jī)廠,或者行業(yè)龍頭企業(yè)背景的數(shù)科廠商開發(fā)和運(yùn)營工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)來服務(wù)自身設(shè)備的客戶,實(shí)現(xiàn)諸如運(yùn)營監(jiān)控、設(shè)備維保、故障預(yù)警、備品備件更換、故障維修等后服務(wù)。在風(fēng)電、火電、水電等能源裝備行業(yè),客戶企業(yè)對系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全的要求很高,往往不允許制造商進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸,這極大地制約了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的應(yīng)用。而對于鋼鐵、化工、食品飲料、電子制造等行業(yè),企業(yè)主要的需求還是在企業(yè)設(shè)備互聯(lián)和車間聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用支撐產(chǎn)品研發(fā)、制造、采購、銷售、財(cái)務(wù)、成本、人力資源、物流等等各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的數(shù)字化解決方案,建立集成平臺(tái)來支撐企業(yè)運(yùn)營和決策,并通過供應(yīng)鏈平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與上下游企業(yè)的協(xié)作,這些企業(yè)對于基于公有云的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù)并無剛需。水、電、氣、熱等城市基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行監(jiān)控對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)有明確需求,但也需要部署在其內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之中。此外,離散制造企業(yè)推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用最大的難點(diǎn)是設(shè)備種類繁多,接口形式、自動(dòng)化協(xié)議差異很大,車間聯(lián)網(wǎng)率低,設(shè)備數(shù)據(jù)采集難,而如果車間聯(lián)網(wǎng)和設(shè)備數(shù)據(jù)采集沒有做好,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將成為“無源之水”。因此,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的開發(fā)商需要思考和解決以下問題:01
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是通過公有云提供共性服務(wù),還是更適合進(jìn)行客戶化開發(fā)或配置,通過私有云或在企業(yè)內(nèi)部部署,提供個(gè)性化服務(wù)和解決方案?
02
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的商業(yè)模式和盈利模式究竟是什么,能夠從企業(yè)客戶收取服務(wù)年費(fèi),還是只能做項(xiàng)目或工程總包?
03
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)當(dāng)針對特定行業(yè)、特定領(lǐng)域做專做精,還是放之四海而皆準(zhǔn)?
04
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的開發(fā)商與運(yùn)營服務(wù)商是否應(yīng)當(dāng)分離,由具備行業(yè)Know how、應(yīng)用開發(fā)能力和客戶資源,且獨(dú)立于裝備制造企業(yè)的機(jī)構(gòu)來運(yùn)營,促進(jìn)平臺(tái)的推廣應(yīng)用?
05
底層設(shè)備數(shù)據(jù)采集、IoT數(shù)據(jù)管理與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用三個(gè)層面如何協(xié)同?
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
如何實(shí)現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展?
根據(jù)我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(AII)發(fā)布的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)分為邊緣層、IaaS層、平臺(tái)層和應(yīng)用層,其中,邊緣層完成設(shè)備接入、協(xié)議轉(zhuǎn)換和邊緣數(shù)據(jù)處理。其中,邊緣層的核心功能是連接和適配多種類型、多種接口形式、多種自動(dòng)化協(xié)議、多種聯(lián)網(wǎng)方式的設(shè)備和產(chǎn)品,有支持各種加工工藝的數(shù)控機(jī)床、加工中心,針對各行業(yè)的專用設(shè)備,工業(yè)機(jī)器人、焊接機(jī)、AGV等通用設(shè)備,還有檢測設(shè)備、試驗(yàn)裝備和動(dòng)力設(shè)備,面對的是邊緣端OT實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),將異構(gòu)數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換、匯聚之后傳遞給工業(yè)PaaS平臺(tái);IaaS層是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和平臺(tái)運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施;平臺(tái)層(工業(yè)PaaS)則用于實(shí)現(xiàn)IoT數(shù)據(jù)的接入、存儲(chǔ)、管理和安全,進(jìn)行數(shù)據(jù)展現(xiàn)、分析、預(yù)測與優(yōu)化,融合數(shù)字孿生和AI等技術(shù);而應(yīng)用層(工業(yè)SaaS)則用于實(shí)現(xiàn)諸如工廠可視化、節(jié)能降耗、提高OEE、提升產(chǎn)品質(zhì)量、減少設(shè)備非計(jì)劃停機(jī)、縮短產(chǎn)品交貨期、改進(jìn)后市場服務(wù)等業(yè)務(wù)目標(biāo)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)來源:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(AII)
工業(yè)數(shù)據(jù)采集體系架構(gòu)
來源:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(AII)
目前,邊緣層的設(shè)備數(shù)采實(shí)施難度較大,尤其是老設(shè)備的數(shù)據(jù)采集;平臺(tái)層標(biāo)準(zhǔn)化程度高,適合云端部署,但是系統(tǒng)架構(gòu)復(fù)雜,研發(fā)難度和研發(fā)投入非常大;而應(yīng)用層則需要面對不同行業(yè)、不同業(yè)務(wù)領(lǐng)域的個(gè)性化需求,往往需要實(shí)施服務(wù),因此更適合提供解決方案。在國際上,AWS IoT和微軟Azure IoT平臺(tái)已成為主流的IoT云平臺(tái)(PaaS平臺(tái)),Kepware則是主流的底層設(shè)備數(shù)據(jù)協(xié)議解析軟件,成為眾多IIoT解決方案提供商的合作伙伴,而根據(jù)前文的分析,西門子、GE等工業(yè)巨頭已聚焦于應(yīng)用層;在國內(nèi),華為云、阿里云、騰訊云、百度智能云等互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù)商提供了IoT平臺(tái)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用要取得成效,非常需要有更多廠商致力于解決好各種設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和協(xié)議轉(zhuǎn)換問題,真正幫助廣大制造企業(yè),尤其是離散制造企業(yè)打破車間的黑箱。針對流程行業(yè)和混合制造行業(yè),國際主流的工業(yè)自動(dòng)化廠商均提供組態(tài)和SCADA軟件,例如西門子的SIMATIC SCADA、AVEVA的Intouch、艾默生的Ovation SCADA、羅克韋爾自動(dòng)化的FactoryTalk Optix、霍尼韋爾的Experion SCADA、GE Digital的iFIX SCADA、三菱電機(jī)的Genesis64和歐姆龍的CX-Supervisor等;國內(nèi)主流廠商也有成熟產(chǎn)品,例如中控技術(shù)的InPlant SCADA、和利時(shí)的HiaSCADA、亞控的KingSCADA、力控科技的eForceCon SCADA、九思易的INSPEC SCADA等,臺(tái)達(dá)提供了VTSCADA和DIAView SCADA兩款軟件。其中,中控技術(shù)的InPlant SCADA五萬點(diǎn)以內(nèi)永久免費(fèi)。針對離散制造行業(yè),設(shè)備數(shù)據(jù)采集和協(xié)議轉(zhuǎn)換、車間聯(lián)網(wǎng)則仍然是必須重點(diǎn)解決的問題,已有不少廠商提供相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)。例如,亞控科技的KingIOServer設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具備強(qiáng)大的設(shè)備數(shù)據(jù)采集和工業(yè)自動(dòng)化協(xié)議支撐能力,麥杰科技推出SmartCollector工業(yè)數(shù)據(jù)智能采集平臺(tái),研華科技提供軟硬結(jié)合的邊緣智能解決方案,聯(lián)想提供邊緣計(jì)算產(chǎn)品及數(shù)據(jù)智能服務(wù),阿爾卑斯系統(tǒng)集成公司提供了數(shù)據(jù)采集的軟硬件產(chǎn)品,蓋勒普提供工業(yè)大數(shù)據(jù)采集及分析管理整體解決方案,蘭光創(chuàng)新提供設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)解決方案,CAXA擁有DNC設(shè)備物聯(lián)軟件,格創(chuàng)東智提供邊緣計(jì)算產(chǎn)品,華龍訊達(dá)提供數(shù)據(jù)采集平臺(tái),浙江中之杰、數(shù)益工聯(lián)和中設(shè)智控?fù)碛性O(shè)備數(shù)據(jù)采集方案,濤思數(shù)據(jù)的TDengine時(shí)序數(shù)據(jù)庫可以用于設(shè)備和傳感器的時(shí)序數(shù)據(jù),恒力華振則提供從設(shè)備數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)治理的整體解決方案。在車間聯(lián)網(wǎng)方面,MOXA、研華科技、TPLINK(普聯(lián)技術(shù))、三旺通信和東土科技等主流廠商提供了成熟的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)產(chǎn)品。根據(jù)e-works觀察,我國知名的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)公司越來越突出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的軟件產(chǎn)品和服務(wù)。例如,卡奧斯推出了MOM平臺(tái)和數(shù)字孿生平臺(tái),最近,黃培博士應(yīng)邀走進(jìn)卡奧斯賦能的廣州順科智能工廠,現(xiàn)場觀摩了卡奧斯MOM系統(tǒng)助力順科降本增效的實(shí)際應(yīng)用;美云智數(shù)提供了數(shù)字研發(fā)、智能制造、數(shù)字供應(yīng)鏈和數(shù)字營銷領(lǐng)域的應(yīng)用套件;格創(chuàng)東智重點(diǎn)聚焦半導(dǎo)體、新能源和3C行業(yè),基于工業(yè)人工智能核心算法,提供AI質(zhì)檢、能源管理、設(shè)備管理、生產(chǎn)管控、品質(zhì)優(yōu)化和供應(yīng)鏈管理等解決方案;藍(lán)卓基于SupOS工廠操作系統(tǒng)提供石化、水泥、造紙、熱電、汽配等行業(yè)解決方案;徐工漢云提供制造運(yùn)營、設(shè)備管理、后服務(wù)和供應(yīng)鏈管理解決方案;樹根互聯(lián)提供設(shè)備連接的軟硬件系統(tǒng),以及經(jīng)營管理、資產(chǎn)管理、設(shè)備健康管理、能源管理、工業(yè)安全、MOM、APS和QMS等應(yīng)用軟件;工業(yè)富聯(lián)提供了自動(dòng)化、數(shù)字化、機(jī)器人化和智能化產(chǎn)品與解決方案,并提供卓越制造咨詢和燈塔工廠解決方案;用友網(wǎng)絡(luò)、浪潮云洲、金蝶軟件、寶信軟件和賽意信息本身就有深厚的管理軟件背景,提供了豐富的云應(yīng)用軟件;雪浪云立足高端裝備等行業(yè),提供數(shù)字孿生、行業(yè)大模型、多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理軟件系統(tǒng);東方國信提供了營銷云、數(shù)據(jù)云和大數(shù)據(jù)平臺(tái),并推出AI大模型;優(yōu)也提供能效管理、設(shè)備運(yùn)維等解決方案;寄云科技推出工業(yè)智能平臺(tái),涵蓋了工業(yè)數(shù)據(jù)采集、工業(yè)數(shù)據(jù)建模、時(shí)序數(shù)據(jù)分析等功能;蘑菇物聯(lián)聚焦動(dòng)力設(shè)備的能源數(shù)據(jù)采集與節(jié)能降耗;摩爾元數(shù)則提供了MES低代碼平臺(tái)和數(shù)字孿生平臺(tái)。e-works認(rèn)為,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)廠商應(yīng)當(dāng)明確自己的優(yōu)勢,揚(yáng)長避短,積極發(fā)展技術(shù)合作伙伴,沒有必要在邊緣層、平臺(tái)層和應(yīng)用層面面俱到,不需要重復(fù)發(fā)明“輪子”。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)層十分復(fù)雜,建議謹(jǐn)慎投資。對于工業(yè)背景的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)廠商,建議充分利用自身的行業(yè)Know-how,重點(diǎn)做好應(yīng)用層,明確細(xì)分行業(yè)和應(yīng)用場景的定位,專注于提供針對特定行業(yè)和特定應(yīng)用的高價(jià)值、平臺(tái)化的工業(yè)APP或工業(yè)軟件,提供靈活的系統(tǒng)配置工具,并與邊緣層和平臺(tái)層廠商開展生態(tài)合作,各施其職、分工協(xié)作,協(xié)同滿足目標(biāo)客戶的客制化需求。同時(shí),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)廠商應(yīng)提供靈活的部署方式,支持公有云、私有云和混合云部署。只有通過把握所專注的細(xì)分行業(yè)和應(yīng)用場景的應(yīng)用需求,不斷完善和豐富系統(tǒng)功能,提升實(shí)施服務(wù)能力,更好地與工業(yè)企業(yè)已部署的各類應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)集成,才能真正為客戶創(chuàng)造價(jià)值和效益。AIoT(即AI+IoT)和數(shù)字孿生是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)廠商值得深入拓展的發(fā)展方向,與生成式AI結(jié)合,可以在設(shè)備維護(hù)、客戶服務(wù)、運(yùn)營管理、生產(chǎn)優(yōu)化和質(zhì)量控制等領(lǐng)域找到典型應(yīng)用場景。2024年8月30日,與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的四項(xiàng)國標(biāo)正式發(fā)布,包括《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) 監(jiān)測分析指南》、《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) 解決方案分類方法》、《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) 服務(wù)商評價(jià)方法》、《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) 質(zhì)量管理要求》。這些國標(biāo)的執(zhí)行將有利于規(guī)范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)廠商的服務(wù),促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。本文系統(tǒng)回顧了過去十年IIC從更名到并入DTC的歷程,縱覽過去五年Gartner發(fā)布的五張IIoT魔力象限圖,揭示出GE、西門子、SAP、Google、SAP、博世、愛立信、PTC、微軟、AWS、Software AG、通快等國際知名廠商在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)市場上的發(fā)展與變遷。這些他山之石能夠?yàn)槲覈I(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)廠商探索可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式帶來諸多啟示。e-works認(rèn)為,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)互聯(lián)的網(wǎng),連接工業(yè)要素的網(wǎng),而不是工業(yè)的互聯(lián)網(wǎng),更不是指工業(yè)企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是推進(jìn)智能制造的基礎(chǔ)設(shè)施,工業(yè)數(shù)據(jù)采集(設(shè)備和裝備類的產(chǎn)品)與協(xié)議轉(zhuǎn)換是基礎(chǔ),車間聯(lián)網(wǎng)(打造數(shù)字化工廠)和設(shè)備聯(lián)網(wǎng)(實(shí)現(xiàn)后服務(wù))是前提,工業(yè)PaaS平臺(tái)是樞紐,而平臺(tái)化服務(wù)則是價(jià)值創(chuàng)造的核心。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)廠商必須找準(zhǔn)自身的行業(yè)與應(yīng)用領(lǐng)域的差異化定位,沒有必要,也不可能面面俱到。各類廠商應(yīng)當(dāng)真正推進(jìn)生態(tài)合作,取長補(bǔ)短,開放合作,提供靈活的部署方式,建立合理的利益分配方式,為各行業(yè)的工業(yè)企業(yè)提供高價(jià)值的平臺(tái)化服務(wù)。只有通過不同背景廠商之間的生態(tài)合作,才能在多贏的基礎(chǔ)上,找到適合自身DNA的商業(yè)模式,實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)廠商的可持續(xù)健康發(fā)展。
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