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盘点:工业互联网的9大核心技术

发布时间:2015-09-15 来源:中国自动化网 类型:产业分析 人浏览
关键字:

核心技术 工业互联网

导  读:

工业互联网这个话题是由GE公司在2012年率先提出的。这个话题和后来2013年德国提出的工业4.0,可以说搅动了很多企业的神经。但是这些新的理念并不是空穴来风,它是工业化国家在过去几十年强大的技术积累,以及和互联网结合以后产生的新战略,新的技术布局以及对未来的一种新的愿景。它包括9大核心技术。



 4、跨企业的标准制定

  关于工业互联网方面的标准制定,应该讲现在是全球主要工业企业,乃至国家之间竞争的焦点。包括德国在内的这些企业和国家都意识到它的高度重要性。譬如在上世纪的近四十年的时间里,德国每年3.3%的GDP增长中,标准的贡献率占到了0.9%,仅次于资本投入,而且比国内创新和直接购买技术来的更加重要。因此掌握标准话语权是这些国家乃至企业,他们在未来进行战略布局非常关键的一步。在这一方面美国的企业也是走在全球的前列。

  2014年 4月,以GE、AT&T、思科、IBM、英特尔五家企业为龙头所成立工业互联网联盟,就是在波士顿宣告成立。这个联盟迅速扩大到100多个会员公司,美国的企业在软件,互联网方面具有高度的优势,他们也希望在新的工业联盟这种开放式联盟合作架构下,建立一些新型的实施标准。刚才说GE的软件平台就想成为事实性的工业标准。当然这个领域是激烈的竞争和博弈,国家层面、企业层面都在做着积极的布局,中国的企业一定不能置身事外,一定要介入其中。要对这个标准和技术走向产生足够的影响和话语权作用才行。


  5、工业互联网的系统安全

  这个话题极其重要,但是在今天一波一波的热浪当中,大家似乎并没有把它做成一个重大的事件去看、去分析。实际上一系列的安全事件在不断发生。这些年最有名的事件应该是2011年轰动一时的伊朗政府指责美国和以色列编制的木马软件,这个软件通过西门子的核电控制系统SCADA,切入到伊朗核设施当中。这些软件被用来设计攻击管理软件。这种木马病毒被伊朗政府称为数字制造导弹,这些事情或许没有他们讲的这么严重,但是这些事情给我们做了非常重要的安全提示。

  在工业互联网逐渐兴起之后,真的要在企业包括跨企业之间获得普及,安全问题必须解决。设想一下,如果这个问题不解决,不仅关系重大的这些设备,基础设施,即便像智能家居、智能汽车这样的领域,都会存在巨大的安全隐患和隐私隐患。


  6、机器人改变工业流程

    今天日本是拥有机器人最多的国家,日本全国每万人机器人使用量高达332台。

  这是2012 年的统计数据,当时德国的使用量是273台,德国是欧洲使用量最高的国家,而我们国家当时的情况只有十台。当然这两年中国的机器人使用和发展应该是非常快速的,相关的企业都在引进、制造机器人。像富士康公司已经宣布在2014年就实现了关灯生产这一目标。这在劳动成本居高不下的沿海地区是非常关键的,因为在中国的沿海地区每年劳动力薪酬上涨速度高达15%以上,机器人每年的价格又大幅下降,所以这就使工业机器人大行其道。

  但是机器人在中国面临着一个困境,就是大量的高端机器人,还都是全球几大品牌的天下。主要在日本和欧洲的公司手里。一些核心的技术,软件也不是在互联网,而是在基础的减速器、控制器、数控系统,这些领域是传统的工业和智能化的硬件,嵌入式软件的天下。像减速器这一领域,中国都需要进口。而国外公司在这一轮竞争当中采取新型策略,关键部件对中国企业采取高价措施,使得中国企业生产成本居高不下。

  

  7、分布式的生产和3D打印

  3D打印为什么重要?因为他对工业互联网融合所带来的,对未来工业生产方式的变化将是颠覆性的。

  首先它将进行线上设计和线下生产的高度融合。3D打印所引发的创客运动正在改变过去的生产方式,每个人都可以在网上购买3D打印机,并且将他们的想法付诸于实践,而且可以实现分布式的生产。使得每一个人的创意构想成为可能。

  第二个趋势是创业生产的轻量化,因为3D打印带来的互联网创业,会使创业门槛降低,而且长尾效应能够显现出来,细分业务总是能找到自己的生存空间。

  3D打印的第三个重要趋势是生产分包形式的多样化。借助3D打印所产生的各种小公司,比大公司更加快捷迅速。虽然这一类生产制造方式不会马上颠覆大公司的存在,但是可以创造出更多的市场。在大规模制造中间,传统的制造业依旧占据传统的优势。但是小批量个性化的生产,有可能被3D打印所代表的未来技术冲击,乃至替代。

  3D的材料,目前还是3D打印广泛推广应用的关键瓶颈。因为3D打印的材料,在强度和刚度力学性能,包括打印产品的粗糙度、防潮性、热稳定性等等还会有很多障碍,尤其是这些材料性能又将进一步影响热处理、表面理化处理、精加工、抛光、镀膜等等后续工艺,直接影响生产成本和效率。

 

  8、人类意识与机器的融合

  人类最终能不能用意念直接控制机器,乃至其他生物甚至是人类?这一构想其实存在了很多年,最近似乎在这一领域出现了一些重大的突破。在2010年,几位科学家曾经尝试将印度和法国的测试者连在一起,当单词用脑电波系统转换为二维码,从印度人的脑波输出被传到法国之后,竟然可以重新识别、转化,最后被测试者在法国理解了这个单词。

  这种被称为脑机接口的技术已经存在了三十多年。在工业互联网时代,脑机接口技术给我们提供了巨大的想象空间,人类不仅可以和机器产生互动,并且有可能控制机器。更重要的是反过来,机器还可能读懂人类的意念,从而和人类发生深层次的互动、融合。在2014年结束的腾讯WE大会上,日本公司就推出一款脑电波猫耳朵的产品,这一款产品玩法很简单,当人情绪起伏的时候,那个猫耳朵就会竖起来,情绪低垂的时候,猫耳朵就会搭下来。
   
  9、虚拟世界

  关于这个概念,在德国工业4.0体系当中,叫数字物理系统。这一全新的制造方式,其实是让我们看到了一个未来的图景。那就是在未来,除了物理世界之外,所对应的整合很多更加全面的信息数字系统,或者是虚拟系统,将和物理世界之间产生高度的互动和相互的关联。GE公司所进行的航空发动机的生产、使用、监控,就是将大量的数据进行收集、模拟和处理。

  在未来,我们所生活的物理世界之外,有一个整合了更多信息的虚拟系统,而这个虚拟系统将能够帮我们去预测,帮我们去维护现在的物理世界,他们的预测准确度可能高于我们基于现实的,对信息的预测准确度。因为他们掌握的信息更多,而且因为掌握了全历史的信息,所以又会帮我们进行更加有效的,新的智能化的设计、制造。所以德国人所讲的机器生产机器,在未来也不是一个虚拟的话题,它真的会变成一个现实。

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