2022年当“互联网+”遇上“工业互联网” .pdf

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1、当“互联网 +”遇上“工业互联网”什么是工业互联网作为世界最大的多元工业集团， 为了在开创和全面推进高技术战略智能化工业的时代进程中发挥主导力量，美国通用电气公司( 下称 GE公司) 依托庞大的产业链、产品体系和技术实力，提出了自己的“工业互联网”概念。一、工业互联网的概念浅析GE公司认为，“工业互联网” 是两大革命中先进技术、 产品与平台的结合，即工业革命中的机器、设施与网络和互联网革命中的计算、信息与通信。“工业互联网”是数字世界与机器世界的深度融合，其实质也是工业和信息化的融合。与工业 4.0 的基本理念相似， 它同样倡导将人、 数据和机器连接起来， 形成开放而全球化的工业网络， 其内涵

2、已经超越制造过程以及制造业本身，跨越产品生命周期的整个价值链，涵盖航空、能源、交通、医疗等更多工业领域。“智能”是工业互联网的关键词，GE正在飞机发动机上诠释“智能”的概念。飞机发动机上的各种传感器会收集发动机在空中飞行时的各种数据，这些数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 据传输到地面， 经过智能软件系统分析， 可以精确地检测发动机运行状况，甚至预测故障，提示进行预先维修等，以提升飞行安全性以及发动机使用寿命。二、

3、工业互联网的核心元素工业互联网具备的三个核心元素是智能机器、先进分析方法以及工作中的人( 或者称作“高知劳动力” )。GE认为尽管对工业互联网的讨论聚焦在机器和数据上，但工作中的人也同等重要，事实上，只有改变人们工作的方式，工业互联网才能实现上述价值。 由于互联网从根本上降低了人们接触信息以及与其他人交互的难度，因此工业互联网将转变人们在工作场所利用信息和进行协同的方式。(1) 智能机器利用先进传感器、 控制器和软件程序连接世界大量机器( 机床) 、设施、机队( 车船)和网络。(2) 先进分析方法在材料科学、 电子工程以及其它关键学科中利用基于物理的分析方法、主动算法、自动化和深域技术，理解机

4、床和大系统如何运行。(3) 工作中的人随时连接在工业设施、 办公室、医院或移动中工作的人们， 支持更加智能的设计、操作、维修以及更高质量的服务与安全性。对于工作中的人高知劳动力来说， 使其达到新的生产率和决策水平有一系列使能技术，包括：云计算、移动性、智能机器、存在与位置感知、协同和社交软件、虚拟现实与数据可视化以及可穿戴设备和机器人。这些技术在工业互联网中的越来越多地组合使用。由于软件在智能制造中的突出地位，GE很早就开始重视软件的作用，跳出制造业的思维模式， 致力于软件投入， 构建自身的数据分析能力。“工业互联网”的这三个核心元素恰恰反映了这一点，因为它关注的更多的是“软”的部分，即名师资

5、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 机器中的传感与控制网络、 分析与计算方法、 以及人在新的智能环境下的智力因素。转型软性制造为GE全面参与智能制造硬件基础设施和软件基础结构建设打下基础。三、工业互联网的革命特征GE公司认为：工业互联网是200 年来继工业革命和互联网革命之后的第三波创新与变革。第一波工业革命中，机器和工厂占据主角 ; 第二波互联网革命中，计算能力和分布式信息网络占据主角; 第三波工业互联网革命中，基于机器

6、的分析方法所体现的智能占据主角，以智能设备、 智能系统、 智能决策这三大数字元素为显著特征。(1) 智能设备为工业机床提供数字仪器是工业互联网革命的第一步，分布广泛的仪器是工业互联网兴起的一个必要条件。 为了让机器 ( 如机床 )更加智能，必须降低部署成本、提升计算能力、开发先进分析方法。理解智能设备产生的大量数据是工业互联网实施的关键之一，工业互联网可以想象成是数据流、 软件流、硬件流和信息流及其交互。 数据从智能设备和网络获取，使用大数据工具与分析工具存储、分析和可视化，得到“智能信息”用于决策。智能信息还可以在机床、网络、个人或集体之间共享，方便进行智能协同并做出更好的决策。 智能信息还

7、可以反馈回原始机床，其中包括加强机床、 机队和大型系统运行或维修的扩展数据， 这个信息反馈回路可以使机床 “学习”经验，通过机上控制系统表现得更佳智能。每个仪器设备都将产生大量数据， 通过工业互联网传输到远程机床和用户分析或存储。工业互联网实施中的重要一环就是确定什么数据留在设备中，留在本地的数据规模是确保工业互联网安全的关键之一，创新技术可以允许敏感数据保留在机床上。 这些数据流将慢慢成为运行和绩效历史，让操作员更好地理解工厂中关键机床的运行信息和条件。 分析工具将这些信息与类似机床的运行历史进行名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -

8、 - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 比较，可以可靠地估算机床的故障情况。运行数据、 主动分析方法以这种方式组合起来，避免计划外停工，降低维修成本。(2) 智能系统智能系统包括许多传统的网络化系统，同时也包括在机队和网络间广泛部署且内置软件的机械装置的组合， 随着加入工业互联网的机床和设备增加，机械装置在机队和网络间的协同效应就可以实现。智能系统有几种不同的形式：网络优化形式。 即智能系统中的互连机床可以协同运行，实现网络级的运行效率。智能系统还适合在运输网络中进行路线优化，互连的运载器 (如车辆 ) 会知晓它们

9、自己的位置和目的地， 而且系统中的其它运载器也会得到提醒，从而实现进行路线优化，找到最高效的系统级解决方案。维修优化形式。 即智能系统可以促进机队中进行最优的低成本机器维修。跨机器、 组件和单个零件的总视图提供这些设备状态的可视信息，以便在正确时间、正确地点运送最适当的零件， 这就降低了零件库存要求和维修成本，提升了机器可靠性水平。 智能系统维修优化可以与网络学习和主动分析相结合，让工程人员实施预先维修程序。系统恢复形式。 及智能系统建立系统范围的智能信息库，可以在遭受冲击后快速和高效地辅助系统恢复。比如，在发生自然灾害时，智能仪表、传感器以及其它智能设备与系统可用于快速探测并隔离最大的问题。

10、地理信息和运行信息可以结合起来支持功能恢复工作。学习形式。即网络学习效果是智能系统中机器互连的另一个好处。每台机器的运行经验可以集合到单个信息系统中，加速各台机器的学习。 比如，从飞机上收集的带有位置和飞行历史的数据可以提供在各种环境下飞机性能的大量信息。数据挖掘结论可以用于让整个系统变得更智能，从而推动知识积累和结论实施的持续进行。(3) 智能决策名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 工业互联网的威力将在智能决策中实

11、现。做出智能决策时， 足够的信息从智能设备和系统中收集并促进以数据驱动的学习，使得部分机器和网络级运行职能从操作人员那里转移到可靠的数字系统。智能决策是工业互联网的长期愿景，它是工业互联网的元素按设备、按系统组合的过程中所收集知识的顶点。上述三个数字元素有递进的意味，将其相互串起来的是智能信息。 智能设备产生并交互智能信息， 智能系统通过智能信息实现系统间智能设备的协同，具备知识学习功能的智能决策处理智能信息并实现整个智能系统的全方位优化。四、工业互联网的现实意义从创造价值的角度来看， 工业互联网的价值可以从三方面体现：第一，提高能源的使用效率 ; 第二，提高工业系统与设备的维修和修护效率;

12、第三，优化并简化运营，提高运营效率。比如对于航空业来说，到2027 年，工业互联网就能够助其实现节省 300 亿美元燃油成本的目标。GE公司还为工业互联网描绘了美好的经济前景，据其2012 年的预测，如果工业互联网能够使生产率每年提高1%-1.5% ，那么未来 20年，它将使美国人的平均收入比当前提高25%-40%; 如果世界其它地区能确保实现美国生产率增长的一半，那么工业互联网在此期间会为全球GDP 增加 10 万亿-15 万亿美元。回到智能制造上来说， “工业互联网” 的意义在于提出了三大智能制造的数字元素：智能设备、智能系统、智能决策，并描绘了三者集成的未来。通过这些元素的集成，工业互联

13、网将把“大数据”与基于机器的分析方法结合在一起。管理和分析高频实时数据的强大能力让系统对运行状态的洞悉上升到新台阶，基于机器的分析方法给分析过程带来新的维度，让先进分析与 “大数据” 工具集相结合，使工业互联网能够同时利用历史数据与实时数据。在数字的智能设备、 系统和决策与物理的机器、 设施、机队和网络完全结合之后， 工业互联网将发挥最大威力，释放全部潜能。届时，生产率提高、成本降低和废物排放的减少所带来的效益将带动整个工业经济发展，所谓美国版“工业4.0”也将从这一点上助力美国实现智能制造的美好愿景。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -

14、 - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - GE工业互联网与中国互联网 +要做合伙人对于 GE公司董事长兼首席执行官杰夫伊梅尔特来说，虽然早在几年前就论断了工业互联网革命即将到来，但是机会从未像今天一样如此诱人。尤其在中国市场，面对互联网 +和中国制造 2025 的风生水起，德国的工业4.0 、美国的工业互联网都是中国学习和效仿的榜样，而GE获得的关注度也在剧增。在这样的情况下，杰夫伊梅尔特亲临中国，要当互联网+“中国合伙人”，掀起 GE在工业互联网领域与中国的一系列合作。2015年 7月 7 日，GE在中国举办“

15、当智慧遇上机器工业互联网中国峰会”，在这次峰会中， GE宣布与中国电信集团启动合作，GE工业互联网大数据软件平台与中国电信的电信基础设施和增值服务对接，形成工业互联网整体解决方案，推动工业互联网在航空、医疗、能源、工业制造和其他相关行业的应用。根据合作协议，双方将探索利用 GE公司的 PredixTM 软件服务平台及相关应用，和中国电信的电话、互联网接入及应用、移动通信、数据通信、视讯服务等多种类综合信息服务， 为目标客户群提供应用解决方案。双方还将开展影像云储存、远程医疗应用、智能制造、云计算等领域的合作。其实双方合作的目标行业也是GE工业互联网解决方案主推的行业，现在国内有多家企业与 GE

16、进行了合作，中国东方航空股份有限公司就是其中一家。据中国东方航空股份有限公司飞行安全技术应用研究院研究院谷剑介绍，通过与 GE的合作，东方航空通过减推力使用的优化降低维修成本和提高在翼时间，预计双方的合作项目未来可以为东航集团每年节省496 万美元。迄今为止， GE已经在中国开展了12 个工业互联网试点项目，逐步推动40多个大数据分析应用落地。 以试点项目带来的效益核算， 工业互联网将额外为中国航空、医疗和能源行业每年创造超过百亿元的增值。对于工业互联网概念的打造，GE公司于 2012 年提出并倡导工业互联网，依靠机器以及设备间的互联互通和分析软件，打造智能机器，实现人、机器和数据的无缝协作，

17、 开创机器与智慧、物理世界与数字世界的融合。从推行工业互联网概念至今，GE也在启动全行业生态系统建设进程，早在去年，GE就宣布其工业互联网软件平台Predix 将于 2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 015 年向所有公司开放，为它们大规模快速开发自定义行业应用、提升资产管理绩效提供支持。杰夫伊梅尔特强调：“数字化基础、大数据、智能工厂是提升制造业的三大机遇， 我们正在开启下一个新工业时代，全球工业通过硬件与软件的

18、结合正在重新发现增长机遇。 工业互联网可以为中国基础设施产业升级提供更有效的路径， GE期待与中国政府和行业伙伴共同推动这一转型进程。”无论互联网 +还是中国制造 2025，都是中国企业加快融合和创新发展的机遇所在。有机遇就有挑战， 中国制造业还大而不强， 中国中小企业面对挑战的应变能力还不足。有分析认为，中国的工业互联网将开始前所未有的发展阶段。另有分析认为，应用工业互联网之后企业效益会提高大约20% ，成本可以下降20% ，节能减排可以再降 10% 左右。未来 20 年，中国的工业互联网至少可以带来3 万亿美元左右的 GDP 的增量。像通用电气 (GE)这样的旧经济体巨擘都在积极推动物联网

19、设备的进步。目前通用电气销售大约43 种的“工业互联网”产品，营业收入超过10亿美元，最大的买家一直是航空和机车客户。这些传统行业的巨头的IT 部门已经懂得如何利用来自于传感器的数据，来提高生产效率，提升产品的竞争力。可以说现在 GE很重视中国的这一块的市场， 中国政府现在正在倾力打造 “互联网+”的新模式，与其自身推广的“工业互联网”模式不谋而合，这让GE这样的巨头看到无限的潜力。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -