IBM大數(shù)據(jù)與分析：從物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0看中國制造2025

　　制造業(yè)是國家綜合實力的象征，是在全球化競爭中賴以生存的資本和保障。規(guī)模雄厚、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、技術(shù)創(chuàng)新、質(zhì)量優(yōu)異、產(chǎn)業(yè)鏈國際主導(dǎo)地位突出的制造業(yè)是國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展和繁榮以及國家安全的基礎(chǔ)。

　　當今，全球制造業(yè)正面臨深刻的變革。一方面，制造商日益關(guān)注小批量、個性化生產(chǎn)，爭奪快速增長的、以“多樣微量”為特征的市場藍海;另一方面，新技術(shù)(如傳感技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動等)的飛速發(fā)展以及在各個領(lǐng)域的快速滲透，使得制造業(yè)傳統(tǒng)模式的變革及新型業(yè)務(wù)模式的創(chuàng)新成為可能;此外，越來越多的制造商正在探索從產(chǎn)品到服務(wù)的轉(zhuǎn)型。在這場制造業(yè)的變革浪潮中，包括中國在內(nèi)的大國都在積極布局以期把握先機。

　　那么究竟什么是“工業(yè)4.0”?

　　工業(yè)4.0是一個復(fù)雜的命題，從關(guān)鍵的用戶需求——工業(yè)4.0產(chǎn)品的角度切入，有助于理解其要義與精髓。同時，工業(yè)4.0產(chǎn)品意味著產(chǎn)品生命周期乃至全價值鏈、全生態(tài)系統(tǒng)的變革。

　　全球許多標桿企業(yè)早已制定工業(yè)4.0的變革戰(zhàn)略，開始實施并已取得相當成果

　　常見的工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型變革戰(zhàn)略實施路線圖包括如下三個階段。

　　第一階段：M2M(廠內(nèi)與企業(yè)內(nèi)廠際互聯(lián))

　　工廠內(nèi)系統(tǒng)、設(shè)備與機器間在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上互聯(lián)互通。逐步達到全企業(yè)內(nèi)所有工廠間運營、監(jiān)控和管理決策的完整聯(lián)系。

　　第二階段：B2B(價值鏈上所有企業(yè)互聯(lián))

　　實現(xiàn)企業(yè)全方位供應(yīng)鏈的互聯(lián)互通。包含上游所有各級供應(yīng)商的相關(guān)系統(tǒng)(系統(tǒng)內(nèi)包含相關(guān)設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)信息)以及下游各渠道的系統(tǒng)終端或設(shè)備。

　　第三階段：C2M(消費者與相關(guān)工廠間互聯(lián))

　　此一階段又稱為“以軟件定義產(chǎn)品與制造”階段。在這階段中，產(chǎn)品方面的需求、設(shè)計、測試、上市，以及制造方面的工廠、制造、物流、服務(wù)，都在企業(yè)安全的架構(gòu)體系之下全面地在云端互聯(lián)互通。

　　物聯(lián)網(wǎng)支撐下的工業(yè)4.0變革，為企業(yè)帶來全面的業(yè)務(wù)價值與能力提升。

　　IBM工業(yè)4.0與物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略、能力和案例

　　在工業(yè)4.0及物聯(lián)網(wǎng)研究、創(chuàng)新和實現(xiàn)的聯(lián)盟和組織中，IBM一直發(fā)揮著核心作用。

　　1999年，IBM發(fā)明了MQTT(消息隊列遙測傳輸)技術(shù)。MQTT協(xié)議是為大量的計算能力有限、且工作在低帶寬、不可靠網(wǎng)絡(luò)下的遠程傳感器和控制設(shè)備通訊而設(shè)計的即時通訊協(xié)議。2014年MQTT正式成為結(jié)構(gòu)化信息標準促進組織OASIS推薦的物聯(lián)網(wǎng)消息傳遞協(xié)議標準。

　　2013年，IBM積極參與由德國機械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會、德國電氣電子行業(yè)協(xié)會和德國聯(lián)邦信息產(chǎn)業(yè)、電信和新媒體聯(lián)合會主導(dǎo)的工業(yè)4.0平臺組織，目的是就“工業(yè)4.0”技術(shù)、標準、商業(yè)模式等展開跨行業(yè)交流。

　　2014年，IBM、AT&T、思科、通用電氣和英特爾在美國波士頓宣布成立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟 (IIC) ，以期打破技術(shù)壁壘，促進物理世界和數(shù)字世界的融合。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟是一個開放性的會員組織，該聯(lián)盟將有助于相關(guān)機構(gòu)更便利地連接和優(yōu)化資產(chǎn)、操作及數(shù)據(jù)，提高靈活性，促進智能分析，以釋放所涉及工業(yè)領(lǐng)域的商業(yè)價值。

　　2015年3月，IBM宣布投資30億美元成立物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部，進一步整合全球資源，專注于協(xié)助企業(yè)客戶與合作伙伴針對工業(yè)4.0等重要領(lǐng)域進行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、應(yīng)用與業(yè)務(wù)創(chuàng)新?；贗BM Bluemix云平臺的新型物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)使得各領(lǐng)域應(yīng)用開發(fā)商可以快速地將包括物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的多源數(shù)據(jù)集成到基于云的應(yīng)用開發(fā)和運行環(huán)境中，加速實現(xiàn)工業(yè)4.0的進程。

　　工業(yè)4.0的主要應(yīng)用領(lǐng)域體現(xiàn)在從智慧研發(fā)到智慧工廠、智慧生產(chǎn)、智慧物流以及智慧服務(wù)的整個周期，IBM融合了先進信息技術(shù)的智能物聯(lián)平臺為建設(shè)工業(yè)4.0提供了全面的支撐

　　IBM智能物聯(lián)平臺通過連接ERP、MES、CRM、SCM等工業(yè)3.0階段所建設(shè)的典型信息化系統(tǒng)，將其能力以開放接口的形式發(fā)布于云平臺，從而更好的支持按需調(diào)用，并通過大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)提升現(xiàn)有系統(tǒng)組合的價值。

　　IBM智能物聯(lián)平臺融合了連接與整合、云計算與平臺服務(wù)、大數(shù)據(jù)、安全等核心技術(shù)，在設(shè)計、制造、運營和交付的不同環(huán)節(jié)提供了全方位的解決方案。

　　通過持續(xù)工程、設(shè)計思考等方法設(shè)計和構(gòu)建新型的互聯(lián)且數(shù)據(jù)豐富的產(chǎn)品和設(shè)備;通過內(nèi)嵌智能分析優(yōu)化能力到制造運營等環(huán)節(jié)中，可以促進智慧工廠的發(fā)展, 節(jié)能減排，優(yōu)化運營;通過互聯(lián)網(wǎng)用戶洞察能力，充分利用移動社交能力跟客戶和員工進行交互。IBM的智能物聯(lián)平臺擁有4大核心能力：

　　1.強大的物聯(lián)網(wǎng)連接與整合能力

　　IBM智能物聯(lián)平臺支持海量、多樣的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的接入、集成與分發(fā)，是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支撐平臺的入口。

　　2.豐富的物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析能力

　　物聯(lián)網(wǎng)真正的價值來自對海量數(shù)據(jù)的分析洞察，由大數(shù)據(jù)驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)才是有價值的物聯(lián)網(wǎng)。IBM智能互聯(lián)平臺集成了IBM全頻譜的大數(shù)據(jù)分析能力，從而幫助制造業(yè)客戶從多種數(shù)據(jù)源中獲取洞察、支撐整個企業(yè)甚至價值鏈的相關(guān)業(yè)務(wù)決策。

　　3.推動價值鏈整合與業(yè)務(wù)創(chuàng)新的PaaS能力

　　IBM Bluemix是IBM基于開放式技術(shù)構(gòu)建的PaaS(Platform AsA Service，平臺即服務(wù))平臺。Bluemix通過提供多種技術(shù)與業(yè)務(wù)服務(wù)以及托管功能來實現(xiàn)快速、組裝式、規(guī)模化應(yīng)用開發(fā)，從而簡化應(yīng)用程序的交付過程，使得開發(fā)者能夠輕松地進行應(yīng)用程序開發(fā)。

　　4.完備的物聯(lián)網(wǎng)安全保障能力

　　IBM智能物聯(lián)平臺不僅高效地保護其上的應(yīng)用與數(shù)據(jù)免受各種安全威脅，并使其符合法規(guī)要求。12個分布全球的IBM安全運營中心 (SOC) 每天都會幫助遍及全球的IBM 客戶解決數(shù)以億計的安全事件問題。

　　基于數(shù)十年與工業(yè)界深度合作的經(jīng)驗，IBM正在幫助客戶實現(xiàn)新的工業(yè)革命的轉(zhuǎn)型

　　從智慧研發(fā)到智慧工廠、智慧生產(chǎn)、智慧物流到智慧服務(wù)，IBM憑借其全面、成熟和完善的IT解決方案提供能力，正在幫助客戶完成新的工業(yè)革命的轉(zhuǎn)型。

　　向工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型的途徑

　　工業(yè)4.0還處在探索階段，還未達到大規(guī)模推廣的階段。作為國家戰(zhàn)略和企業(yè)未來核心競爭力，有遠見有條件的企業(yè)，特別是期望在國際舞臺上開展競爭、贏得市場的企業(yè)，必須通過先期投入快速布局，才能贏得未來的市場。工業(yè)4.0是對未來的布局，必須要選擇適合的切入點和實施方法。針對不同類型的企業(yè)的轉(zhuǎn)型，IBM也總結(jié)出了一整套的轉(zhuǎn)型方法論和切入點。

　　首先，找出與工業(yè)4.0進程相關(guān)的熱點(hotspot)業(yè)務(wù)模塊。然后找出現(xiàn)在(as-is)的功能與業(yè)務(wù)流程，并訂出改善后(to-be)的功能與流程。

　　以類似的方式，找出現(xiàn)有的作業(yè)面流程，以及改善的方式。在技術(shù)層面與基礎(chǔ)架構(gòu)層面面亦然。

　　然后參考工業(yè)4.0的“切入點”(entry points)，尋找最迫切的點來切入，依序漸進。并且參考采用IBM工業(yè)4.0的基礎(chǔ)平臺與架構(gòu)，來確定IT與OT(Operation Technology)的集成技術(shù)。

　　IBM對邁入工業(yè)4.0提出7個切入點: 工程與軟件開發(fā)、產(chǎn)品合集成、智能制造與運維、供應(yīng)鏈可視化、安全、智慧工廠的能源管理、創(chuàng)新服務(wù)與業(yè)務(wù)模型，并形成了相應(yīng)的切入點框架。

　　切入點架構(gòu)圖左邊是供貨商端，右邊是提供給客戶的服務(wù)，企業(yè)本身由開發(fā)設(shè)計開始，經(jīng)由車間生產(chǎn)過程并采集數(shù)據(jù)，同時集成企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)，提供及時分析與未來預(yù)測，然后加以優(yōu)化。這些環(huán)節(jié)也同時考慮了節(jié)能與安全的需求。這七個切入點可以視客戶的實際需求選擇最需要改善的環(huán)節(jié)開始，或由一到七循序漸進。