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迈向工业4.0和智能工厂

作者: 发布日期:2018-01-04
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编者按:本文于2017年5月刊载于物联网协会网站(ioti.com)。作者布莱恩邦特兹是美国Penton物联网研究所内容总监,曾担任有关医疗器械技术方面杂志《欧洲医疗器械技术》、《医疗器械与诊断行业》和《医药产品制造新闻》的主编。目前,工业物联网技术的可用性正日趋成熟,但许多组织未能充分利用物联网能力,这已经对客户满意度产生了不利影响。本文描述了工业公司利用工业物联网技术和智能工厂有望获得的效益,从效率、客户体验和安全性的直接提高开始,最终目标是实现基本业务转型。

 

工业物联网(IIoT)技术的可用性正日趋成熟,但许多组织认为自己仍处于工业物联网的起步阶段。HCL 科技公司和《麻省-斯隆管理评论》最近发表的论文显示,43%的工业IT和商业决策者认为,未能“充分利用物联网(IoT)的功能”已经对客户满意度产生了不利影响。来自BPI网络公司2016年的调查发现,在“工业物联网准备就绪”方面,30%的高管认为自己的组织实施不力,只有9%的受访者表示他们的行业已经开始广泛采用工业物联网技术。

众多组织难以实施变革性工业物联网计划的原因之一,是它们在理解其业务转型所能发挥出的力量方面遇到了困难。此外,虽然像“数字化转型”这样的流行术语在描述工业物联网计划时经常会出现,但它们往往用于更高的宏观层面,而不是针对特定行业的特定需求。而且,启动单一的工业物联网项目可能会比较简单,但在整个组织中采用工业物联网技术仍然是一个挑战。

 

流程效率

“提高流程效率”是当今智能工厂中物联网技术最常见的用途之一。根据HCL技术公司和麻省理工学院的研究,这是“物联网最容易实现的目标”,包括“从物联网收集信息以改善运营”。在物流领域,货运公司使用相互连接的传感器,在故障发生之前检测机械问题。如果车辆需要维修,联网的卡车可以自动推荐最近的维修店。普华永道国际会计事务所估计,远程诊断可以将维护成本降低5%。类似案例在整个工业行业都很普遍。2016年,普华永道的一份调查报告指出,至少有三分之一的工业公司通过部署工业物联网,有望实现效率提升和成本节约达20%以上。

许多工业公司希望在机械发生问题之前就能够对其进行预测。151顾问咨询公司的合伙人史蒂夫•布鲁默说:“预防性维护目前还不是一个标准的做法。”布鲁默建议,公司在考虑这样的项目时,首先要建立网络运营中心来帮助管理客户服务。网络运营中心成立后,这些公司可以添加传感器和摄像机来传输实时的机器运转数据,帮助管理人员对机器运转进行密切关注——以实现未来全面的预防性维护目标。

 

客户体验

无论是20世纪90年代个人计算机市场的爆炸式增长,还是随后互联网、移动技术和应用程序(App)的快速增长,许多成功改变世界的技术都是通过改变用户体验来实现的。物联网可以通过多种方式实现这一目标。戴尔物联网商业解决方案副总裁兼总经理安迪•罗德斯说:“酒店就是一个很好的例子。”假设你在旅行24小时后入住了一家酒店。你必须做的一件事是排队等候拿到你的房卡。假设你到达房间后,发现房间温度是38℃,你必须把房卡插入一个插槽才能打开电源,然后再等半个小时让房间冷却下来。

针对这一问题的物联网解决方案可以通过技术手段来预测客人什么时间到达酒店。罗德斯解释说:“在获得我的许可后,他们可以追踪我的手机。当我到达时,他们可以发消息告诉我房间号码,并把我的手机转换成我的房间钥匙,然后在我走进房间之前将房间温度冷却到我个人资料里设置的温度。”

 

安全

对于在智能工厂、石油钻井平台和矿山等场所从事危险工作的员工,物联网具有能够对他们进行保护的潜能。想象一下,就在30年前,英国的矿工们还是带着装有金丝雀的笼子,来探测一氧化碳和其他有毒气体。他们认为有毒气体会提前令金丝雀死亡,从而在工人因一氧化碳中毒之前,发出撤离的警报。更现代的方法是使用物联网的气体传感器来检测有毒气体。物联网传感器还可以检测矿山内竖井的状况,从而在矿井发生坍塌之前作出预报。普华永道表示,截至2014年,采矿和能源行业成为传感器的最主要垂直投资领域。

 

新的增量收益流

部署物联网技术的企业具有提高效率、创造新的收益流并最终实现全部业务转型的潜能。然而,最后一个目标往往需要对整个组织进行改造。

以电梯和自动扶梯制造商迅达为例,麻省理工学院斯隆信息系统研究中心的研究科学家斯蒂芬妮•沃纳指出,该公司的经营利润大部分来自对产品的维护。部署物联网技术使公司能够基于电梯生成的数据实施维护,除此之外,这些数据还赋予了公司提供楼宇管理服务的能力。

罗德斯说,对于电梯公司来说,部署物联网技术为新的收益提供了一系列的可能性。电梯公司可以推出一项新的广告服务,将数字播放系统安装在电梯上,并利用3D摄像机传输的数字信息根据人口统计特征对乘客进行分类。罗德斯说:“摄像机可以帮助确定电梯乘客的人口组成。他们以中年人为主,还是十几岁的女孩居多?然后,你就可以为电梯乘客定制广告了。”

 

业务转型

这一层次是最难以概念化的,也是最棘手的问题,因为这需要组织重新思考其基本运营。这里,仍以电梯公司为例。这家试图通过物联网重塑业务的公司,可能会改变其整个业务模式。公司可以销售每一楼层每一个人的乘用服务,而不是销售运送乘客上下楼的长方形铁笼。罗德斯说:“这是一个重大的思想飞跃——你现在可以将电梯出租,作为一种服务。”

向提供服务的模式转变要求制造商发展服务方面的专业知识,以了解其产品如何与更大的系统进行交互。从以上假想的电梯公司案例中可以明显看出这种转型。另一个案例是一家销售建筑用水泵和阀门的公司,它正在希望转型为服务型公司。罗德斯说:“现在他们正致力于楼宇管理解决方案。其实还可以更进一步:如果我正在管理5万座建筑,我开始对这些建筑进行审视,并留意相似大小建筑之间的模式,又会怎样呢?例如,我注意到,有一座建筑的用电量超额了30%,原因是该建筑的空调系统(HVAC)已经服役25年了,效率低下。我可以把这些数据出售给当地的休斯敦空调系统经销商。在这个案例中,我在很短的时间内就实现了从销售水泵向销售数据的转变。”

但是,要实现这样的转型并不容易。在电梯公司的例子中,将数字播放系统安装在电梯中就是一个明显的转变。罗德斯补充说:“想一想电梯公司必须雇用的新人,尤其是营销人员。一家拥有数字播放系统的电梯公司现在可能与脸书、Instagram和谷歌等公司展开广告技能方面的竞争。这是一个彻底的转变。”

但变化并不止于此,电梯制造商的销售部门必须从根本上进行改变。罗德斯说:“你必须重组整个销售组织,也许你将不得不改变你的订单输入系统,接受客户的经常性付款。”

“忘记物联网本身。”罗德斯说,“技术是最简单的部分。真正的数字化转型需要一种新型的领导力,仔细考虑哪些流程需要改变,以及你需要哪些技能。我想很多公司在概念验证阶段就已经认识到了这一点。他们并没有预先为这些变化构建业务流程。”

根据SAS全球物联网实践总监比尔•罗伯茨的说法,一个组织如果能够有效销售一份长期服务合同,说明它已经做好了准备,来实现从提供支持产品运营的服务转型到提供产品即服务的飞跃。罗伯茨说:“了解数据和做出基于数据的决策是这一转型的关键组成部分。”

罗伯茨补充说:“当企业进入物联网生态时,企业逐渐成为关于他们业务数据的更好专家。随着他们数据意识的提高,他们的分析能力也越来越强。”这种能力可以引发巨大的变化。罗伯茨总结说:“对于企业而言,数据所提供的机会甚至可能超过产品即服务。”

(孟昭青 编译)


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