一、摘要
創(chuàng)新將顯著提高航空、鐵路運輸、發(fā)電、石油與天然氣開發(fā)及保健服務(wù)等不同行業(yè)的發(fā)展速度和效率,推動世界經(jīng)濟增長,為全球創(chuàng)造更多更好的就業(yè)機會,不斷提高人們的生活水平。在美國與中國如此,在非洲的大城市及哈薩克斯坦的農(nóng)村地區(qū)亦是如此。
隨著醫(yī)療服務(wù)水平的不斷提高,成本日益濃縮,大量燃料與能源得以節(jié)省,實物資產(chǎn)性能提升和使用壽命拉長,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將進一步提高效率,促進生產(chǎn)力發(fā)展。生產(chǎn)力提升就意味著收入和生活水平的改善。在美國,如果工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動生產(chǎn)率每年增長1-1.5個百分點,使生產(chǎn)率再一次達到網(wǎng)絡(luò)革命巔峰水平,在接下來的20年里,平均收入水平將提高25-40%。若其他各國生產(chǎn)力增長水平能維持在美國的一半,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將為全球GDP創(chuàng)造10—15萬億美元價值,這相當于美國今天的經(jīng)濟總量。在當今充滿挑戰(zhàn)的經(jīng)濟環(huán)境下,確保部分生產(chǎn)率增長能給個體與整體經(jīng)濟帶來巨大裨益。
后繼浪潮
這能實現(xiàn)嗎?工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將整合兩大革命性轉(zhuǎn)變之優(yōu)勢:其一是工業(yè)革命,伴隨著工業(yè)革命,出現(xiàn)了無數(shù)臺機器、設(shè)備、機組和工作站;其二則是更為強大的網(wǎng)絡(luò)革命,在其影響之下,計算、信息與通訊系統(tǒng)應(yīng)運而生并不斷發(fā)展。
伴隨著這樣的發(fā)展,三種元素逐漸融合,充分體現(xiàn)出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之精髓:
智能機器:以嶄新的方法將現(xiàn)實世界中的機器、設(shè)備、團隊和網(wǎng)絡(luò)通過先進的傳感器、控制器和軟件應(yīng)用程序連接起來。
高級分析:使用基于物理的分析法、預(yù)測算法、自動化和材料科學(xué),電氣工程及其他關(guān)鍵學(xué)科的深厚專業(yè)知識來理解機器與大型系統(tǒng)的運作方式。
工作人員:建立員工之間的實時連接,連接各種工作場所的人員,以支持更為智能的設(shè)計、操作、維護以及高質(zhì)量的服務(wù)與安全保障。
圖1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵元素
將這些元素融合起來,將為企業(yè)與經(jīng)濟體提供新的機遇。例如,傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法采用歷史數(shù)據(jù)收集技術(shù),這種方式通常將數(shù)據(jù)、分析和決策分隔開來。伴隨著先進的系統(tǒng)監(jiān)控和信息技術(shù)成本的下降,工作能力大大提高,實時數(shù)據(jù)處理的規(guī)模得以大大提升,高頻率的實時數(shù)據(jù)為系統(tǒng)操作提供全新視野。機器分析則為分析流程開辟新維度,各種物理方式之結(jié)合、行業(yè)特定領(lǐng)域的專業(yè)知識、信息流的自動化與預(yù)測能力相互結(jié)合可與現(xiàn)有的整套“大數(shù)據(jù)”工具聯(lián)手合作。最終,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將涵蓋傳統(tǒng)方式與新的混合方式,通過先進的特定行業(yè)分析,充分利用歷史與實時數(shù)據(jù)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)潛力的冰山一角
在最初階段,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為各種各樣的機器(從簡單的到極為復(fù)雜的機器)嵌入傳感器與其他高級設(shè)備,這方便了海量數(shù)據(jù)的收集與分析,從而改善機器性能與系統(tǒng)及連接網(wǎng)絡(luò)的效率。數(shù)據(jù)本身甚至也會變得“智能化”,能夠迅速掌握目標用戶位置,僅在航空業(yè)就蘊藏著無限潛力。據(jù)估算,目前有2萬架商用飛機,它們配備有4.3萬臺噴氣發(fā)動機。
每臺噴氣發(fā)動機由諸多旋轉(zhuǎn)設(shè)備組成。針對這些旋轉(zhuǎn)設(shè)備,人們可以進行單獨監(jiān)控。若“智能飛機”能與機組人員交流互動,那么發(fā)動機維護、燃料消耗、機組人員分配與調(diào)度的效率提升將超乎想象。所有這些仍僅是基于當下數(shù)據(jù)。在未來15年中,隨著航空服務(wù)不斷擴展,陸續(xù)將有3萬臺噴氣發(fā)動機投入使用。同樣,火車頭、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠、能源加工廠、工業(yè)設(shè)施與其他關(guān)鍵設(shè)備也頗具潛力??偟膩碚f,今天全球工業(yè)基地擁有超過300萬臺旋轉(zhuǎn)設(shè)備,而這僅僅是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)潛力的冰山一角。
1%增長意義非凡
機器與智能分析相互結(jié)合將帶來諸多裨益。我們預(yù)計,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新將直接應(yīng)用于各行各業(yè),并產(chǎn)生32.3萬億美元的經(jīng)濟效益。隨著全球經(jīng)濟繼續(xù)發(fā)展,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用潛力也將不斷增長。到2025年,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將創(chuàng)造82萬億美元的經(jīng)濟價值(約為全球經(jīng)濟總量的二分之一)。了解具體行業(yè)中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生價值的保守估算,具有一定的指導(dǎo)意義。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)效率增長1%,將產(chǎn)生巨大影響。例如,在商用航空領(lǐng)域,每節(jié)省1%的燃料意味著將來15年中能節(jié)省300億美元支出。同樣,若全球燃氣電廠運作相率提升1%,將節(jié)省660億美元能耗支出。此外,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能提高醫(yī)療保健流程效率,有益于該行業(yè)的發(fā)展。醫(yī)療保健行業(yè)效率每增長一個百分點,將節(jié)省630億美元。世界鐵路網(wǎng)交通運輸效率,若提高一個百分點,將節(jié)省270億美元能源支出。這些都還只是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)潛力很小的一部分。
惠及全球
作為創(chuàng)新的關(guān)鍵源泉,美國是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的先鋒。伴隨全球一體化不斷深化,技術(shù)轉(zhuǎn)讓迅速發(fā)展,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的益處將惠及全球。實際上,隨著新興市場大力投資基礎(chǔ)設(shè)施,盡早采用并快速部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將成為發(fā)展的強勁助推器。新興市場國家或許不需要沿襲發(fā)達國家曾經(jīng)走過的道路。例如,無線技術(shù)將替代電纜或有線技術(shù);私有、半公共或公共云系統(tǒng)將替代各個孤立系統(tǒng)。這一切都有助于彌補發(fā)達國家與發(fā)展中國家生產(chǎn)力之間的鴻溝。在該進程中,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將緩解資源與資金壓力,令全球經(jīng)濟社會發(fā)展更具有可持續(xù)性。
推動力與催化劑
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)需要應(yīng)用的推動力和催化劑:
我們需要不懈努力推動技術(shù)創(chuàng)新,同時加大投資配置必要的傳感器、測試設(shè)備與用戶界面系統(tǒng)。投資將成為加速實現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化的基本條件。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能在多大程度上提高效率,能帶來多少便利將取決于其發(fā)展步伐。部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的成本將因行業(yè)與地區(qū)而定。然而,對該技術(shù)領(lǐng)域的投入,人們普遍認為其成本最終將獲得正收益。
堅固的網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)、管理脆弱環(huán)節(jié)、保護敏感信息與知識產(chǎn)權(quán)的有效途徑。
建立龐大的人才庫,包括新型交叉人才,如機械與工業(yè)工程結(jié)合形成新的“數(shù)字機械工程師”,創(chuàng)建分析平臺與算法的數(shù)據(jù)專家及軟件與網(wǎng)絡(luò)安全專家。培訓(xùn)員工掌握相應(yīng)技能,有助于確保創(chuàng)新,并創(chuàng)造更多就業(yè)機會,促進生產(chǎn)力發(fā)展。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是一項需要投入人力物力的工程,但它將徹底改變我們的工業(yè)發(fā)展與生活方式,促進人腦與機器的互動與融合。 (未完待續(xù))
譯自:2012年11月【美國】GE 編譯:工業(yè)和信息化部國際經(jīng)濟技術(shù)合作中心