大數(shù)據(jù)的應(yīng)用將走向何方,是搜集和分析人們?cè)谏缃痪W(wǎng)站上留言來(lái)預(yù)測(cè)消費(fèi)選擇嗎?遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是。真正的挑戰(zhàn)是,將機(jī)器與機(jī)器、機(jī)器與人連接在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)里,這將是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代。如果所有物體都做到24/7/365,相互連接、交流和控制,智能系統(tǒng)將人、機(jī)器和流程整合在一起,那么企業(yè)最迫切實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)——降成本、提能效——將成為可能。
從互聯(lián)網(wǎng)公司走出的大數(shù)據(jù),下一步將走向哪個(gè)領(lǐng)域?金融、航空還是零售?2012年11月26日,通用電氣(以下簡(jiǎn)稱GE)發(fā)布白皮書(shū)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng):打破智慧與機(jī)器的邊界》,提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念。GE全球董事長(zhǎng)兼CEO杰夫·伊梅爾特?cái)嘌源髷?shù)據(jù)將會(huì)在工業(yè)領(lǐng)域釋放出巨大的能量——“互聯(lián)網(wǎng)改變了我們利用信息和溝通的方式,如今,互聯(lián)網(wǎng)還能做更多事情。通過(guò)智能機(jī)器間的連接,結(jié)合軟件和大數(shù)據(jù)分析,我們可以突破物理和材料化學(xué)的限制,改變世界的運(yùn)行方式。”
Facebook和谷歌都曾描繪過(guò)大數(shù)據(jù)的美好藍(lán)圖,但到現(xiàn)在還沒(méi)有見(jiàn)到實(shí)效。大數(shù)據(jù)就像9世紀(jì)發(fā)明的“黑火藥”,在沒(méi)有放到恰當(dāng)?shù)念I(lǐng)域之前,只是奪人眼球的煙花。而將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,會(huì)像14世紀(jì)火藥用于槍炮一樣,釋放出巨大的能量,并帶來(lái)革命性的變化。2005年10月,《哈佛商業(yè)評(píng)論》就曾發(fā)表文章《智能服務(wù)時(shí)代的四種戰(zhàn)略》(Four Strategies for the Age of Smart Services)斷言,制造業(yè)等大型工業(yè)將注定坐收數(shù)據(jù)分析的技術(shù)果實(shí)。
英特爾預(yù)計(jì),到2015年全球互聯(lián)設(shè)備數(shù)量將會(huì)超過(guò)150億,全球數(shù)據(jù)中心IP流量也將達(dá)到每年4.8ZB;思科估算,99.4%的物理對(duì)象至今尚未連接到互聯(lián)網(wǎng)。而一旦將物理對(duì)象連接成網(wǎng)絡(luò),工業(yè)機(jī)器所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將是互聯(lián)網(wǎng)用戶生成數(shù)據(jù)所無(wú)法比擬的量級(jí)。大數(shù)據(jù)將在“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代”釋放出巨大的生產(chǎn)力。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是什么?
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以被看作是數(shù)據(jù)、硬件、軟件和智能的流通與互動(dòng)。從智能設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)中獲取數(shù)據(jù),然后利用大數(shù)據(jù)分析工具進(jìn)行存儲(chǔ)、分析和可視化。最終的智能信息可以供決策者(在必要時(shí)實(shí)時(shí))使用或直接實(shí)現(xiàn)智能決策。智能信息在機(jī)器、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、個(gè)人或群體之間分享,這讓更廣泛的利益相關(guān)方參與到資產(chǎn)維護(hù)和優(yōu)化之中。智能信息還可以返回至最初的機(jī)器,根據(jù)反饋循環(huán)讓機(jī)器能夠從歷史中“學(xué)習(xí)”。我們可以把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)看成一個(gè)機(jī)器、數(shù)據(jù)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和人之間的循環(huán)。
GE提出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念的重新包裝么?究其本質(zhì),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)仍有差別(見(jiàn)圖1、2)。將傳感器、儀器儀表嵌入機(jī)器,并連入網(wǎng)絡(luò)層——在這個(gè)方面,物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)并無(wú)二致。比如,常用的社保IC卡、大型超市停車場(chǎng)的空位導(dǎo)引系統(tǒng)、RFID肉類來(lái)源追溯都屬于這類系統(tǒng)。但數(shù)據(jù)一般在一個(gè)封閉的公司系統(tǒng)內(nèi),比如某物流公司、跟蹤原料的制造商,多為單純的機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)的數(shù)據(jù)流,所需的分析方法相對(duì)簡(jiǎn)單。另外,從機(jī)器內(nèi)傳感器和儀器儀表收集數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)分析并不同步進(jìn)行,對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析無(wú)法滿足決策的時(shí)效性。Hadoop開(kāi)放平臺(tái)使數(shù)據(jù)分析成本不斷下降,微處理器芯片計(jì)算能力持續(xù)進(jìn)步,得益于此,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不僅可以實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,還可以將M2M、ERP和CRM,甚至包括社交網(wǎng)絡(luò)等外部數(shù)據(jù)整合起來(lái)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的機(jī)器學(xué)習(xí)(Machine Learning)能力,在理念上更強(qiáng)調(diào)人的智慧與機(jī)器的智能之間的互動(dòng)和輔助關(guān)系,而非替代性。由此可見(jiàn),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于物聯(lián)網(wǎng)概念的關(guān)鍵在于,它更強(qiáng)調(diào)大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器與人的智能聯(lián)系。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有何用?
除了大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的驅(qū)動(dòng)作用之外,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是在經(jīng)歷了2008年經(jīng)濟(jì)衰退之后,對(duì)企業(yè)發(fā)展方式反思的結(jié)果。擴(kuò)張、并購(gòu)和整合的外放型增長(zhǎng)方式逐漸退熱,提高企業(yè)價(jià)值和利潤(rùn)的方式,重新調(diào)整為流程優(yōu)化、資產(chǎn)利用率、成本節(jié)約、能效提高等關(guān)注內(nèi)在的軟實(shí)力方面。
降低成本、提高能效 與服務(wù)業(yè)不同,在工業(yè)領(lǐng)域成本降低或效率提升1%,都會(huì)給企業(yè)帶來(lái)巨大的價(jià)值。(見(jiàn)圖3)

對(duì)鋼鐵行業(yè)而言,燃料成本控制是決定企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)某大型鋼鐵集團(tuán)一直致力于節(jié)能減排,2011年節(jié)省26.6萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,或相當(dāng)于總體生產(chǎn)成本節(jié)省達(dá)2.4億美元。其中,GE提供的集合PLC 硬件和Proficy HMI軟件智能平臺(tái)解決方案,幫助該鋼鐵集團(tuán)實(shí)現(xiàn)了智能生產(chǎn)管理和設(shè)備生命周期管理,從而節(jié)省了人力成本和提高了生產(chǎn)效率。
受燃油價(jià)格直接影響的航空業(yè),對(duì)成本控制的要求也極高。一家中等規(guī)模的航空公司大約有70架飛機(jī),每年燃料成本10億美元。GE承諾的節(jié)油減排解決方案,可以把燃料消耗降低2%,即每年燃料支出減少2000萬(wàn)美元。
GE能源集團(tuán)在2012年幫助英國(guó)政府實(shí)施“能源需求研究計(jì)劃”。該計(jì)劃的目標(biāo)是,到2020年每個(gè)家庭和商業(yè)用電單位都安裝上智能電表,以便跟蹤每天任何時(shí)間段的用電情況,并通過(guò)該數(shù)據(jù)幫助用戶節(jié)電:通過(guò)顯示屏或家里的電視機(jī)屏幕上報(bào)告用電量,用電達(dá)到一定量時(shí)發(fā)出警報(bào)聲,給在“用電低谷”時(shí)間用電的消費(fèi)者降低電費(fèi)等。
提高資產(chǎn)流轉(zhuǎn)率 資產(chǎn)流轉(zhuǎn)率與成本直接相關(guān),對(duì)于購(gòu)買(mǎi)大型設(shè)備的公司而言,價(jià)格昂貴的大型設(shè)備決定了資產(chǎn)密集型公司的利潤(rùn)空間取決于開(kāi)機(jī)利用率,宕機(jī)是要求賠付損失的充分理由。而且從上個(gè)世紀(jì)開(kāi)始GE就對(duì)沒(méi)能實(shí)現(xiàn)承諾的開(kāi)機(jī)利用率支付賠款,后來(lái)更發(fā)展為全新的商業(yè)模式——按小時(shí)提供服務(wù),客戶支付的是運(yùn)營(yíng)費(fèi)用,取代了一次性支付的資產(chǎn)購(gòu)置成本。
今年6月,坐落于GE中國(guó)創(chuàng)新中心(成都)的全新的GE醫(yī)療智能響應(yīng)中心正式啟動(dòng),其主要的功能就是在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)醫(yī)療行業(yè)的智能聯(lián)機(jī)服務(wù),對(duì)設(shè)備性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),準(zhǔn)確預(yù)測(cè)設(shè)備的故障組件和分析故障原因。GE醫(yī)療集團(tuán)大中華區(qū)客戶服務(wù)部總經(jīng)理包格睿(Gary H. Bobb)說(shuō):“行業(yè)的平均開(kāi)機(jī)利用率大概是93%,意味著一年中有20天左右醫(yī)院里某一臺(tái)機(jī)器不能使用,如果我們能夠提高到98%,一年可能只有6天,而且這6天是我們有針對(duì)性、計(jì)劃地停機(jī)進(jìn)行維護(hù),而不是故障停機(jī)。”以中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院為例,6000多臺(tái)大型設(shè)備在GE資產(chǎn)管理解決方案的輔助下,預(yù)防性維護(hù)數(shù)量增加了298.5%,而機(jī)器故障報(bào)告記錄下降了29.8%。
成本或資產(chǎn)流轉(zhuǎn)率雖然是企業(yè)利潤(rùn)的關(guān)鍵指標(biāo),但只是單個(gè)方面的問(wèn)題,完全不需要工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的龐大體系,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最終實(shí)現(xiàn)的目的是系統(tǒng)性的整體提升。
流程優(yōu)化 一個(gè)系統(tǒng)中互聯(lián)的機(jī)器是可以協(xié)調(diào)的,把不同設(shè)備連接起來(lái)可以讓設(shè)備恰當(dāng)?shù)?ldquo;動(dòng)起來(lái)”,讓設(shè)備出現(xiàn)在需要的位置,減少等待時(shí)間,比如,醫(yī)療數(shù)字化有可能會(huì)帶來(lái)我們生活的革命。
以一臺(tái)機(jī)器為例,核磁共振MRI雖然能夠幫助診斷腦瘤、中風(fēng)等病征,但是考慮一下,在流程層面,需要有多人組成的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行一次MRI掃描工作。一名護(hù)士管理藥物或檢查所需的造影劑;一名核磁共振MRI技師操作掃描儀;一名放射科醫(yī)師辨別影像順序并解釋影像。這些信息隨后交給護(hù)士,該護(hù)士隨后傳達(dá)給主治醫(yī)生查看并采取相應(yīng)的措施。如果影像數(shù)據(jù)更好地連接,醫(yī)生能夠自動(dòng)收到患者的影像——也就是信息尋找醫(yī)生,而不是醫(yī)生尋找信息——如果系統(tǒng)可以提醒醫(yī)生、護(hù)士和技術(shù)人員,醫(yī)護(hù)人員就可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公。
醫(yī)療產(chǎn)業(yè)在2011年占全球GDP的10%。據(jù)估計(jì),超過(guò)10%的醫(yī)療支出因?yàn)橄到y(tǒng)低效而浪費(fèi),這意味著全球醫(yī)療低效率的代價(jià)至少是每年7310億美元。在中國(guó),節(jié)省患者就診時(shí)間和提高醫(yī)生接診量,則格外重要。GE醫(yī)療集團(tuán)大中華區(qū)總裁兼CEO段小纓說(shuō):“去大醫(yī)院看病花三、四小時(shí)很正常,進(jìn)行CT檢查甚至要提前一、兩個(gè)月預(yù)約,對(duì)很多醫(yī)院而言,不是患者數(shù)量少,而是醫(yī)生看不過(guò)來(lái)。人滿為患的情況下,GE的解決方案可以分析工作流程給出最佳化方案。”
系統(tǒng)的智能決策 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將通過(guò)智能決策實(shí)現(xiàn)全部威力。當(dāng)從智能設(shè)備和系統(tǒng)收集到足夠的信息以促進(jìn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)時(shí),智能決策就出現(xiàn)了。
設(shè)想一下設(shè)置范圍廣泛的風(fēng)能發(fā)電設(shè)備。操作員需要快速做出數(shù)千個(gè)決策以保持最優(yōu)的系統(tǒng)性能,例如,在強(qiáng)風(fēng)天氣下,操作員會(huì)關(guān)閉哪些風(fēng)力渦輪機(jī)才不會(huì)因轉(zhuǎn)速太快造成設(shè)備損壞?答案顯然是全部關(guān)閉。但如果在風(fēng)力渦輪機(jī)上安裝了感應(yīng)器,可以測(cè)量溫度、風(fēng)速、葉片的位置和螺距傳給軟件系統(tǒng),將復(fù)雜操作帶來(lái)的負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)移到數(shù)字系統(tǒng)。關(guān)閉信號(hào)不必發(fā)送給單個(gè)電廠的操作員,電廠能更高效地完成工作。
智能決策的系統(tǒng)讓美國(guó)First Wind公司的2個(gè)風(fēng)力場(chǎng)、123個(gè)渦輪機(jī)增加了3%的電量輸出,這相當(dāng)于每個(gè)渦輪機(jī)1年能多生產(chǎn)12萬(wàn)度電,每年增加120萬(wàn)美元的收入。
智能決策是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的長(zhǎng)期愿景,也是一個(gè)大膽的目標(biāo),如果實(shí)現(xiàn),將能夠帶來(lái)如同第一次工業(yè)革命和第二次互聯(lián)網(wǎng)革命那種規(guī)模的生產(chǎn)力提升。
你的公司要做什么?
除了宏觀的商業(yè)環(huán)境以及各國(guó)政府的經(jīng)濟(jì)政策,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠以多快的速度為全球經(jīng)濟(jì)帶來(lái)收益還取決于公司利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的能力。這包括三個(gè)方面:創(chuàng)新能力、人才培養(yǎng)能力和領(lǐng)導(dǎo)力。
創(chuàng)新的能力是重中之重。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是已有創(chuàng)新的結(jié)果,同時(shí)也是創(chuàng)新的催化劑。GE中國(guó)創(chuàng)新中心(成都)總經(jīng)理馬加寧認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最終會(huì)催生服務(wù)和產(chǎn)品提供商與客戶之間的協(xié)作創(chuàng)新、公司內(nèi)部的流程創(chuàng)新、在不同國(guó)家地域之間的合作創(chuàng)新,甚至也會(huì)催生跨界創(chuàng)新。他說(shuō),X光應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域,同時(shí)也應(yīng)用在金屬探測(cè)上,基本技術(shù)一樣,而GE的跨行業(yè)業(yè)務(wù)可以帶動(dòng)整個(gè)業(yè)務(wù)群向前發(fā)展。
沒(méi)有專業(yè)人才就沒(méi)有創(chuàng)新。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的崛起需要培養(yǎng)新的人才庫(kù),其中三類人才尤為重要:
下一代工程師——交叉人才,他們?nèi)诤狭藱C(jī)械工程等傳統(tǒng)工程學(xué)科與信息和計(jì)算學(xué)科,從而成為“數(shù)字-機(jī)械”工程師。
數(shù)據(jù)科學(xué)家——平臺(tái)分析與算法、軟件和網(wǎng)絡(luò)安全方面的工程師,具備多方面的能力,包括統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)工程、模式識(shí)別與學(xué)習(xí)、先進(jìn)計(jì)算、模糊建模、數(shù)據(jù)管理以及可視化。
用戶界面專家——人機(jī)互動(dòng)的工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域,高效地整合最低投入所需的硬件和軟件,以實(shí)現(xiàn)所需的產(chǎn)出;以及機(jī)器最小化不必要的產(chǎn)出。
這些人才來(lái)自哪里?很多國(guó)家和地區(qū)目前尚缺乏基礎(chǔ)性人才,更何況跨學(xué)科人才。上游教育系統(tǒng)的改變需要校企加強(qiáng)合作來(lái)推動(dòng);通過(guò)合作發(fā)展現(xiàn)有的人力資源是獲得跨學(xué)科人才的另一方法——創(chuàng)建一種環(huán)境,讓擁有不同技能的人們能夠互動(dòng)并協(xié)作創(chuàng)新。
在創(chuàng)新的文化和人才培養(yǎng)之外,“公司和組織內(nèi)部面臨最大的管理挑戰(zhàn)是溝通”,上海市第一人民醫(yī)院副院長(zhǎng)潘長(zhǎng)青說(shuō),“如何讓組織內(nèi)部接受技術(shù)的改變、流程的變化和人員配置上的調(diào)整,是高管面臨的最大問(wèn)題。”不容否認(rèn),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將會(huì)帶來(lái)成本降低、效能提升、流程優(yōu)化的益處,但組織內(nèi)部達(dá)成認(rèn)知的一致性,讓員工克服對(duì)設(shè)備的依賴和流程慣性,這都將考驗(yàn)高管的領(lǐng)導(dǎo)力。
第三十四屆CIO班招生
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首席數(shù)據(jù)官(CDO)認(rèn)證培訓(xùn)
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