【工業物聯網】如何假裝很懂工業物聯網？

    

提起物聯網，一般人首先想到的無非是智慧家居、智慧汽車、可穿戴裝置等與日常生活息息相關的領域。

消費物聯網一詞很少被提及，產品卻深入人心。他的同胞兄弟工業物聯網常常被提起，但由於不直接面向消費者，且概念複雜難懂，邏輯不容易理順，“真理”只掌握在少數人手中。

一方面是難懂，另一方面又被紛紛看好。IDC 2017年物聯網的投資支出預測，全球在2020年之前準備投資的三大行業都是工業物聯網市場的一部分。賽迪顧問資料，2016年中國工業物聯網市場規模為1896億元。到 2020 年，工業物聯網在中國整體物聯網產業中佔比將達到25%，規模突破4500億元。

究竟“工業物聯網”為何物，如何快速的理清行業脈絡，建立起知識框架，這正是本文所要講的。

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怎麼來的？

   

在過去的二百多年中，發生了三次工業革命，目前，我們正處於第四次，也被稱之為工業4.0。

工業革命的演進

工業1.0：瓦特發明了蒸汽機，由此迎來機械製造時代。

工業2.0：電力的普及，實現了產品的大規模生產。 

工業3.0：積體電路的應用，實現自動化生產。

工業4.0概念是德國政府於2013年率先提出，並上升為國家戰略。

與之前的三次革命不同，工業4.0不是由一個發明，如蒸汽動力或積體電路，而是技術進步的融合，是實體物理世界與虛擬網路世界融合的時代。它包括3D列印、虛擬現實和雲端計算等。        

物聯網、工業4.0等概念既有交集也有差異。隨著工業化與資訊化的深度融合，企業內部互聯互通的需求漸增，通過接入網路進而達到提高產品質量和運營效率的需求更為強烈，工業物聯網（簡稱IIoT，Industrial Internet of Things ）應運而生。        

工業物聯網將生產過程的每一個環節、裝置變成資料終端，全方位採集底層基礎資料，並進行更深層面的資料分析與挖掘，從而提高效率、優化運營。

   

   

當然，工業物聯網是一個漸進發展成熟的過程，在實施中包括四個階段：

   

1、智慧的感知控制階段

即利用基於末端的智慧感知技術，如感測器、REID、無線感測網路等，隨時、 隨地進行工業資料的採集和裝置控制的智慧化。

2、全面的互聯互通階段

通過多種通訊網路互聯互通手段，如工業閘道器、短距離無線通訊、低功耗廣域網和OPC UA等，整合資訊化共性技術和行業特徵，將採集到的資料實時、準確地傳遞出去。    

3、深度的資料應用階段

即利用雲端計算、 大資料等相關技術，對資料進行建模、 分析和優化，實現多源異構資料的深度開發應用，從資料倉儲中提取隱藏的預測性資訊，挖掘出資料間潛在的關係，快速而準確地找出有價值的資訊，有效提高系統的決策支援能力。    

4、創新的服務模式階段

利用資訊管理、智慧終端和平臺整合等技術，提供定製服務、增值服務、運維服務、升級服務、培訓服務、諮詢服務和實施服務等方面，實現傳統工業智慧化改造，提升產業價值，優化服務資源    和激發產業創新。        

   

工業物聯網的實施階段全景圖

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要用哪些技術？

 

從系統的角度看，工業物聯網的構成模型、各功能模組中主要實體以及模組間的關係，如下圖所示：

工業物聯網參考體系架構

   

原料、機器裝置、環境、作業工人等物件 被 感知控制域的感測器、標籤所感知、識別和控制，在其生產、加工、運輸、流通、銷售等各個環節的資訊被獲取。採集的資料最終傳送給服務提供域，從而實現遠端監控、能源管理、安全生產等服務。

工業物聯網所需用到的關鍵技術主要有4大塊。

工業物聯網技術體系

   

技術並非一成不變，而是向前發展的，目前，工業物聯網的技術正在朝5個方向發展。

   

1、終端智慧化

包括底層感測器裝置自身向著微型化和智慧化的方向發展，以及工業控制系統的開放逐漸擴大，使得工業控制系統與各種業務系統的協作成為可能。

   

2、聯接泛在化

工業控制通訊網路經歷了現場匯流排、工業乙太網和工業無線等多種工業通訊網路技術，將監控裝置與系統， 同生產現場的各種感測器、 變送器、執行器、 伺服驅動器、運動控制器，甚至CNC數控機床、工業機器人和成套生產線等生產裝備連線起來。

   

3、計算邊緣化

資料不用再傳到遙遠的雲端，更適合實時的資料分析和智慧化處理，具有安全、快捷、易於管理等優勢， 能更好地支撐本地業務的實時智慧化處理與執行， 滿足網路的實時需求。

   

4、網路扁平化

工業物聯網的體系架構正在簡化，系統效能將得到進一步提升的同時降低軟體維護成本。建立網路扁平化技術體系，使資訊在真實世界和虛擬空間之間智慧化流動，實現對生產製造的實時控制、精確管理和科學決策。

   

5、服務平臺化

工業物聯網平臺面臨著連線裝置量巨大、應用環境複雜、使用者多元化等問題。提升連線靈活、擴充套件使用者規模、應用開發的簡易友好，根據使用者實際需求提供裝置遠端管理、預防性維護和故障診斷等服務。

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跟誰有關？

   

工業物聯網的主要玩家分有感測器廠商、工業控制企業以及平臺。

全球感測器市場已在：最全！全球智慧感測器產業鏈企業名錄 一文中作過介紹，因此不再重複。

工業控制

工業控制是對工業過程實現檢測、控制、優化、排程、管理和決策為目的， 主要是以PLC、DCS等產品形式體現。

   

DCS：分散控制系統    

PLC：可程式設計邏輯控制器    

DCS是一個控制"系統"，而 PLC只是一種控制"裝置"，兩者是"系統"與"裝置"的區別。系統可以實現任何裝置的功能與協調，從原理上裝置可以組成系統。    

目前，PLC市場可以分成美國、歐洲和日本等三個流派，並佔有主要的市場份額。中國的PLC仍以國外產品為主， 國內PLC 生產廠家在產品數量和生產規模的還有待於提高。

主要廠商有：

美國：A-B公司、通用電氣、莫迪康等；

歐洲：德國西門子、德國AEG、法國TE等；

日本：三菱、歐姆龍、松下、富士等。

DCS生產廠家主要集中在美國、 日本、德國等。國外DCS產品在中國有一定佔有率。不過近年來國產DCS的市場佔有份額也在飛速提升，中國湧現出一批DCS產品優秀企業，不僅品種數量大幅度增加，而且產品技術水平已經達到或接近國際先進水平。

主要廠商有：

國外：Honeywell、橫河公司等。

國內：北京和利時、 上海新華、 浙大中控、浙江威盛、航天測控、電科院以及北京康拓集團等。    

   

   

平臺

工業領域巨頭的平臺佈局十分積極，包括西門子的MindSphere、通用電氣的Predix、菲尼克斯電氣的ProfiCloud，以及國內三重工的根雲、海爾的COSMOPlat、徐工工業雲、航天科工的INDICS等。

  

與此同時，IT巨頭也在藉助其雲平臺的優勢，通過聯合上下游企業，佈局工業物聯網產業生態。如微軟的Azure、亞馬遜的AWS、IBM的Watson、SAP的HANA。 國內的百度、阿里、京東和騰訊也都推出面向工業物聯網的平臺。

   

除了獨立佈局，展開優勢互補合作，擴充套件生態圈也是一種主流的平臺佈局方式。比如2016年GE宣佈Predix登陸微軟Azure雲平臺；2017年ABB宣佈依託於微軟Azure平臺提供工業雲服務， 與IBM在工業資料計算和分析方面開展合作；西門子也表示MindSphere在雲服務方面已跟亞馬遜AWS、微軟和SAP開展合作。

   

 

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應用案例

   

創新保險模式

三一重工是中國最大、全球第五的工程機械製造商。其裝置價值不菲，售價動輒幾十萬上百萬元。由於工程機械車輛在施工過程中所面臨的施工風險相對較高，因此通常會以購買保險的方式轉嫁風險，但保險公司往往對情況瞭解是有限的。

   

樹根互聯的"根雲"平臺，聯合久隆保險和三一重工，聚合裝備製造、工業網際網路及金融三方面的人才和技術，首次探索和嘗試"裝備＋資料＋保險"的閉環商業模式，共同對三一裝備的物聯網資料及企業運營資料進行深度挖掘與應用，研發基於物聯網的保險產品，發掘工業大資料的金融價值，探索工業大資料創新性商業模式。    

   

通過基於裝置的資料對損失概率進行預測，在裝置定價中將每一臺裝置執行資料（工況資料）作為定價變數來考慮，可以對每臺單獨裝置提供更加準確、公允、動態的定價，幫助保險公司進行風險選擇與精準定價。

   

   

生產工藝優化

   

寶鋼集團被稱為中國改革開放的產物，1978年"十一屆三中全會"閉幕的第二天，就在中國上海北翼長江之畔打下第一根樁。經過30多年發展，寶鋼已成為中國最大的鋼鐵聯合企業。但寶鋼的磨輯間標準化工藝流程存在勞動效率低、安全風險高、質量波動大、環保效果差等問題。

   

寶鋼通過工業網際網路、射頻識別、資訊互動、智慧控制等技術，實現了對軋輥全生命週期管理。

   

在軋輥上應用RFD技術，自動識別軋輥身份資訊及資料，並通過相關應用程式用於物流、庫存、現場管理，極大提高生產效率，大幅降低人工識別可能出現的錯誤率將熱軋磨輥間整體以人工操作為主的標準化工藝流程。

通過智慧化的感知、人機互動、決策和執行等技術，將資訊科技和智慧技術與裝備製造過程技術深度融合、整合，打造了無人化自動磨輥間提高了智慧製造的水平。大大提高了軋線供輯能力，避免了安全風險，降低了生產成本，提高了環保節能水平。

   

   

結語        

工業物聯網背後的邏輯是日趨成熟的感測器技術、資訊科技，這使得工業應用能夠向智慧化轉變。而感知控制和互聯互通實現之後，資料將進一步被挖掘，工業製造領域的覆蓋面將進一步擴充，塑造功能和形式更多樣的，提供個性化服務的生態，激發產業創新。從產業的角度來看，感測器、工業控制、平臺相關企業將直接受益。

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傳統企業物聯網升級策略，這一案例幫你理清

在中國製造2025的頂層框架設計下，工業轉型升級的腳步日益加速。據德勤的一份調研報告顯示，目前，製造企業普遍認同工業物聯網的重要性，但卻未能制定出清晰的物聯網戰略。

 1  85年老牌企業面對物聯網浪潮

如國內企業一般，面對物聯網浪潮，奧地利一家85年老牌傳統企業也按捺不住了。

帕爾菲格（Palfinger）公司，於1932年在奧地利 Schärding 成立，現總部位於奧地利的風景聖地薩爾茨堡。成立之初只是一個鉗工工廠，發展至今，已經成為全球舉足輕重的液壓起重、裝卸、搬運裝置製造商。

Palfinger 的主要產品，是曲臂伸縮式積載型起重機，該公司不但在這個領域技術超前，也是全球超過三成的市佔率龍頭。另外，Palfinger 也是貨斗升降裝置、木材起重機、回收起重機、以及貨櫃搬運系統的全球最大製造商。

Palfinger 裝置吊裝神舟飛船返回艙

Palfinger 一直停留在機械行業，85 年來始終如一，唯一的產品就是起重機和吊車。在這個領域裡成了「隱形冠軍」：產品營銷全球，市場佔有率高達三成。

有趣的是，與同是上個世紀30年代成立的惠普和德州儀器年營業額做個比較，Palfinger 大約是十億美元等級，德州儀器在百億美元等級，惠普已是千億美元等級。

德州儀器成立於美國德州，成立之初的產品是石油探勘儀器，惠普公司成立於美國加州矽谷，成立之初的主要產品是電子測試儀器。由於美國在電子高科技方面的快速發展，所以德州儀器和惠普這兩家公司，都很早就開始了產品的多元化。

Palfinger 彷彿偏安一隅，沒有受到過去半世紀高科技浪潮的衝擊，平穩的待在起重機產業裡，但是隨著網路浪潮的來襲，物聯網的趨勢喊得震天價響，再加上隔鄰德國不斷鼓吹工業 4.0 ，Palfinger 感受到這股顛覆的力量，再也按捺不住了。

前中國惠普總裁程天縱先生，在參觀 Palfinger 工廠時 ，發現了一些問題：

在我們參觀工廠的過程中，看到了一個非常大的組裝工廠。起重機產品都是幾十噸的龐然大物，因此這個工廠裡的零件都是以百公斤或以噸計，需要高空吊車來調動，整個工廠也就十來個工人在工作，但每一個都是老師傅，一輩子就是幹這個行業的。

Palfinger 工廠實拍  

廠長跟我們介紹，他們這個組裝廠也已經展開「工業 4.0 」的計劃，將投資數百萬歐元，建立自己的無人搬運車體系，連線到他們的生產管理和原物料管理系統。

我忍不住好奇的問廠長，他們每天搬運幾次這些龐大的零元件？廠長說大約兩三次吧，每天也不會超過二十個。

於是我又問廠長，這套投資數百萬歐元的無人搬運車系統，每天的使用率應該很低？大部分的時間可能都沒有在使用？廠長回答說，應該是。

我又問，有沒有算過投資報酬率？廠長說，這個不在他們的考慮範圍之內。

這就是一個典型的「為了工業 4.0  而做工業 4.0 」的例子，對公司有沒有任何效益和好處，似乎沒有人關心。

接下來我們參觀了公司為「物聯網」而做的一些專案和計劃。他們在起重機和各種吊車的吊臂上，裝設了很多的感測器（Sensor），然後在起重機基座裝了樹莓派來做訊號蒐集和計算處理，接著設計了一款雙手操作的遙控指揮器，有點像電動遊戲使用的遙控器，然後再用 Wi-Fi 和樹莓派連結。

透過 Wi-Fi，所有的資料和控制引數都會傳送到公司的私有云，建立起使用者使用產品的大資料庫，透過資料分析，可以給使用者產品更新、升級、維修等等的建議。

對於這些新專案的發展，我感覺非常振奮，偏安在高科技浪潮之外 85 年、屬於傳統產業的 Palfinger，終於也加入「物聯網」的行列了。

網際網路所及之處，傳統產業無不披靡。

在討論當中，我也發現了在「企業體制內創新」時所產生的文化衝突和挑戰：原來僱用的員工，大部分都在公司服務多年，屬於機械工業黑手級的中、老年技術工人，但是參與工業 4.0 和物聯網計劃的，大部分是從外面招聘、比較年輕的電子工程師和電腦軟體程式師。

這些年輕工程師在奧地利非常難找，因此薪資也比傳統的機械黑手要高很多，但可以想像的是，這個不到十個人的小部門，身處於這家百年老店內，日子並不好過，他們的加入對原有薪資制度造成了衝擊，他們的工作方法也形成了文化上的衝突，因此受到了老員工的排擠，工作推展得不是很順利。

這家歐美的傳統企業，面對物聯網浪潮，顯然是下定了決心，在程式上還處於摸索階段，挑戰不小。無獨有偶，同屬於工程機械製造企業的三一重工，也在積極探索物聯網道路，如今，已經成了智慧製造的典範。

 2  「中國智造」的代表

三一集團始創於1989年，是中國領先、全球第五的工程機械製造企業，年銷售600億元，產品銷往全球100多個國家和地區。

作為國家首批智慧製造試點示範企業，集團旗下三一重工位於長沙的「18號廠房」是亞洲最大的智慧化製造車間之一，各環節全部實現自動化、資訊化，是「中國智造」的代表。

三一重工18號廠房，有混凝土機械、路面機械、港口機械等多條裝配線，是三一重工總裝車間。2008年開始籌建，2012年全面投產，總面積約十萬平方米。年產能300億元，生產的混凝土機械全球第一，港口機械中國第一。

一條生產線可以生產5至10個車型，整個廠房可生產69種，這被稱為是「柔性生產」，而一條傳統的生產線只能生產一兩種車型。

像這樣的泵車，最快一小時能生產一臺。一臺新泵車動輒數十萬數百萬，這簡直是個會下金蛋的母雞嘛！

18號廠房到底有何聰明之處？

18號廠房智慧製造的核心——MES（製造企業生產過程執行管理系統），一個訂單可逐級快速精準地分解到每個工位，實現物流、裝配、質檢全過程的資訊化和自動化。

在18號廠房生產線的旁邊，每隔一段距離安放了一臺電腦螢幕，這就是MES的終端。工人們可以在上面進行各種操作，包括物料管理、庫存查詢、質量管理等。

18號廠房生產的每一臺機械裝置，均配備有一個類似於飛機上的“黑匣子”，專業術語叫做「SYMC控制器」。

「SYMC控制器」實時採集的大資料，包括位置、執行軌跡、油壓、轉速等，這些資料通過通訊模組彙總到三一重工的企業控制中心。不僅能定位還能檢視機械執行狀況，並能預警和遠端服務。

在廠區一角，有一個貨架高聳的立體倉庫。立體倉庫有近10000個托盤，每個托盤上有一個條形碼，其中包含零件數量等資訊，存放、配送由電腦控制。這樣一個倉庫只需要8個人管理，而傳統的“平面倉庫”的面積是12倍，所需工人是5倍多。

立體倉庫物料入口

當生產計劃下達後，MES 等相關係統下達指令，立體倉庫配合 AGV（自動導引運輸車）自動取送物料，並將零配件分發至不同的工位上。

聰明的 AGV 自動取貨

三一重工資訊長潘睿剛：

「一個生產訂單的下達，到了工位之後，每個工位自動知道需要哪些零配件和物料，立體倉庫配送托盤能夠找到合適的物料，放在 AGV 小車上，把物料送到工位的生產線， 這體現了整個生產的自動化，這麼大的廠房也沒有多少工人。目前，三一生產的產品自主化率已經達到了70%到80%。」

繼18號智慧工廠建成運營後，三一相繼建成了國內領先的長沙寧鄉汽車起重機智慧工廠、北京南口樁機智慧工廠、上海臨港挖掘機智慧工廠等。目前，智慧工廠技術已在十多個業務單位得到應用，助推了集團生產模式的變革。

三一集團在智慧製造領域進行了有益的探索和應用示範，為製造業開展轉型升級提供了一個很好的思路。

 3  企業物聯網的三個維度

與 Palfinger  的「企業體制內創新」不同，三一重工的工業物聯網專案屬於「體外孵化」。

樹根互聯技術有限公司由三一重工物聯網團隊創業組建，不同於三一重工以往的業務佈局方法，樹根互聯的操盤方不屬於三一重工內部的某一個部門，三一隻是樹根互聯的投資方之一。

「三一重工可以說是我們的天使投資人，這是三一重工在智慧製造領域的一種創新。」樹根互聯CEO賀東東解釋，但工業網際網路專案若放在三一重工的內部去做，會面臨包括企業資訊化投入資金、資金回報、人才引進方面等困難。

創業大潮中，網際網路專案中的核心團隊成員需要從外引進，吸引這些成員的方式主要是股權激勵，但在三一重工企業現有的定位和體制下，部門主體無法賦予這一條件。其次，樹根互聯專案投資金額巨大，若只在上市公司內部建設，會帶來一定的資金壓力。

再次，大資料、雲端計算需要龐大的產品樣本和資料量，如果只在一家企業內部去做的話，資料不夠大、產品不夠豐富、需求也不足，很難真正發揮大資料的效應。賀東東說，因此，三一重工沒有選擇閉門造車，而是將樹根互聯定位於一個公共、獨立的第三方工業網際網路平臺。

體外孵化、獨立發展的樹根互聯除了三一的注資之外，未來還將繼續吸引外來資本。賀東東計劃在未來幾年內繼續為樹根互聯融資二十億元左右。

賀東東

作為三一重工物聯網實踐的負責人，賀東東以三一重工為案例來為你瞬間清晰企業物聯網升級策略。

賀東東：

三一重工1989年成立至今，已經發展成為全球第五大工程機械製造商，我們就是通過業務流程變革優化企業的執行秩序，歸納下來就是打通了“二橫一縱”三條線。

一橫：跨企業端到端的橫向整合

這一橫是基於流程的業務變革。作為一個大型的製造企業，其實你從技術層面去解決問題是一個方向，但是首先整個公司的業務流程，你是不是市場導向的，是不是客戶導向的，是不是一個端到端的業務邏輯。這個是我們這些年一直在打造和優化的一個方向，因為你如果沒有業務流程的流程化，你是很難通過純技術手段去實現智慧製造的落地。

如果把三一重工的產業鏈鋪開，每一個環節都在發生商業模式的變革。

打通客戶關係

目前三一重工已經可以在一個平臺上管理集團國內、國際的業務單元、營銷、後市場服務，通過營銷、服務和客戶平臺的對接，建立市場洞察體系。

同時，三一重工還建設了“偵察兵”機制。一方面，三一重工通過高管督導市場，比如，我在國內負責兩個省的市場，我每個月專門設一個督辦周，專門拜訪客戶，去聽聽客戶抱怨。畢竟，營銷口徑彙報上來的資料都針對KPI做了一些修飾，客戶抱怨則更真實。同時，三一重工也在國際市場選拔偵察兵，並建立完善的評估、考核機制，對偵察兵給予充分授權。

跨界保險行業

以前的裝置保險是一年一年的賣，但我們現在可以根據裝置執行資料判斷執行狀況，然後以全生命週期規劃專業保險。在這個領域，我們是跨界競爭，而傳統的機械裝置保險行業正面臨來自機械行業的挑戰。

每個人都想面對最終客戶，整個利益格局在慢慢改變，這是產業融合帶來最大的變化。在傳統商業模式中的利益格局十分清晰，零部件廠給主機廠供貨，主機廠賣給代理商，代理商面向客戶，然後是後市場提供服務，企業、渠道、服務與客戶之間已經形成了清晰的生態鏈。但現在，遊戲規則變了。各個環節都在變化，誰能繞過所有的渠道直接給客戶提供方案，誰就能贏得創新。

今天的三一重工已經可以被銀行、保險企業視為競爭者。

體制外創新

當然，三一不只是跨界者，還需要防禦被跨界。2012年，三一重工開始建設電商平臺，嘗試在傳統銷售環節的代理商模式中引入網際網路電商，2015年雙十一期間，三一重工還推出優惠活動，電商上的資料表現很理想。

電商平臺還改變了供應商管理環節，以前的招標師由商務部通過招投標方式進行，現在三一重工開始用找鋼網等B2B平臺尋找供應商。

此外，製造、研發環節也在改革，如何與製造夥伴更一體化互動，最好的辦法是直接把客戶需求和市場預測情況更早提供給制造夥伴。

2015年10月，三一集團和本土創業投資機構成立明照資本，該基金專注於工業4.0領域和物聯網的創新投資，計劃於三年內投資50個專案。此外，三一重工還成立了三一製造科技，在體制外嘗試創新業務。未來的顛覆性創新都需要在體外成立一個機構，或者依靠創投孵化出來。

一橫：企業核心心業務的橫向整合

這一橫是基於資料的智慧互聯，這方面無論是從工廠的模擬設計到我們研發設計的數字化模擬一直到我們後端的全生命週期，都在基於資料做一些工作。

研發網際網路化

在這方面的典型案例是，在2008年的時候，三一重工推出一款大型臂架起重機。當時的現實情況是很難把一個笨重的機械一步到位的研製出來。介於此，三一重工應用模擬板塊技術，把該板塊做好以後，接著通過相關技術手段把模擬板塊打製出來，並通過網路等技術把模擬板塊經過一系列複雜的控制過程，用以完成了對生產產品的製造。現在，三一重工新產品開發，必須通過數字化的驗證階段之後才進行產品的試生產。這不僅節省時間，還節省大量資金。

三一重工通過對諸多全新產品的研發，並利用網際網路的特性融合虛擬現實、模擬等技術，將分散的產品開發和分析過程整合在一起，使產品的設計者、製造者和使用者可以在產品開發的早期，即可直觀形象地對虛擬產品原型進行製造和使用模擬、效能測試和設計優化。同時，通過反覆對數字化模擬技術的利用及實踐，三一重工對製造產品的部件驗證精準度越來越高。目前，基於三維模擬的虛擬產品經過模擬模擬驗證後，直接就可以去生產。

2010 年，隨著新建廠房和自動化裝置日益增多，三一重工開啟“製造物聯”的全面應用探索。在這一過程中，實現了特、一級裝置100%入網監控，提升裝置利用率30%以上。同時設計並實施重件確認、資產盤點、二維條碼收發貨等一系列製造物聯專案的試點和推廣。

隨著三一重工海外收購路子的開展，及其海外基地全球機械行業協同研發平臺的建立，網際網路對於三一重工的重要性更是被提到一個相當高的地位。作為機械行業最大的一個協同研發平臺，網際網路使得三一重工的全球研發人員共享知識、統一知識，並通過視訊、語音、數字化樣機進行24小時研發。同時，三一重工的十幾個產業園，都在一套伺服器上進行工作，PDM的團隊亦在這個研發平臺上工作。其3000多種產品都在統一的研發平臺進行管理，極大提高了產品的管理水平，研發的成功率也無疑很高。

製造網際網路化

三一重工在製造領域利用資訊網路化的特色，比較集中的表現在兩個方面：

第一方面是生產人員的智慧化，三一重工的員工都有智慧手機，都有智慧的移動應用。生產線上的工人質檢報工都用PDA。辦公室的人員都可以通過手機進行審批OA、查閱郵件等移動辦公。

另一個方面是裝置的智慧化。生產線上的裝置機床等大型裝置，通過數字化介面進行集中管理，引數、控制、狀態等通過系統管理起來，小的工具也通過智慧化手段管理，比如製造機器人的焊接機都是通過資訊化手段控制，超過閥值就會報警，還有線上安全監測也是裝置智慧化。

服務網際網路化

在移動網際網路逐漸滲透行業的大趨勢下，三一重工的服務在整個工程機械行業中仍然具有很強的競爭優勢。三一重工的第一步是先建立好服務中心和完善的服務體系，在此基礎之上才開始銷售產品。藉助網際網路的推動，其所倡導的服務是跨越時間、空間、專業、部門，內外互動式的全員大服務概念。

在利用移動網際網路的同時，三一重工在行業內自主開發了衛星遠端監控系統，通過GPS衛星定位，公司可以跟蹤每一臺產品的使用資料，一旦產品在使用過程中出現故障，可以迅速定位到它的準確位置，找到離它最近的服務車及所需零配件的最近倉庫，由此在第一時間內為客戶提供維護服務。

目前，三一重工的服務已經發展到了用移動裝置對客戶進行支援，其呼叫中心通過移動應用給客戶派單。工程師用手機定位機器裝置到現場去服務，可以從手機上接收訂單，並查詢要服務的客戶物件的資料，也可以查詢機型、配件等相關資料，工程師服務完後通過手機拍照可以報工、進行配件的報銷等。這些手段極大縮短服務時間。

三一重工服務領域的特色還表現在其在物流上利用移動網際網路的使用上。在實施過程中，通過建立一個智慧化一體倉庫，把物料放進去後，在系統裡下單，它能夠自動下架，並通過小車把物料自動輸送到生產現場，整個過程都是自動的。生產過程中的一些物料都帶有RFID自動可識別標籤，可以直接檢測狀況，內部有些車輛、除錯裝置、進出園區都是自動識別的。

在產品上有30多種智慧感測器，可以對產品進行遠端監控和產品診斷，客戶開通賬號後進入系統後都可以檢視到他的機器裝置的狀態，在什麼地方，在做怎麼操作，健康狀態怎麼樣，油耗多少，執行軌跡怎麼樣，執行多長時間等，甚至可以在地圖示出只能在哪個範圍做什麼。

一縱：從訂單到製造的縱向整合

這一縱是基於使用者的模式創新，一切都是圍繞使用者的價值提升去做。

智慧產品

相信很多人都對智慧產品有模糊的瞭解，把產品作為一個資料採集端，不斷的採集使用者的資料並上傳到雲端去，方便使用者進行管理。對使用者來說，這種貼心的服務顯然讓他們可以少花一些心思在資料記錄和自我判斷上。基於這樣的思路，三一在產品上增加嵌入式的自主開發晶片，可以通過晶片傳遞機器資訊，上傳雲端並且進行資料歸納和管理，讓使用者更加自主管理。

這一系列的裝置，都是三一自主研發的，其中晶片叫 SYMC ，而產品中的部分感測器也是自制的，包括遙控裝置，遠端程式刷機，以及遠端控制等，初步實現了機械行業智慧產品的雛形。

當三一的各項產品可以在使用過程中自動記錄並且讓執行過程中的運營資料全部透明時，三一的後臺人員可以在上面載入更多基於研發的測試或者更多其他的功能，這個時候，三一的產品才是真正的智慧。

智慧平臺

在智慧產品的基礎上，三一進一步打造智慧平臺，這個智慧平臺也是三一自主開發並完善的一個完整的平臺，包括基於這些裝置的執行引數，在研發的驗證、智慧排程、智慧服務包括智慧管理等等做了很多工作。

而在這一方面，三一也頗有成就，亞洲最大的智慧化製造車間——位於長沙產業園的18號廠房就是三一的數字化工廠。目前，數字化工廠技術已在三一十多個業務單位得到應用，助推了公司生產模式的變革，三一的數字工廠也因此獲得“智慧工廠”的美譽。

在實現高度柔性生產的問題上，三一是一個高度的離散型製造，很多情況下，一個品種可能一年只有幾十臺的銷量。因此，在二十二個工位的流水線上，三一可能要生產一百五十個左右的型號的產品，所以要高度柔性化，完全基於訂單，通過 ERP 到 MES 系統。三一的 MES 是自己開發的，來適應三一智慧平臺的柔性化數字化的製造。

智慧服務

智慧產品會不斷地採集使用者的資料和狀態，並上傳到雲端，這時就有了新的服務需求的誕生，我們可以稱之為智慧服務平臺。

基於生產線上，一直到生產以後的全生命週期管理，都實現了平臺化的管理，客戶可以完全查到基於它出廠時的產品序列號的零部件和關鍵零部件的編號，全部可以追索到零部件級的服務。

另外，三一的裝置無憂執行這一功能在中國做了非常多的試驗，而且是非常深度的應用。這八年，三一累計下來有20萬臺裝置已經聯網，大概監控了五千多個引數，而且這個引數是在後臺通過動態管理的。如果研發需要去驗證的話，還可以通過在裝置當中裝相應的感測器，通過採集實際執行的資料來優化智慧服務平臺的設計和管理。

從服務模式上來說，三一的服務品牌在業內一直倍受推崇，可以說，這套物聯網的形式起到了大的作用。而從產業鏈方面來說，由於三一前端整個裝置的實時執行情況都可以採集，所以對整個產業鏈從銷售預測到供應商的協同，都可以通過產業鏈來實施。更為深層次的，從巨集觀經濟上來看，這一智慧服務平臺可以實時監控巨集觀經濟的執行，並且進行反映。

再回頭看二橫一縱

製造業企業資訊化最大的挑戰就是選擇。美國的工業網際網路，德國的工業4.0，或者說中國製造2025，大家描述這個美好的前景的時候各個方向都有，問題是你選哪一個?你怎麼去選，是前端客戶的整體解決方案，還是後端的產業鏈，還是你走縱向的，把智慧製造的程度提升，或者說你把你的大資料分析，能夠跟客戶的把握做到一起，這是我們每個工作的問題，這是我們此時此刻每天都在碰到的問題。

從企業間橫線，即價值網路的橫向整合來看，三一重工的客戶從買產品到買服務，從買礦山的裝置到根據個性化需求提出購買智慧礦山整體解決方案，這是往前走了一步，但智慧礦山解決方案可能遠遠不夠解決客戶需求。

一個煤礦只是發電產業鏈裡面的一個環節，它是否可以再往前延伸到一個發電廠對於煤炭的需求?如果再加上物流，當需要預測這個智慧礦山的產能時，顯然精準度會更差一些。而再往前延伸到電量的消費，從整個社會的電量消耗，預測一個火電廠的發電量，順著產業鏈下來，回到智慧礦山，到我們這個礦上的需求。沿這個方向去思考，便會發現很多理論上來講都行得通的一些機會，而且這些機會恰恰是跨界的，這是基於網際網路模式下的三一模式。

另外一條橫線，從全價值鏈的端到端整合方面而言，建立模型對管理日益複雜的技術系統起著關鍵作用。從產品研發到採購製造、銷售與服務，應裝備恰當的IT系統，為整個價值鏈提供端到端的支撐。這個產業鏈上面，橫向的來自於網際網路的顛覆性的三一模式已經開始了，如在鋼材採購方面，顛覆性的網際網路模式已經出現了，在找鋼網上便可以用一種更智慧的方式去找鋼鐵，這就是對現有產業鏈顛覆性。

從企業間豎線，即網路化製造與縱向整合來看，要打通智慧的加工裝置，能夠響應客戶個性化的訂單。我們需要考慮花多少錢，花多少年的時間，要有多少的人力物力投入，才能夠做到3.0時代的一個資訊化的管理，一個自動化的生產，等等。

再加上工業4.0還會提到3D列印，提到工業機器人，這也是很大的投資。所以即使作為一個微觀的企業，在工業4.0或者說工業網際網路各個潛在的方向，都有一些美好的前景，但是有一條硬約束，企業資源是有限的。企業要平衡到底準備拿十個億還是100億，還是1000億，在哪些方面投，有多少人才投，有多少精力能夠盯住一些重點的方向。

三一基本清晰了自己的重點方向，你呢？

來源：程天縱、長沙縣廣播電視臺、

新華社、用友、數字化企業

全球物聯網獨家整理

人工智慧賽博物理作業系統

AI-CPS OS

“人工智慧賽博物理作業系統”（新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”：雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧）分支用來的今天，企業領導者必須瞭解如何將“技術”全面滲入整個公司、產品等“商業”場景中，利用AI-CPS OS形成數字化+智慧化力量，實現行業的重新佈局、企業的重新構建和自我的煥然新生。

AI-CPS OS的真正價值並不來自構成技術或功能，而是要以一種傳遞獨特競爭優勢的方式將自動化+資訊化、智造+產品+服務和資料+分析一體化，這種整合方式能夠釋放新的業務和運營模式。如果不能實現跨功能的更大規模融合，沒有顛覆現狀的意願，這些將不可能實現。

領導者無法依靠某種單一戰略方法來應對多維度的數字化變革。面對新一代技術+商業作業系統AI-CPS OS顛覆性的數字化+智慧化力量，領導者必須在行業、企業與個人這三個層面都保持領先地位：

1. 重新行業佈局：你的世界觀要怎樣改變才算足夠？你必須對行業典範進行怎樣的反思？

2. 重新構建企業：你的企業需要做出什麼樣的變化？你準備如何重新定義你的公司？

3. 重新打造自己：你需要成為怎樣的人？要重塑自己並在數字化+智慧化時代保有領先地位，你必須如何去做？

AI-CPS OS是數字化智慧化創新平臺，設計思路是將大資料、物聯網、區塊鏈和人工智慧等無縫整合在雲端，可以幫助企業將創新成果融入自身業務體系，實現各個前沿技術在雲端的優勢協同。AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量與行業、企業及個人三個層面的交叉，形成了領導力模式，使數字化融入到領導者所在企業與領導方式的核心位置：

1. 精細：這種力量能夠使人在更加真實、細緻的層面觀察與感知現實世界和數字化世界正在發生的一切，進而理解和更加精細地進行產品個性化控制、微觀業務場景事件和結果控制。

2. 智慧：模型隨著時間（資料）的變化而變化，整個系統就具備了智慧（自學習）的能力。

3. 高效：企業需要建立實時或者準實時的資料採集傳輸、模型預測和響應決策能力，這樣智慧就從批量性、階段性的行為變成一個可以實時觸達的行為。

4. 不確定性：數字化變更顛覆和改變了領導者曾經仰仗的思維方式、結構和實踐經驗，其結果就是形成了複合不確定性這種顛覆性力量。主要的不確定性蘊含於三個領域：技術、文化、制度。

5. 邊界模糊：數字世界與現實世界的不斷融合成CPS不僅讓人們所知行業的核心產品、經濟學定理和可能性都產生了變化，還模糊了不同行業間的界限。這種效應正在向生態系統、企業、客戶、產品快速蔓延。

AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量通過三個方式激發經濟增長：

1. 創造虛擬勞動力，承擔需要適應性和敏捷性的複雜任務，即“智慧自動化”，以區別於傳統的自動化解決方案；

2. 對現有勞動力和實物資產進行有利的補充和提升，提高資本效率；

3. 人工智慧的普及，將推動多行業的相關創新，開闢嶄新的經濟增長空間。

給決策制定者和商業領袖的建議：

1. 超越自動化，開啟新創新模式：利用具有自主學習和自我控制能力的動態機器智慧，為企業創造新商機；

2. 迎接新一代資訊科技，迎接人工智慧：無縫整合人類智慧與機器智慧，重新

   評估未來的知識和技能型別；

3. 制定道德規範：切實為人工智慧生態系統制定道德準則，並在智慧機器的開

   發過程中確定更加明晰的標準和最佳實踐；

4. 重視再分配效應：對人工智慧可能帶來的衝擊做好準備，制定戰略幫助面臨

   較高失業風險的人群；

5. 開發數字化+智慧化企業所需新能力：員工團隊需要積極掌握判斷、溝通及想象力和創造力等人類所特有的重要能力。對於中國企業來說，創造兼具包容性和多樣性的文化也非常重要。

子曰：“君子和而不同，小人同而不和。”  《論語·子路》雲端計算、大資料、物聯網、區塊鏈和 人工智慧，像君子一般融合，一起體現科技就是生產力。

如果說上一次哥倫布地理大發現，擴充的是人類的物理空間。那麼這一次地理大發現，擴充的就是人們的數字空間。在數學空間，建立新的商業文明，從而發現新的創富模式，為人類社會帶來新的財富空間。雲端計算，大資料、物聯網和區塊鏈，是進入這個數字空間的船，而人工智慧就是那船上的帆，哥倫布之帆！

新一代技術+商業的人工智慧賽博物理作業系統AI-CPS OS作為新一輪產業變革的核心驅動力，將進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量，並創造新的強大引擎。重構生產、分配、交換、消費等經濟活動各環節，形成從巨集觀到微觀各領域的智慧化新需求，催生新技術、新產品、新產業、新業態、新模式。引發經濟結構重大變革，深刻改變人類生產生活方式和思維模式，實現社會生產力的整體躍升。

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產業智慧官  AI-CPS

用“人工智慧賽博物理作業系統”（新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”：雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧），在場景中構建狀態感知-實時分析-自主決策-精準執行-學習提升的認知計算和機器智慧；實現產業轉型升級、DT驅動業務、價值創新創造的產業互聯生態鏈。

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新技術：“雲端計算”、“大資料”、“物聯網”、“區塊鏈”、“人工智慧”；新產業：“智慧製造”、“智慧金融”、“智慧零售”、“智慧駕駛”、“智慧城市”；新模式：“財富空間”、“工業網際網路”、“資料科學家”、“賽博物理系統CPS”、“供應鏈金融”。

官方網站：AI-CPS.NET

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