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)及保健服務等不同行業(yè)的發(fā)展速度和效率,推動世界經濟增長,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村地區(qū)亦是如此。
隨著醫(yī)療服務水平的不斷提高,成本日益濃縮,大量燃料與能源得以節(jié)省,實物資產性能提升和使用壽命拉長,工業(yè)互聯(lián)網將進一步提高效率,促進生產力發(fā)展。生產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)網推動生產率每年增長1-1.5個百分點,使生產率再一次達到網絡革命巔峰水平,在接下來的20年里,平均收入水平將提高25-40%。若其他各國生產力增長水平能維持在美國的一半,工業(yè)互聯(lián)網將為全球GDP創(chuàng)造10—15萬億美元價值,這相當于美國今天的經濟總量。在當今充滿挑戰(zhàn)的經濟環(huán)境下,確保部分生產率增長能給個體與整體經濟帶來巨大裨益。
后繼浪潮
這能實現(xiàn)嗎?工業(yè)互聯(lián)網將整合兩大革命性轉變之優(yōu)勢:其一是工業(yè)革命,伴隨著工業(yè)革命,出現(xiàn)了無數臺機器、設備、機組和工作站;其二則是更為強大的網絡革命,在其影響之下,計算、信息與通訊系統(tǒng)應運而生并不斷發(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)網之精髓:
智能機器:以嶄新的方法將現(xiàn)實世界中的機器、設備、團隊和網絡通過先進的傳感器、控制器和軟件應用程序連接起來。
高級分析:使用基于物理的分析法、預測算法、自動化和材料科學,電氣工程及其他關鍵學科的深厚專業(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計、操作、維護以及高質量的服務與安全保障。
圖1工業(yè)互聯(lián)網的關鍵元素
將這些元素融合起來,將為企業(yè)與經濟體提供新的機遇。例如,傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法采用歷史數據收集技術,這種方式通常將數據、分析和決策分隔開來。伴隨著先進的系統(tǒng)監(jiān)控和信息技術成本的下降,工作能力大大提高,實時數據處理的規(guī)模得以大大提升,高頻率的實時數據為系統(tǒng)操作提供全新視野。機器分析則為分析流程開辟新維度,各種物理方式之結合、行業(yè)特定領域的專業(yè)知識、信息流的自動化與預測能力相互結合可與現(xiàn)有的整套“大數據”工具聯(lián)手合作。最終,工業(yè)互聯(lián)網將涵蓋傳統(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據。
工業(yè)互聯(lián)網潛力的冰山一角
在最初階段,工業(yè)互聯(lián)網為各種各樣的機器(從簡單的到極為復雜的機器)嵌入傳感器與其他高級設備,這方便了海量數據的收集與分析,從而改善機器性能與系統(tǒng)及連接網絡的效率。數據本身甚至也會變得“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)動機由諸多旋轉設備組成。針對這些旋轉設備,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、機組人員分配與調度的效率提升將超乎想象。所有這些仍僅是基于當下數據。在未來15年中,隨著航空服務不斷擴展,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)設施與其他關鍵設備也頗具潛力。總的來說,今天全球工業(yè)基地擁有超過300萬臺旋轉設備,而這僅僅是工業(yè)互聯(lián)網潛力的冰山一角。
1%增長意義非凡
機器與智能分析相互結合將帶來諸多裨益。我們預計,工業(yè)互聯(lián)網的技術創(chuàng)新將直接應用于各行各業(yè),并產生32.3萬億美元的經濟效益。隨著全球經濟繼續(xù)發(fā)展,工業(yè)互聯(lián)網的應用潛力也將不斷增長。到2025年,工業(yè)互聯(lián)網將創(chuàng)造82萬億美元的經濟價值(約為全球經濟總量的二分之一)。了解具體行業(yè)中工業(yè)互聯(lián)網產生價值的保守估算,具有一定的指導意義。工業(yè)互聯(lián)網效率增長1%,將產生巨大影響。例如,在商用航空領域,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)網潛力很小的一部分。
惠及全球
作為創(chuàng)新的關鍵源泉,美國是工業(yè)互聯(lián)網技術的先鋒。伴隨全球一體化不斷深化,技術轉讓迅速發(fā)展,工業(yè)互聯(lián)網的益處將惠及全球。實際上,隨著新興市場大力投資基礎設施,盡早采用并快速部署工業(yè)互聯(lián)網技術將成為發(fā)展的強勁助推器。新興市場國家或許不需要沿襲發(fā)達國家曾經走過的道路。例如,無線技術將替代電纜或有線技術;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)展中國家生產力之間的鴻溝。在該進程中,工業(yè)互聯(lián)網將緩解資源與資金壓力,令全球經濟社會發(fā)展更具有可持續(xù)性。
推動力與催化劑
工業(yè)互聯(lián)網需要應用的推動力和催化劑:
我們需要不懈努力推動技術創(chuàng)新,同時加大投資配置必要的傳感器、測試設備與用戶界面系統(tǒng)。投資將成為加速實現(xiàn)技術轉化的基本條件。工業(yè)互聯(lián)網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)網的成本將因行業(yè)與地區(qū)而定。然而,對該技術領域的投入,人們普遍認為其成本最終將獲得正收益。
堅固的網絡安全系統(tǒng)、管理脆弱環(huán)節(jié)、保護敏感信息與知識產權的有效途徑。
建立龐大的人才庫,包括新型交叉人才,如機械與工業(yè)工程結合形成新的“數字機械工程師”,創(chuàng)建分析平臺與算法的數據專家及軟件與網絡安全專家。培訓員工掌握相應技能,有助于確保創(chuàng)新,并創(chuàng)造更多就業(yè)機會,促進生產力發(fā)展。工業(yè)互聯(lián)網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)和信息化部國際經濟技術合作中心