工業(yè)4.0的出現(xiàn)引發(fā)了巨大的變化，其將ICT和生產(chǎn)制造深入融合，重新定義了制造業(yè);工業(yè)4.0通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)，改變生產(chǎn)和消費(fèi)的全過(guò)程;除此之外，工業(yè)4.0也在能源、車聯(lián)網(wǎng)、物流等領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的影響力，改變?nèi)藗兊纳罘绞?，甚至是人類?duì)存在的認(rèn)知。
近年來(lái)，以信息通信技術(shù)(ICT)與制造業(yè)深度融合為核心的新工業(yè)革命正在加速孕育，美國(guó)稱之為“再工業(yè)化”，日本稱之為“工業(yè)智能化”，德國(guó)則稱之為“工業(yè)4.0”。
工業(yè)4.0的出現(xiàn)引發(fā)了巨大的變化，其將ICT和生產(chǎn)制造深入融合，重新定義了制造業(yè);工業(yè)4.0通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)，改變生產(chǎn)和消費(fèi)的全過(guò)程;除此之外，工業(yè)4.0也在能源、車聯(lián)網(wǎng)、物流等領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的影響力，改變?nèi)藗兊纳罘绞?，甚至是人類?duì)存在的認(rèn)知。
工業(yè)4.0的推進(jìn)，會(huì)逐步將最先進(jìn)的IT、CT技術(shù)應(yīng)用到制造的核心領(lǐng)域，這需要ICT廠商和傳統(tǒng)制造廠商緊密結(jié)合，建立廣泛的聯(lián)盟，聯(lián)合進(jìn)行創(chuàng)新，并率先在部分行業(yè)構(gòu)建樣板，樹立典范，形成示范效應(yīng)。示范效應(yīng)會(huì)吸引更多的企業(yè)加入，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)新的商業(yè)模式，保守的企業(yè)有可能會(huì)被迅速淘汰。
另外，標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)工業(yè)4.0至關(guān)重要。這方面政府和國(guó)際組織需要發(fā)揮更大的作用，推動(dòng)跨國(guó)跨產(chǎn)業(yè)的合作，在Connectivity、設(shè)備IP化和移動(dòng)化、數(shù)據(jù)共享和安全機(jī)制等幾個(gè)方面深入討論。
工業(yè)4.0，提升行業(yè)效率和競(jìng)爭(zhēng)力
正像蒸汽機(jī)、電力和信息化驅(qū)動(dòng)了前3次革命一樣，工業(yè)4.0是ICT技術(shù)發(fā)展到新階段而產(chǎn)生的新的工業(yè)發(fā)展模式。大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)都會(huì)應(yīng)用到工業(yè)4.0當(dāng)中，但是工業(yè)4.0并非是為了技術(shù)而技術(shù)，其最根本的驅(qū)動(dòng)力是解決當(dāng)前行業(yè)中面臨的各種問(wèn)題，最終的目的是為了提高企業(yè)、行業(yè)的整體效率和競(jìng)爭(zhēng)力。
不同行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)原料不同，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的要求也各不相同。在將ICT技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)過(guò)程的變革中，針對(duì)不同環(huán)境下的抗震、耐高溫、抗酸堿腐蝕以及防水防撞等工業(yè)屬性的特殊要求，在技術(shù)選擇上也需要進(jìn)行創(chuàng)新和取舍。
比如在鋼鐵廠的冷軋過(guò)程中，為了精確地測(cè)量鋼板的溫度，傳感器必須部署在溫度極高的環(huán)境中，大大超過(guò)傳統(tǒng)有線通信的能力，必須采用高效的無(wú)線傳輸技術(shù);而在石油煉化工廠中，存在大量密集的金屬管線，對(duì)無(wú)線信號(hào)有比較強(qiáng)的屏蔽效應(yīng)，這時(shí)候就需要考慮繞射和穿透力強(qiáng)的技術(shù)，如e LTE。這些行業(yè)上的特殊要求，一方面需要設(shè)備廠商深入了解工業(yè)環(huán)境需求，選擇合適的技術(shù)和產(chǎn)品來(lái)應(yīng)對(duì)，另一方面也需要結(jié)合多廠商的優(yōu)勢(shì)，組合成適合行業(yè)特點(diǎn)、面向特定需求的解決方案。
除了要面向行業(yè)之外，基于工業(yè)4 .0的解決方案還需要考慮在廣泛實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的彈性，一方面能夠適應(yīng)在不同規(guī)模的企業(yè)中應(yīng)用，另外也應(yīng)考慮如何實(shí)現(xiàn)快速的優(yōu)化和迭代。這需要解決方案構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的開放架構(gòu)，并在此架構(gòu)下構(gòu)建可裁剪的組件。在未來(lái)的工廠中，解決方案就像搭積木一樣，根據(jù)實(shí)際需求，快速地通過(guò)組件來(lái)構(gòu)建和優(yōu)化。
最后，工業(yè)4.0將逐步驅(qū)動(dòng)行業(yè)核心領(lǐng)域開放，通過(guò)嵌入式技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云數(shù)據(jù)中心和安全數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備之間、多個(gè)工廠之間的協(xié)作，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集群，以集群化的優(yōu)勢(shì)去提升競(jìng)爭(zhēng)力。
近幾年，華為在行業(yè)解決方案領(lǐng)域持續(xù)投入，在智慧城市、智能交通、智慧能源、智能電網(wǎng)和智能制造領(lǐng)域積累了深厚的經(jīng)驗(yàn)，聯(lián)合合作伙伴一起，規(guī)劃和設(shè)計(jì)了一大批可復(fù)制的解決方案。
制造行業(yè)：聚焦智能工廠和智能工程機(jī)械
面向工業(yè)4. 0的解決方案中，智能工廠是一個(gè)重要的方向，其通過(guò)采用網(wǎng)絡(luò)化的分布式生產(chǎn)設(shè)施，組合成智能化生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)過(guò)程。在智能工廠中，將實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)，這也是工業(yè)4.0的一個(gè)核心話題，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等。
為了實(shí)現(xiàn)智能工廠和智能生產(chǎn)，需要考慮對(duì)現(xiàn)有工廠的設(shè)備進(jìn)行智能化改造，采用有線無(wú)線一體化的網(wǎng)絡(luò)打破生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)和辦公網(wǎng)絡(luò)之間的屏障。在此過(guò)程中，需要重點(diǎn)考慮設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)開放帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)，提供端到端的安全保障。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)智能制造，設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)也要有效地加以利用，以構(gòu)建先進(jìn)的制造云平臺(tái)，提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析和處理，優(yōu)化生產(chǎn)流程，保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全。
華為的智能工廠解決方案采用多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將短距無(wú)線通信和廣覆蓋無(wú)線通信之間有效配合，也將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)融合起來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的接入，最終統(tǒng)一智能工廠的網(wǎng)絡(luò)，有效地保障設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與制造云數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)交換，為智能工廠提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。同時(shí)，華為能提供面向服務(wù)的、可彈性擴(kuò)展的一體化制造云解決方案，為制造業(yè)的大數(shù)據(jù)分析、存儲(chǔ)及計(jì)算提供強(qiáng)有力的ICT基礎(chǔ)設(shè)施保障。
另外，在制造領(lǐng)域，工程機(jī)械也是很大的一塊市場(chǎng)。目前工程機(jī)械正面臨著向服務(wù)轉(zhuǎn)型的巨大機(jī)遇。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前歐美發(fā)達(dá)市場(chǎng)上，工廠機(jī)械的服務(wù)銷售占比高達(dá)70%，而以中國(guó)為首的亞太區(qū)域，工程機(jī)械的服務(wù)銷售占比只有30%，估計(jì)到2016年，中國(guó)工程機(jī)械服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1600億美元。在工程機(jī)械向服務(wù)轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，預(yù)測(cè)性維護(hù)是當(dāng)前的熱點(diǎn)，其將工程機(jī)械的當(dāng)前位置、運(yùn)行數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)上報(bào)給廠商維護(hù)中心，通過(guò)對(duì)故障進(jìn)行建模和數(shù)據(jù)分析，為工程機(jī)械的高效率使用提供保障。
在預(yù)測(cè)性維護(hù)的解決方案中，實(shí)時(shí)有效的數(shù)據(jù)采集和回傳是非常重要的。目前在中國(guó)，大部分工程機(jī)械已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了基于GPS的定位功能，廠商可以基于此功能對(duì)工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的定位和數(shù)據(jù)采集。但是要做到預(yù)測(cè)性維護(hù)，還需要提供更加實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸，在這方面，華為可發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，將工程機(jī)械設(shè)備上的傳感網(wǎng)絡(luò)、工程車輛的車載傳感網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、工程機(jī)械集散地的場(chǎng)區(qū)網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫連接在一起，并通過(guò)統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)連接管理平臺(tái)對(duì)終端、傳感器進(jìn)行有效管理，確保數(shù)據(jù)連接的可靠性。
同時(shí)，華為也和合作伙伴一起為工程機(jī)械制造商提供創(chuàng)新的應(yīng)用平臺(tái)，逐步實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械性能監(jiān)測(cè)、健康評(píng)估、故障診斷、智能維護(hù)、使用培訓(xùn)、再制造、二手交易等方面的全生命周期管理，以及機(jī)群優(yōu)化調(diào)度等智能云服務(wù)，全面推動(dòng)工程機(jī)械行業(yè)從“生產(chǎn)型制造”向“服務(wù)型制造”的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
能源行業(yè)：提升生產(chǎn)效率和HSE
在能源行業(yè)，特別是油氣領(lǐng)域，生產(chǎn)事故或者危險(xiǎn)物質(zhì)泄漏造成的人身安全、財(cái)產(chǎn)損失層出不窮，在局部區(qū)域，對(duì)環(huán)境也帶來(lái)巨大的危害。因此，HSE在油氣行業(yè)廣受重視，而最新物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的傳感器和通信成本的大大降低，也進(jìn)一步推動(dòng)了HSE(Health, Safety, and Environment，健康、安全和環(huán)境管理體系的簡(jiǎn)稱)相關(guān)解決方案的快速發(fā)展。
以石油煉化工廠為例，由于行業(yè)的特殊性，在生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)排放出大量的廢水、廢氣，同時(shí)廠區(qū)內(nèi)還存在一些有毒、易燃、易爆氣體泄漏的問(wèn)題，極大地影響石化員工的人生安全，降低了整個(gè)工廠的生產(chǎn)效率。為了確保管線的生產(chǎn)安全，目前行業(yè)內(nèi)采用大規(guī)模的人工巡檢方式，這需要投入大量人力，也帶來(lái)人身安全的隱患。
以管道測(cè)厚為例，一個(gè)中等規(guī)模的化工廠，針對(duì)不同的管道類型，每月需要定期巡檢一次，同時(shí)針對(duì)高危管線和位置，巡檢的頻度還需要加強(qiáng)。在這種情況下，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采用無(wú)線測(cè)厚裝置，能夠極大提升測(cè)量的準(zhǔn)確率，降低測(cè)量的工作量，避免漏測(cè)、測(cè)不準(zhǔn)帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)。另外，危險(xiǎn)區(qū)域的有毒氣體檢測(cè)也非常重要，一方面有毒氣體的提前預(yù)警，能夠避免人員誤入危險(xiǎn)區(qū)域，降低人身?yè)p害;另一方面，有毒氣體的監(jiān)控，也能夠及時(shí)有效地對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理，提高問(wèn)題解決的時(shí)效性，避免大規(guī)模的環(huán)境污染。
為了應(yīng)對(duì)HSE的需求，華為無(wú)線智能工廠解決方案通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和4G移動(dòng)通信技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)裝置、罐區(qū)和廠區(qū)環(huán)境的全面感知和監(jiān)控;同時(shí)實(shí)現(xiàn)各崗位的協(xié)同工作，緊密連接生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，達(dá)到降本增效、協(xié)同響應(yīng)、移動(dòng)化作業(yè)和管理的效果。
無(wú)線智能工廠解決方案在邏輯上主要分為3層：
應(yīng)用層：負(fù)責(zé)石油煉化環(huán)境監(jiān)控、運(yùn)行管理、協(xié)同調(diào)度等;主要包括物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的應(yīng)用，如HSE環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、排污監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和智能巡檢系統(tǒng)等，也包括寬帶無(wú)線集群調(diào)度系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和人員定位系統(tǒng)等協(xié)同調(diào)度的應(yīng)用。
網(wǎng)絡(luò)層：實(shí)現(xiàn)石化生產(chǎn)各種業(yè)務(wù)的承載;保證業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性、可靠性、安全性;華為提供企業(yè)級(jí)的4G網(wǎng)絡(luò)，為終端和傳感器提供有效的接入手段。同時(shí)，華為還創(chuàng)新性引入LTE-M技術(shù)，通過(guò)低功耗、強(qiáng)覆蓋的低速?gòu)V域網(wǎng)絡(luò)覆蓋，解決化工廠區(qū)因管線密集、裝置遮擋等原因造成的無(wú)線弱覆蓋問(wèn)題。
終端及傳感器層：實(shí)現(xiàn)一線語(yǔ)音、視頻的回傳和各種類型傳感器及傳感網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入，包含環(huán)境感知傳感器、移動(dòng)終端、CPE、視頻監(jiān)控?cái)z像頭和人員定位終端等設(shè)備。為了保障企業(yè)的投資，華為也支持傳統(tǒng)的Wireless Hart、ISA-100和WI-PA等短距網(wǎng)絡(luò)的接入和中繼。
車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)：交通控制網(wǎng)絡(luò)和車載系統(tǒng)是當(dāng)前熱點(diǎn)
工業(yè)4.0除了將在制造和能源領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的影響之外，在車聯(lián)網(wǎng)、可穿戴等諸多和人們生活密切相關(guān)的領(lǐng)域，也將帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響。以車聯(lián)網(wǎng)為例，雖然現(xiàn)在很多車輛上已經(jīng)安裝了GPS，而且也能夠通過(guò)GPRS或者3G網(wǎng)絡(luò)上傳車輛的位置信息，但是未來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，車與車、車與路、車與人、車與傳感設(shè)備等的交互將會(huì)更加頻繁。通過(guò)車與車、車與人、車與路互聯(lián)互通，可實(shí)現(xiàn)信息共享，收集車輛、道路和環(huán)境的信息，并在信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上對(duì)多源采集的信息進(jìn)行加工、計(jì)算、共享和安全發(fā)布，根據(jù)不同的功能需求對(duì)車輛進(jìn)行有效的引導(dǎo)與監(jiān)管，并提供專業(yè)的多媒體與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)。
在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，華為積極和車廠、運(yùn)營(yíng)商及政府相關(guān)部門合作，2014年10月，華為和東風(fēng)汽車簽署了合作協(xié)議，在車載電子產(chǎn)品、車聯(lián)網(wǎng)、智能汽車等相關(guān)產(chǎn)品，以及代表未來(lái)方向的車載通信設(shè)備產(chǎn)品和解決方案等領(lǐng)域展開合作，雙方合作步驟分為3個(gè)階段：
第一階段：華為為東風(fēng)開發(fā)系列車機(jī)及服務(wù)，提供強(qiáng)大的智能互聯(lián)能力，并成功應(yīng)用在東風(fēng)風(fēng)神AX7車型。該車機(jī)采用高分辨率的9英寸觸摸屏，具有強(qiáng)大的人機(jī)交互界面，可通過(guò)有線和無(wú)線兩種形式連接智能終端，實(shí)現(xiàn)車機(jī)和手機(jī)的雙屏互動(dòng)。
第二階段：雙方聚焦車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域規(guī)劃未來(lái)的合作產(chǎn)品，包括車人、車車、車云之間互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)車輛互聯(lián)的智能化，實(shí)現(xiàn)車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的三網(wǎng)融合。
第三階段：共同研發(fā)智能汽車，通過(guò)輔人階段、擬人階段和共生階段，最終實(shí)現(xiàn)具有情感化自動(dòng)駕駛的智慧汽車。
建立“德國(guó)工程能力中心”
2014年10月10日，中德雙方在第三輪中德政府磋商后發(fā)表《中德合作行動(dòng)綱要》宣布，兩國(guó)將開展“工業(yè)4.0”合作，該領(lǐng)域合作有望成為中德未來(lái)產(chǎn)業(yè)合作的新方向。
為了響應(yīng)政府號(hào)召，進(jìn)一步推動(dòng)華為和德國(guó)工業(yè)界在工業(yè)4.0方面的合作，華為將在慕尼黑建立“德國(guó)工程能力中心”，充分利用德國(guó)在人才、技術(shù)和研發(fā)等方面的優(yōu)勢(shì)資源，提升華為在整機(jī)及硅光制造、自動(dòng)化與智能機(jī)器人、測(cè)試、實(shí)時(shí)供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域能力。同時(shí)，華為將繼續(xù)與德國(guó)產(chǎn)業(yè)界開展合作，支持德國(guó)政府提出的“數(shù)字議程2014~2017”和“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略。
（轉(zhuǎn)載）
