剛剛過去的8月，微軟、英特爾和IoT Analytics聯合發布了最新的物聯網信號報告IoT Signals - Manufacturing Spotlight。最新發布的這版報告專門聚焦于全球工業互聯網和數(shu)字化轉型(xing)，揭示(shi)了(le)該領域的(de)現狀，其(qi)中(zhong)的(de)一(yi)(yi)些(xie)調(diao)研結論在意料之中(zhong)，另一(yi)(yi)些(xie)則(ze)頗具啟迪。
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物女皇：好消息與新問題
這是(shi)我在(zai)【物(wu)女心經】專欄寫的第264篇文章。
剛剛過去的8月，微軟、英特爾和IoT Analytics聯合發布了最新的物聯網信號報告IoT Signals - Manufacturing Spotlight。該報告的(de)第(di)一版發布于2019年，每年持續更新，逐(zhu)年記錄物(wu)聯網的(de)發展快照，反(fan)饋物(wu)聯網的(de)技術趨勢(shi)，具有很高的(de)參(can)考價值。
最(zui)新發布的這版報告(gao)專門聚焦于全(quan)球工業互聯(lian)網(wang)和數字化轉(zhuan)型，揭示了該領域的現狀，其中的一(yi)些調(diao)研(yan)結論在意料之中，另一(yi)些則頗(po)具(ju)啟迪。
本次報告基于對全球500多(duo)位高管的(de)調研匯聚而成，這些高管均來自于實施或者(zhe)正在實施工業互聯網(wang)的(de)企(qi)業，重要的(de)發(fa)現(xian)與(yu)結論包括：
1. 企業普遍在疫情之后加快了智能工廠的建設
超過七成(cheng)（72%）的受訪者表(biao)示智能工廠戰略已經跨越了“試點煉獄”，邁過概(gai)念驗證PoC階(jie)段(duan)，進入(ru)部分或者整體性建設階(jie)段(duan)。未來三年，這些高管為(wei)自己企業制定(ding)了更為(wei)激進的發(fa)展目標，比原有(you)水平(ping)提升66%。
2.OEE是高管們最為看重的KPI
五(wu)分之四的受(shou)訪者(zhe)認為設(she)備綜合(he)效(xiao)率(lv)（OEE）是(shi)他(ta)們衡量智(zhi)能(neng)工(gong)廠戰略成(cheng)功與否的關鍵績效(xiao)指標，他(ta)們預計未(wei)來(lai)三(san)年，自(zi)己的企(qi)業將在(zai)網絡(luo)安(an)全、可持續發展和質量等方面取得較(jiao)大(da)的改(gai)進。
3. 企業投資側重于新一代工業自動化系統
迄今為止(zhi)，質量管理(li)和預測性維護(hu)一直是大部(bu)分(fen)智(zhi)能工(gong)廠項目的重點。對工(gong)廠具備更高的敏捷性和更好(hao)的靈活度(du)需求，讓企業投資的重點發生了轉移。大部(bu)分(fen)企業將云(yun)工(gong)業網關、
基于軟件的PLC等新一代工業自動化系統的投資置于首要位置，并計劃對此增加29%的投資額度。而工業增強現實AR、工業元宇宙等熱門領(ling)域，則尚未被高管(guan)們列入投資重點。
4. 實施工業互聯網的挑戰發生了變化
從設備中獲取數據，以及實現設備與云平臺互聯的挑戰，如今已經很少被提及。當邁過“試點煉獄”之后，讓高管們最為頭疼的挑戰是軟件應用程序的開發。八成受訪者表示他們缺乏具備數據科學、人工智能和網絡(luo)安全能力(li)的綜合人才。
5. IT與OT的融合正在發生
調(diao)研顯示，制造型(xing)企(qi)業(ye)中76%的設備和(he)(he)資(zi)產已(yi)經(jing)實現(xian)了(le)連接，許(xu)多(duo)工作負載和(he)(he)應用程序(xu)已(yi)經(jing)從本地遷移到公有云或私(si)有云，SaaS軟(ruan)件即服務正在(zai)成(cheng)為(wei)主要的部(bu)署(shu)類型(xing)。而且部(bu)分企(qi)業(ye)已(yi)經(jing)接受了(le)最新的商(shang)業(ye)模(mo)式，41%的受訪者認可SaaS訂閱付費模(mo)式。與此同(tong)時，容器、云原生等IT工具正在(zai)工廠中普及。
6. 智能產品創造新的營收來源
接下來，受(shou)訪者不(bu)僅期待(dai)工業(ye)互聯(lian)網優化自(zi)己的(de)運營(ying)流程，更(geng)希(xi)望通過銷售更(geng)好的(de)智能(neng)互聯(lian)產品為(wei)企業(ye)創造(zao)更(geng)多的(de)營(ying)收。一些企業(ye)將提(ti)供遠程支(zhi)持(chi)和(he)預測(ce)性維護作為(wei)增值服務提(ti)供給客(ke)戶，已在(zai)銷售智能(neng)互聯(lian)產品的(de)企業(ye)則預計，2025年(nian)智能(neng)產品的(de)銷售占(zhan)比將由目前的(de)33%提(ti)升到47%。
整份報告(gao)共有(you)59頁，這篇文章(zhang)，我們將重(zhong)點呈現報告(gao)中值(zhi)得(de)關注(zhu)的(de)三個要點。
IIoT進入(ru)“聯后(hou)”階(jie)段(duan)
2020年之(zhi)前，工業(ye)互聯網(wang)的一大話題(ti)還是“試(shi)點(dian)(dian)煉獄”，也就是說(shuo)很多企業(ye)不斷(duan)的做(zuo)各種(zhong)PoC試(shi)點(dian)(dian)，然而(er)卻(que)不知道如何在(zai)試(shi)點(dian)(dian)之(zhi)后(hou)進行擴展。
可喜的是，我們已經正式邁出了“試點煉獄”階段。尤其在疫情爆發之后，很多企業加速了數字化轉型計劃，包括智能工廠、物聯網、人工智能、邊緣計算和數字孿生等(deng)方向。如上圖所示，報告(gao)中72%的(de)受(shou)訪者已經實(shi)施(shi)了智能工廠戰(zhan)略，還有65%的(de)受(shou)訪者處于實(shi)施(shi)整體(ti)物聯網戰(zhan)略的(de)不同階段。
“試點煉(lian)獄”的(de)(de)跨越與工(gong)(gong)廠(chang)中互(hu)聯(lian)設(she)備的(de)(de)占比緊密相關，缺(que)乏(fa)足(zu)夠(gou)的(de)(de)互(hu)聯(lian)設(she)備作為基礎(chu)設(she)施，很(hen)多應用(yong)和項目(mu)無從開展。自(zi)從工(gong)(gong)業互(hu)聯(lian)網(wang)(wang)(wang)提出(chu)以來(lai)，各種工(gong)(gong)業互(hu)聯(lian)網(wang)(wang)(wang)企業的(de)(de)首要(yao)任務就是(shi)將各種設(she)備互(hu)聯(lian)，如今也確實(shi)取得了長足(zu)的(de)(de)進展。根據(ju)調研(yan)顯(xian)示（見下(xia)圖），企業中的(de)(de)大(da)多數（79%）設(she)備和資產都已經(jing)連(lian)接到了網(wang)(wang)(wang)絡，只有剩(sheng)余的(de)(de)21%設(she)備尚未聯(lian)網(wang)(wang)(wang)。
大量的(de)工廠設(she)備聯(lian)網，讓我們從(cong)“互聯(lian)”時期得以(yi)窺見(jian)“聯(lian)后”階段。跨(kua)越“試點煉(lian)獄”，進入“連接(jie)后市場”的(de)開拓，這既是個好消息，同時也引出了新(xin)問題：如何挖掘已聯(lian)網設(she)備的(de)最(zui)大價(jia)值？我們想要追(zhui)求的(de)終極目標(biao)是什么？
智能互聯(lian)產品、人工智能、邊緣計算(suan)(suan)和數字(zi)(zi)孿生，被很(hen)多(duo)受(shou)訪(fang)者(zhe)(zhe)列為(wei)他們實(shi)現智能工廠戰略的(de)(de)下一個(ge)階段性目標。53%的(de)(de)受(shou)訪(fang)者(zhe)(zhe)意識到了人工智能的(de)(de)重要(yao)性，已經將其列入實(shi)施計劃。38%的(de)(de)受(shou)訪(fang)者(zhe)(zhe)正在部署(shu)邊緣計算(suan)(suan)，還有29%的(de)(de)受(shou)訪(fang)者(zhe)(zhe)看(kan)好數字(zi)(zi)孿生。
過多的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)與方向并(bing)不一(yi)定是(shi)好事，重要的(de)(de)(de)是(shi)瞄(miao)準并(bing)聚焦于正確的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)。報告訪談中，一(yi)位來自汽(qi)車制造領域的(de)(de)(de)副總裁表達了他的(de)(de)(de)擔憂：“雖(sui)然(ran)一(yi)些新技(ji)術(shu)很棒，但是(shi)我(wo)發現，在(zai)工(gong)廠(chang)中應(ying)用過多新技(ji)術(shu)是(shi)錯(cuo)誤(wu)的(de)(de)(de)。我(wo)們只需要以針對性的(de)(de)(de)方式，使(shi)用合適(shi)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)解決運營(ying)中的(de)(de)(de)痛(tong)點問題(ti)。比如，相對低成(cheng)(cheng)本的(de)(de)(de)RFID技(ji)術(shu)就(jiu)可以將我(wo)們的(de)(de)(de)材(cai)料處理(li)成(cheng)(cheng)本降(jiang)低50%，杜(du)絕之前存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)大(da)量浪費(fei)。技(ji)術(shu)只是(shi)工(gong)具(ju)，成(cheng)(cheng)功的(de)(de)(de)關(guan)鍵在(zai)于了解并(bing)選擇合適(shi)的(de)(de)(de)工(gong)具(ju)，并(bing)在(zai)適(shi)當(dang)時機應(ying)用它們。”
在“聯后”階段，OEM的作用愈發重(zhong)要。隨著越來越多的企(qi)業實施數字化轉型(xing)戰略，他們急需尋找外(wai)部支持，然而并非所(suo)有的外(wai)部合作伙伴都能擔此重(zhong)任(ren)。
如(ru)上圖所示，當被(bei)問及如(ru)何選擇參與智能工廠戰略(lve)的供(gong)應(ying)商(shang)(shang)時，60%的受訪(fang)者的首選合作(zuo)伙伴是(shi)OEM，其次(ci)是(shi)軟件供(gong)應(ying)商(shang)(shang)（55%）、系(xi)統集(ji)成商(shang)(shang)（55%）和工業自動化廠商(shang)(shang)（53%）。
SaaS訂閱模式站穩腳跟(gen)
值得關(guan)注的是(shi)，很多企業(ye)逐步接受了SaaS訂閱付費模式。
如上圖，44%的(de)供應(ying)鏈管理軟件(jian)、41%的(de)安全檢測和(he)預警軟件(jian)，以及41%的(de)通用(yong)人工(gong)智能和(he)建模軟件(jian)，受訪者已經在(zai)采用(yong)SaaS訂閱(yue)模式合(he)作。
雖然(ran)增加SaaS模(mo)式(shi)的(de)(de)比重(zhong)，有利(li)于提升靈活性(xing)、易(yi)于部(bu)署和更好(hao)的(de)(de)可擴展性(xing)，但不得不說，這一轉變(bian)速度是超越預期的(de)(de)，畢(bi)竟制造(zao)業(ye)并不是一個求新(xin)求變(bian)的(de)(de)行業(ye)，SaaS的(de)(de)快(kuai)速滲透說明，工業(ye)企業(ye)使用軟件進行流程管理(li)的(de)(de)內功(gong)與(yu)日(ri)俱增。
未(wei)來三年，向SaaS模式(shi)的(de)(de)轉變仍將繼續，到(dao)2025年，受訪者(zhe)普遍計劃提升SaaS模式(shi)在(zai)合作中的(de)(de)占比，尤(you)其是質量檢測和(he)控制（提升11%）、狀態監測和(he)預(yu)測性維護（提升11%）、產品生(sheng)命周(zhou)期(qi)管(guan)理（提升10%）以及計劃與調度軟件(jian)（提升10%）。
與(yu)SaaS模式滲透(tou)率提(ti)升相伴發生的是，基礎設施的云化、軟件(jian)的容器化以及工業自動化系統的軟件(jian)化。
在制造型企業(ye)中(zhong)，私有云和(he)邊(bian)緣(yuan)計(ji)算發揮(hui)著(zhu)越(yue)來越(yue)重(zhong)要(yao)的作用。如下(xia)圖(tu)，受訪(fang)(fang)者(zhe)表示(shi)(shi)，在私有云上(shang)運行(xing)的應用程序和(he)工作負載占比，將(jiang)從現在的21%增加到(dao)三年后的25%，增長最為顯著(zhu)。調查顯示(shi)(shi)，83%的人工智能模型已經部署于云端，受訪(fang)(fang)者(zhe)還計(ji)劃(hua)將(jiang)20%的維護管(guan)理系統（CMMS）以(yi)及21%的狀態監控(kong)、預測(ce)性維護和(he)OEE方案遷移到(dao)云端。無論(lun)是(shi)出(chu)于數(shu)據隱私和(he)安全(quan)考慮(lv)，還是(shi)擔心(xin)數(shu)據從車間到(dao)云端的時間延(yan)遲(chi)，很多受訪(fang)(fang)者(zhe)將(jiang)邊(bian)緣(yuan)計(ji)算作為部署重(zhong)點。
任何制造企業(ye)中(zhong)都(dou)必不可少(shao)的(de)(de)(de)PLC控(kong)制器、DCS系統(tong)、IPC工業(ye)電腦和(he)(he)相關硬件(jian)，正在加速云化(hua)(hua)和(he)(he)軟件(jian)化(hua)(hua)。伴隨工廠生產的(de)(de)(de)敏(min)捷(jie)化(hua)(hua)和(he)(he)模塊化(hua)(hua)，工業(ye)自動化(hua)(hua)系統(tong)需要能夠讓最終用戶靈活的(de)(de)(de)修改機(ji)器配(pei)置(zhi)、調整工藝(yi)參數(shu)，甚至更新(xin)整個生產線的(de)(de)(de)流程設(she)置(zhi)，因此報告中(zhong)的(de)(de)(de)受訪者表示(shi)未來三年將在下一(yi)代工業(ye)自動化(hua)(hua)系統(tong)中(zhong)追加投(tou)資29%以上。
超過一半的受訪者提到(dao)，他們已經部(bu)署了兩(liang)種關鍵的新(xin)一代工(gong)業(ye)(ye)自動化技術(shu)：連接到(dao)云(yun)端(duan)的工(gong)業(ye)(ye)網關（57%）和基于軟(ruan)件(jian)的PLC工(gong)業(ye)(ye)控制器（54%），見下(xia)圖。
新型工(gong)業網(wang)(wang)關(guan)既(ji)可(ke)充當邊(bian)緣(yuan)控(kong)(kong)制器(qi)，也可(ke)以連入云端(duan)，在邊(bian)緣(yuan)連續體中，工(gong)業網(wang)(wang)關(guan)發(fa)揮著關(guan)鍵作(zuo)用(yong)。PLC控(kong)(kong)制器(qi)作(zuo)為工(gong)廠中控(kong)(kong)制能力的(de)源泉，位于(yu)工(gong)業互聯(lian)網(wang)(wang)的(de)核(he)心位置。基于(yu)軟件的(de)PLC提供了極大(da)的(de)靈活性，通過將物聯(lian)接口標準化和應用(yong)云化，采(cai)用(yong)軟件定(ding)義(yi)的(de)PLC與(yu)工(gong)業互聯(lian)網(wang)(wang)平臺直(zhi)接相(xiang)通，實現PLC的(de)遠程控(kong)(kong)制。
無線網絡(luo)(luo)同樣被受訪者們看重，43%的受訪者正在(zai)部署無線網絡(luo)(luo)，5G和Wi-Fi備受關注。
糾(jiu)結(jie)的數字孿(luan)生與AR
作為工(gong)業(ye)互聯網下一階段的(de)(de)(de)(de)發(fa)展重(zhong)點，數字孿(luan)生(sheng)(sheng)被很多受(shou)訪(fang)者提及。28%的(de)(de)(de)(de)受(shou)訪(fang)者開始探索數字孿(luan)生(sheng)(sheng)解決方案，但其中只有七分之一完成過(guo)數字孿(luan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)部(bu)署。實施數字孿(luan)生(sheng)(sheng)過(guo)程中，受(shou)訪(fang)者們普遍面對的(de)(de)(de)(de)挑戰(zhan)是難以集(ji)成（75%）、構建時間過(guo)長（75%）和整體系統過(guo)于(yu)復雜(za)（73），如上圖所(suo)示。受(shou)訪(fang)者還認為，他(ta)們缺(que)少必備的(de)(de)(de)(de)技能，而且(qie)數字孿(luan)生(sheng)(sheng)缺(que)乏標準，其部(bu)署成本相(xiang)對較高。
工業元宇(yu)宙雖然概念(nian)上很(hen)火，但(dan)現階(jie)段尚未進入(ru)受訪者的(de)部署版圖。高管們(men)表(biao)示(shi)，他(ta)們(men)完(wan)全(quan)還沒(mei)有做好迎接工業元宇(yu)宙的(de)準備，作為構建工業元宇(yu)宙的(de)要素，數字孿生和(he)增強(qiang)現實并未廣泛應用(yong)。受訪者們(men)認(ren)為他(ta)們(men)仍處于數字孿生（45%）和(he)增強(qiang)現實（39%）的(de)PoC階(jie)段。
在實施智能工廠戰略中(zhong)(zhong)，受訪者(zhe)最為關注與質(zhi)量管理、過程控(kong)(kong)制(zhi)和(he)資(zi)產(chan)監(jian)控(kong)(kong)相關的(de)應用(yong)(yong)。如上圖所(suo)示，在工廠中(zhong)(zhong)部(bu)署的(de)核心應用(yong)(yong)是基(ji)于傳統(tong)(tong)機(ji)器視覺(jue)的(de)質(zhi)量控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)（60%）、基(ji)于狀態(tai)的(de)設備維(wei)護系(xi)(xi)統(tong)(tong)（55%）、工業(ye)自動(dong)化過程控(kong)(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)（55%）和(he)遠(yuan)程資(zi)產(chan)監(jian)控(kong)(kong)解決方案（51%）。在這些應用(yong)(yong)中(zhong)(zhong)，受訪者(zhe)們獲得過切(qie)實的(de)收(shou)益，因此也更(geng)愿意加大投資(zi)和(he)部(bu)署。
如果倒序來看(kan)，增強現實AR的優先級并不高，只有23%的受訪(fang)者(zhe)正在部署AR，38%的受訪(fang)者(zhe)表示對AR不感興(xing)趣。這似乎是一(yi)盆冷水，更何況本報告的發起方微軟在HoloLens上投入不菲，看(kan)到調研結果情(qing)何以堪。
不(bu)過通篇來看，既然數字孿生尚處于PoC階段，戴上AR眼鏡亦難(nan)以看到由各種虛擬(ni)模型構建的(de)花(hua)花(hua)世界，應用(yong)AR自然沒(mei)那么有吸引力。不(bu)過這只(zhi)是時(shi)間問題，我們只(zhi)需(xu)付出耐心。
