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物聯(lián)網(wǎng)給工業(yè)自動(dòng)化帶來機(jī)遇

物聯(lián)網(wǎng)給工業(yè)自動(dòng)化帶來機(jī)遇

——— 采訪美國邦納李毅總監(jiān)

       遵照全球信息產(chǎn)業(yè)“15年周期定律”,物聯(lián)網(wǎng)作為繼互聯(lián)網(wǎng)之后的又一棒接力者開始從概念走進(jìn)民眾的視野與生活中,但是已滿天飛的“云計(jì)算”應(yīng)用讓人們有一些明白,然而無形無蹤的物聯(lián)網(wǎng)終究讓人們還是感到高深。而當(dāng)前已經(jīng)在工廠自動(dòng)化與信息化實(shí)現(xiàn)的全自動(dòng)化智能化的生產(chǎn)管理實(shí)踐中,這個(gè)局部的小型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用讓我們看到宏觀概念下的物聯(lián)網(wǎng)未來的端倪。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)誘人的三層大蛋糕,對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)來講,這每一層蛋糕之下潛藏的問題與機(jī)遇是什么?美國邦納公司產(chǎn)品市場(chǎng)部總監(jiān)李毅近日在談工業(yè)自動(dòng)化與物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)探討中為我們闡述這個(gè)問題時(shí),他概嘆:“物聯(lián)網(wǎng)這塊三層大蛋糕,給我們帶來挑戰(zhàn),推動(dòng)我們不斷為之變革,更帶來莫大機(jī)遇!”

 

物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)和制造轉(zhuǎn)型


       有人視物聯(lián)網(wǎng)為第三次信息革命,同時(shí)也是一個(gè)潛在巨大市場(chǎng),很多企業(yè)都已深涉其中,各個(gè)不同的人與企業(yè)從不同角度與認(rèn)知給物聯(lián)網(wǎng)以不同的定義,在您看來何謂“物聯(lián)網(wǎng)”?物聯(lián)網(wǎng)在國際上的發(fā)展情況如何?


李毅:從溫總理提出“感知中國”,并將物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展寫進(jìn)2010年的政府工作報(bào)告,這給國內(nèi)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)開了一個(gè)好頭,也是一種明確發(fā)展方向的強(qiáng)有力支持。而何謂物聯(lián)網(wǎng)?我認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)無非就是實(shí)現(xiàn)物與物之間、人與物之間、人與人之間的信息交換與通訊,從而實(shí)現(xiàn)高效率的管理、生產(chǎn)和運(yùn)作。這也是物聯(lián)網(wǎng)本身最核心的要求。


      物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是基于自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)達(dá)程度,相比較而言,在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展上中國與發(fā)達(dá)國家是處于同一起步階段,但是在具體實(shí)踐應(yīng)用上,由于中國自身的自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,發(fā)達(dá)國家已在局部建立了成功的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,而中國還在探索應(yīng)用階段。


       在這里我們談到的“物聯(lián)網(wǎng)”,這是一個(gè)宏觀的概念,實(shí)際上這個(gè)概念可以無限細(xì)分,但是總體上我認(rèn)為可以分為三個(gè)應(yīng)用類型:一是工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化,在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化上的物聯(lián)網(wǎng)在國外已有部分成功的應(yīng)用,而在中國隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,生產(chǎn)制造成本不斷高漲,工業(yè)自動(dòng)化的需求將持續(xù)上升,則物聯(lián)網(wǎng)也是這種需求推動(dòng)下的必然發(fā)展趨勢(shì)之一;二是民用層的網(wǎng)絡(luò)管理,像公共管理的停車場(chǎng)、交通等;三是特殊的網(wǎng)絡(luò)管理,如專業(yè)性的領(lǐng)域——軍事、情報(bào)等。


       物聯(lián)網(wǎng)是所有專注于自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)公司的一個(gè)盛宴,盡管有些公司還停留在概念或是語言描述上,但有很多公司已在這方面做了很多實(shí)質(zhì)性的、具體的工作。相信物聯(lián)網(wǎng)給自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)帶上的商業(yè)機(jī)會(huì)推動(dòng)了每一個(gè)具有實(shí)力的自動(dòng)化企業(yè)制造與發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)型。


       以上我們談到物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,而與我們工業(yè)自動(dòng)化最相關(guān)的還是工業(yè)生產(chǎn),在物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)下,工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)與應(yīng)用需求都有哪些?


李毅:在工業(yè)生產(chǎn)中最熟悉的應(yīng)用是全自動(dòng)化生產(chǎn)線:原料→生產(chǎn)→產(chǎn)成品→包裝→入庫→出倉,一個(gè)傳統(tǒng)意義上完整的產(chǎn)品全自動(dòng)化化生產(chǎn)過程和作業(yè)流程。在工業(yè)自動(dòng)化物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)下,應(yīng)用到的技術(shù)與產(chǎn)品在應(yīng)用層首先是傳感層面,由大量的工業(yè)傳感器實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集和提取,用到的自動(dòng)化產(chǎn)品主要有條碼閱讀器、RFID、視覺傳感器、光電傳感器、超聲波傳感器、接近傳感器和用于檢測(cè)溫度、氣體、壓力、流量等方面的各種傳感器進(jìn)行不同種類的信息采集;其次向上一層是信息傳輸,有有線與無線傳輸兩種方式,可以利用專業(yè)的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)和架構(gòu)于已有的民用網(wǎng)絡(luò),如GSM、CDMA等,將采集來的信息進(jìn)行傳輸;最后是最上一層的信息處理和應(yīng)用層,這一層需要具有相當(dāng)程序運(yùn)算能力的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)大量的信息進(jìn)行處理,即“云計(jì)算系統(tǒng)”,按照既有的程序進(jìn)行海量數(shù)據(jù)運(yùn)算從而得出所需要的結(jié)果,再通過人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移和指令的下達(dá)。在此我以一個(gè)局部的工業(yè)生產(chǎn)為例來說明:在一個(gè)全自動(dòng)化汽車總裝車間,依據(jù)汽車設(shè)計(jì)方案(設(shè)計(jì)圖和生產(chǎn)工藝要求可以通過網(wǎng)絡(luò)體系輸入到各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)終端),整個(gè)制造過程都是通過自動(dòng)化生產(chǎn)線上的機(jī)器人系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。生產(chǎn)過程中通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及時(shí)上傳生產(chǎn)中的各種信息結(jié)果,使人能夠及時(shí)知道自動(dòng)化流水線各個(gè)工藝段的實(shí)時(shí)運(yùn)作情況和整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)程,操作者可以及時(shí)發(fā)出相應(yīng)指令進(jìn)行柔性調(diào)整,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的嚴(yán)密監(jiān)控。成品出來后進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)上傳到上位機(jī),使人通過讀取產(chǎn)品合格率數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)線運(yùn)行進(jìn)行判斷,并依此作出相應(yīng)的調(diào)整。這是一個(gè)循環(huán)反復(fù)的動(dòng)態(tài)過程,人通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)不斷追求更高的效率與質(zhì)量。實(shí)際上不會(huì)有完全的百分之百的完美,但無限趨近于完美的優(yōu)良率更有賴于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的自動(dòng)化產(chǎn)品技術(shù)的不斷提高。


       物聯(lián)網(wǎng)很好地將工業(yè)自動(dòng)化與信息化聯(lián)系了起來,在以前自動(dòng)化企業(yè)更加關(guān)注硬件的制造,而在物聯(lián)網(wǎng)到來的時(shí)代專注于工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品制造的企業(yè)又在軟硬件方面做了哪些準(zhǔn)備呢?


李毅:在這里我想以美國邦納公司為例來闡述這個(gè)問題。


       首先在產(chǎn)品技術(shù)準(zhǔn)備方面,邦納公司是一個(gè)以光電傳感器為強(qiáng)項(xiàng)的設(shè)計(jì)商和制造商,其產(chǎn)品涉及到光電傳感器、超聲波傳感器、條碼閱讀器、視覺產(chǎn)品等諸多物聯(lián)網(wǎng)感知層面上的各種傳感產(chǎn)品,我們有著近五十年美國傳感器技術(shù)的積累和沉淀。其次是產(chǎn)品的品質(zhì),邦納公司在以光電傳感器為主的制造領(lǐng)域有著深厚的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),其優(yōu)良的產(chǎn)品品質(zhì)能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)信息采集系統(tǒng)的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)信息的客觀準(zhǔn)確性提供足夠的保證與產(chǎn)品支持。第三,從狹義的控制層面上講,在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng),需要從生產(chǎn)信息采集、傳輸、處理,進(jìn)行人機(jī)交互,實(shí)現(xiàn)指令處理和發(fā)送,邦納公司應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來推出了基于跳頻擴(kuò)頻技術(shù)的無線傳感傳輸?shù)南盗挟a(chǎn)品,加之我們最新推出的PLC和觸摸屏系統(tǒng),使其具備了提供良好系統(tǒng)方案解決能力與相關(guān)的服務(wù)能力。為了物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來,邦納公司已經(jīng)從一個(gè)單一的提供優(yōu)質(zhì)傳感產(chǎn)品的供應(yīng)商向提供基于傳感的整體系統(tǒng)解決方案的一體化服務(wù)商轉(zhuǎn)型,這也是邦納公司在中國的發(fā)展戰(zhàn)略。


       軟件方面,邦納最新推出了組態(tài)軟件,配合邦納的PLC、無線傳輸和傳感器產(chǎn)品體系,我們基本上滿足了工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)體系的大部分應(yīng)用技術(shù)需求。同時(shí)在軟件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與IT技術(shù)結(jié)合架構(gòu)完整的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),也是邦納正在進(jìn)行關(guān)注研究的一個(gè)方面。


      我認(rèn)為當(dāng)前每一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)全自動(dòng)化生產(chǎn)線都可以被看成一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)局域物聯(lián)網(wǎng),只是上下游生產(chǎn)線之間無直接的聯(lián)系,而工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要的目的就是使上下游產(chǎn)業(yè)鏈在第一時(shí)間實(shí)現(xiàn)信息共享,從而提高整個(gè)相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的效率。

 

在物聯(lián)網(wǎng)困境中抓住機(jī)遇


       當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的腳步是不可阻擋,但是實(shí)現(xiàn)快速普及的發(fā)展還存在諸多問題,在您看來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展還存在哪些發(fā)展困境?


李毅:首先,狹義的工業(yè)自動(dòng)化物聯(lián)網(wǎng)可以在某個(gè)工廠或企業(yè)集團(tuán)內(nèi)部形成,從而實(shí)現(xiàn)更高效率的生產(chǎn)、管理和指令響應(yīng)等,但是如果涉及到不同企業(yè)、行業(yè)、地域之間的物與物、人與物、人與人之間互聯(lián)的廣義上的物聯(lián)網(wǎng),需要用到公共社會(huì)資源的時(shí)候,這就需要政府管理和社會(huì)成員的大力支持和推動(dòng)。所以第一個(gè)困境就是物聯(lián)網(wǎng)的普及發(fā)展需要全社會(huì)資源的支持動(dòng)員,更需要政府為主導(dǎo)的干預(yù)與建設(shè)管理。


       其次是物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),即物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行的任務(wù)如信息采集、傳輸、處理、云計(jì)算、人機(jī)處理等需要一個(gè)基本的標(biāo)準(zhǔn)來衡量、確定其中的軟硬件質(zhì)量和性能,評(píng)估其應(yīng)用和管理,從而最終能夠保證物聯(lián)網(wǎng)的可靠性、穩(wěn)定性和高效率。


       第三,物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)大體系,包涵有眾多子網(wǎng)絡(luò)體系和公共資源,如果全球互聯(lián)還會(huì)涉及到不同國家間的不同標(biāo)準(zhǔn),那么物聯(lián)網(wǎng)將如何來協(xié)調(diào)規(guī)范這個(gè)問題?當(dāng)前還沒有一個(gè)這樣的辦法出臺(tái)。


       第四,物聯(lián)網(wǎng)重要一個(gè)特點(diǎn)是講究基本規(guī)則(應(yīng)用層面的規(guī)則問題),這個(gè)規(guī)則象法律一樣要求涉足其中的每個(gè)子網(wǎng)系統(tǒng)都要遵循,而這個(gè)規(guī)則如何去有效柔性管理和執(zhí)行,這也是一個(gè)發(fā)展中的瓶頸。


       第五,物聯(lián)網(wǎng)的安全問題。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)有一脈相承之處,網(wǎng)絡(luò)安全是互聯(lián)網(wǎng)難以攻克的硬傷,這在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域依然是硬傷,網(wǎng)絡(luò)安全至今沒有找到一個(gè)有效的技術(shù)或方法去保障,這一點(diǎn)嚴(yán)重滯緩了物聯(lián)網(wǎng)的普及發(fā)展。


       回到工業(yè)自動(dòng)化,這已是一個(gè)完整的局域物聯(lián)網(wǎng)體系了,而如何將工業(yè)與民用結(jié)合起來,使工業(yè)生產(chǎn)和終端用戶能夠?qū)崟r(shí)相互了解供需要求,進(jìn)行有效的信息傳遞和共享,實(shí)現(xiàn)最終的社會(huì)資源效率化,這是一個(gè)宏觀物聯(lián)網(wǎng)的概念,至于何時(shí)真正實(shí)現(xiàn),有待于以上五點(diǎn)困境的解決。


       物聯(lián)網(wǎng)也是國家“十

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