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物联网时代制造业如何升级转型？

宣布日期：

2022-02-11

前言：物联网目前已经广泛应用于制造业。不管是工业互联网照旧工业4.0，都是在探索制造业转型升级以及未来生长路径。工业4.0和工业互联网技术的生长是原有技术的大融合。

在众多的物联网应用中，毋庸置疑其中一个很大的受益行业是制造业。不管是工业互联网照旧工业4.0，都在探索未来的制造业生长路径，我们不应该被工业4.0和工业互联网的界说所束缚。

制造业革命可以分成从1.0到4.0的四个阶段。从工业1.0，以英国的纺织制造业为代表；到工业2.0：代表性的行业是汽车制造业；再到工业3.0：自动化和信息化的融合，自动化代表性的产品是工业机械人和PLC等自动化产品，信息化代表性的计划是ERP和MES等；再演变到现在的工业4.0：代表性的看法是CPS。

工业4.0时代的一些特征：

1. 更多更智能的传感器被加装到设备上；

2. 更紧密的连接：从工厂现场总线，工业以太网的连接到工业云的链接；

3. 工业大数据：工业大数据比消费大数据数据量更大，数据结构更庞大，实时性和精确性要求更高；

4. 人机界面越发友好，越发人性化，许多消费电子产品；

5. 人机协作：机械人从笼子里解放出来，与人一起协作。

古板的工厂架构和4.0时代的架构区别：

1. 古板自动化工厂的架构是金字塔架构；从底层传感器，执行器到种种设备，再到控制器，PLC，IPC，再上层是SCADA系统，更上层是工厂治理层，包括ERP和生产制造MES系统;

2. 简化来看，工业自动化可以分成三层架构：现场设备层，控制通讯层和工厂治理层，这个三层架构和物联网的感知层，传输层和应用层其实是类似的。在这个金字塔架构中，种种器件通过PLC进行控制，PLC再通过现场总线和工业以太网，将信息和数据传到云端。

目前，这样的古板架构正在爆发变革，第一个变革就是古板的金字塔架构正在网络化和云化，一些功效好比SCADA已经开始被集成到云端，这就是云盘算在工业上的应用。另外一个变革就是边沿盘算，越来越多的终端设备具备更强的盘算能力；一些开放的协议，好比OPCUA和IO-LINK也开始大宗运用。

从工业3.0到工业4.0的变革：

1．工业3.0时代，现场设备层盘算资源有限，主要的盘算资源集中在控制器端和工厂治理端，而工业4.0时代，漫衍式控制的嵌入式系统，CPS系统有了更多的智能盘算资源和边沿盘算能力；

2．控制层：3.0时代，流程工业由中央集中控制型的SCADA控制，而差别设备有厂商专属的的通讯协议，设备之间有差别阵营的通讯协议，设备之间，产线之间的互操作性很差；工业4.0 时代有越发开放的总线协议，好比OPC UA和 IO Link，支持实时的，互操作性更强的，越发宁静的传感器和云连接；

3．工厂治理层： 3.0时代数据收集上来需要人再做判断和决策，而4.0 时代，数据收集上来后，因为设备和系统具备自适应，自决策，自判断等能力，人工智能可以对数据信息进行剖析判断；工业3.0时代的 IT 和OT 是离开的，很难连接的，设备之间是信息孤岛，工序之间的数据流动有断层，部分之间信息也很难共享。从投入方法来看，工业3.0 主要是牢固资产投入，工业4.0转变为运营投入。

构建工业物联网生态圈

客户的忧虑是网络宁静问题。好比，客户会问公司的生产制造等重要数据信息放在第三方会宁静吗？客户担心的第二个问题是新瓶装旧酒。客户会认为所谓的工业4.0和工业互联网的技术和产品都是旧的，只是换了一个吸引眼球的新词汇罢了。厂商的目的只是换一种方法买产品，买设备，买解决计划罢了。从工业4.0或者工业互联网的加入者来看，整个工业链比较长，从上游的芯片厂商到自动化产品厂商，再到OT厂商和IT厂商，每一家企业都能提供专门的知识和Know-how。

另外一个明显的趋势就是许多公司都想打造平台，我们预计制造业也将像手机一样，降生为制造业效劳的的操作系统。目前宣称自己正在打造工业云或者制造业的操作系统的公司许多，主要有以下几种：

第一种是基础设施的平台,基本上是提供的IAAS效劳；

第二种是工业云平台，主要做工业制造业的设备运营维护，数据信息治理等，海内另有工业云平台提供笔直行业的设备维护运维等PAAS效劳；

第三种是物联网平台，主要提供工具，SDK，API等，可以资助客户建立自己的工业云，

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