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为什么工业制造需要物联网 (IOT)

面向工业制造的物联网,有时也称为工业物联网 (IIoT),为制造商提供了从根本上改变其运营乃至整个业务的机会。

白皮书: 为什么工业制造需要物联网 (IOT)

借助物联网的各项功能,制造商能够高效地利用数据并将分散系统更紧密地整合,从而更深入地了解其运营情况。这为制造商开辟了一条新途径,助力他们从单纯销售产品转型成为服务提供商,并且拉近与其产品最终用户的关系。

为什么工业制造需要物联网?

 

前言

面向工业制造的物联网,有时称为工业物联网(IIoT),为制造商提供了从根本上改变工业制造运营乃至整个业务的机会。借助物联网的各项功能,制造商能够高效地利用数据以及更紧密地集成分散系统,从而更深入地了解他们的运营情况。这为制造商从单纯销售产品到成为服务提供商以及强化与其产品最终用户的关系开辟了一条新途径。

采用物联网时,工业制造商需要仔细考虑两个主要方面。第一,也是较为直接的考虑是,物联网如何通过改进流程、提高生产效率和质量,以及提升业务的灵活性,从而为企业带来益处。这其实是一项聚焦于内部的效率计划,因此在启动项目时要有明确的成功衡量指标。

对于制造商来说,这是利用物联网获得的实时数据推动运营优化项目的大好机遇,它相对而言比较直接,在制造环境中部署传感器并分析收集的数据得出切实可行的见解,这样便可以实现。

项目成功后的回报相当可观。咨询公司Accenture预计,到2030年,物联网促成的生产流程优化可将全球经济产值增加14.2万亿美元。 点击阅读 Accenture 与 Frontier Economics 的联合研究内容。

当然,在此领域的机会仅代表了物联网为工业制造商带来的一部分优势。第二个要考虑的方面由于涉及到大规模的业务转型,因此跟踪难度更大、实施起来更具挑战性。它关系到工业制造商如何看待自己以及数字化转型对于其战略的重要程度,因此需要格外谨慎对待。

物联网为整个业务转型开辟了新的途径,实际回报可能比提高传统制造业务效率所得回报更大。但需要思考这个至关重要的问题:公司是满足于单纯做产品制造商,还是想要将可带来新的收入流并提升客户体验的新服务和功能推向市场?

例如,一家重型设备制造企业可能不再通过经销商向采矿公司销售挖掘机,而是以一千运行小时为单位销售给客户,将挖掘机的钻孔功能作为一项服务来销售,而不是销售挖掘机本身。这可能涉及一系列捆绑服务,例如用户分析、耗材数据、挖掘机性能数据以及其他多项指标。

这会带来更多追加销售和交叉销售其它服务的机会,让企业能够与最终客户建立更稳固的关系,同时能够利用物联网收集的挖掘机使用情况及其表现的数据,有效地管理这种关系。

这种模式让采矿公司能够最大限度地提高挖掘机的效率,因为采矿公司不必再为闲置不用的挖掘机付费,与此同时,挖掘机制造商可以了解其产品的使用情况以及何时需要提供服务和维护,需要什么样的设计升级,以便更好地满足客户的需求。

 

为什么工业制造需要物联网?

多年来,工业制造企业一直面临着提高运营效率的挑战。鉴于竞争对手在劳动力成本较低的市场设厂,面临这样的竞争压力,企业不得不搬迁或大幅提高其现有工厂的效率。

有些企业主要依赖于经销商网络在世界各地销售和维护产品,与最终用户脱节,对这些想要节省成本的企业来说,在最初销售产品后获取新收入的机会有限。逐底竞争对于利益相关者毫无吸引力,因为在产品商品化后,没有收入增长前景。

因此,工业制造企业必须彻底改变其成本基础和战略。物联网助力实现这些目标,因为物联网能够从整个制造过程收集和传输数据。安装在工厂车间以及最终产品中的传感器将大量数据传输至数据中心,有助于分析制造绩效数据,并将来自产品的数据近乎实时地转变为切实可行的见解。

这意味着物联网能够在工厂车间实现超越传统意义的流程效率提升。流程效率提升自然重要,但物联网部署所提供的见解还有助于人员优化、环境和燃料效率以及提高自动化,从而带来更深层次的效率提升。

在德国安贝格的西门子电子制造厂,机器和计算机自主处理价值链75%的工作,从产品线一端到另一端,大约有1,000台自动化控制器在运转。正在生产的部件通过产品编码与机器通信,此类编码告知机器其生产要求以及接下来需执行哪些步骤。所有流程均针对IT控制进行了优化,可保证最大限度地降低故障率。员工主要监管生产和技术资产,包括处理意外事件。

 

从产品到服务

物联网部署所提供的效率正在帮助工业制造企业完成更大范围的业务转型。物联网提供的关于绩效的见解更为准确,而且非常详细,让企业能够更清晰地了解业务的优势和劣势,并发现待改进的方面。与此同时,企业开始大规模的数字化转型,为适应工业4.0和智能制造所引领的高度自动化的数字经济做好准备。

研究咨询公司Aberdeen集团指出,这些转型现处于初始阶段,但制造商对于实施数字化转型的意愿强烈。该公司最近的研究分析发现,35%的制造商计划实现数字化转型,超过91%的调查对象已意识到部署物联网为制造业所带来的好处。

对于工业制造企业来说,除了在工厂车间实时监测设备,新一代物联网技术可为他们带来更多益处。新一代物联网技术采用连接信息平台,这些平台利用数据和高级分析,可打造更高品质、更经久耐用、更可靠的产品。以通用电气公司制造的风力发电机为例,普华永道的分析报告称,这种风力发电机包含20,000个传感器,每秒生成400个数据点。对此类数据进行即时持续分析,有助于通用电气及其客户优化发电机性能,并做出有关维护和部件更换的决策。

然而,必须找出有价值的数据,才能获得有用的见解。只是单纯收集大量的数据并不一定会产生价值,因此工业制造企业必须明确哪些数据最有价值,以及如何有效地分析这些数据。

一旦做到这一点,企业就有可能大幅调整战略。一些工业制造商将利用他们对产品和客户的更深入见解,将业务结构转变为销售服务 – 例如,像前面所述的挖掘机的使用 – 而不是以传统的方式销售产品。理想的方式是形成良性循环,随着收集的信息越来越多,提供的服务和产品会变得更多、精细化和有针对性,从而提供真正的差异化,避免商品大众化。

这是一种实质性的转型,其重要性不容低估。这种转型仍处于早期阶段,很多企业仍在实施早期试点项目,评估针对数字化时代如何改变其技术以及流程和运营理念。毋庸置疑,这将带来实质性的颠覆,需要对员工开展再培训。此外,并非所有的工业制造商都会接受从产品到服务的转型。对于一些制造商而言,这种转型并不适合,而对于其他制造商而言,投资回报模式可能过于含糊。

对于过去仅制造产品,再通过分销渠道进行销售的企业而言,要转变成以更为直接的模式提供服务,同时还要适应客户购买从资本支出到运营支出的转变,可能看上去变动过大,难以有效执行。因此,此类转型仍处于早期,对于很多企业来说,更倾向于采用分阶段的单个物联网部署方式。数字化转型的最终目标在今天看来仍是未来憧憬,但企业已开始朝着这个目标迈进。

获取收益

在制造环境中部署物联网的动机始终是金钱——以更低的成本制造产品,在销售时获得更大的利润。但也存在其它等同于资金节约的同样重要的益处,其中包括尽可能提高工人生产率、最大限度地降低能耗、节约成本以及通过预测性维护延长机器寿命和生产线正常运行时间,从而实现节约。

显然,通过部署物联网系统可节省成本、获得收益,但很难确定投资回报率(ROI),因为市场尚不成熟且缺乏可从中取得预测数据的同类项目。为了明确了解投资回报率,需要计算直接的资金节省以及不那么直接的软性获益,但在今天,这与其说是科学,不如说是一门艺术。一些工具可协助企业,但需要做更多的工作来得出准确的投资回报特征。

 

案例研究:Xylem水技术

Xylem是水技术领域的全球领导者,致力于开发创新型技术解决方案,以帮助解决全球最紧迫的水问题。这家公司提供涵盖整个水循环过程的广泛的产品与服务组合  – 从取水、输送、使用至水返回到自然环境。Xylem在超过150个国家或地区开展运营。

Xylem的水和废水泵送系统用于商务楼、市政和工业领域。这家公司还正在进一步投资智能水技术,其中包括基于云的监测服务。此类产品和服务的目标客户群之一是尚未实现远程连接的市政部门和业主。客户和维修人员都希望提供一种技术上非常先进、具备交互性且易于使用的解决方案。对于此类目标客户群,能够通过网络界面和短信跟踪当前安装装置中的问题是非常重要的。

为了满足这一需求,Xylem推出了一种服务包,其中包括联网泵站和涵盖计划内和计划外上门服务管理的合约。在实施连接解决方案并向“产品即服务”转型时,Xylem发现了实际的益处并且获得了有用的经验。全球物联网解决方案提供商Telenor Connexion为Xylem提供了一种端到端物联网解决方案,其中包括管理连接服务、数据分析和云服务。全球即插即用设置实现了联网泵在多个市场上的轻松安装、运营和支持。

 

结语

随着企业倚重物联网技术及其所能提供的优势,物联网应用有望在工业制造业中实现大规模增长。在工业制造商为了适应数字化时代而着手转变其业务时,这种创新应运而生。物联网可以提供非常细致的实时见解、灵活性和自动化,让工业制造商避免盲目地进入这一新领域。

BI Intelligence最近的研究着重强调了物联网在工业制造业中的未来规模。该公司预计,制造业中的物联网设备数量将从2015年的2.37亿增长至2020年的9.23亿。这个接近10亿的数字表明,物联网设备将大行其道,单是工业制造业中的物联网市场,每年投资额就高达数十亿美元。

重要的一点是,如果要让物联网部署顺利推进,且工业制造商在数字化转型过程中不断向前迈进,那么这些投资就要起到作用,并带来预期的积极回报。

市场数据

BI Intelligence预计,到2020年,全球制造商对物联网解决方案的投资额将从2015年的290亿美元增加到700亿美元。这家公司指出了工业制造商采用物联网解决方案时面临的四大挑战:网络攻击威胁、难以确定投资回报率、技术集成、员工不愿实施自动化。

咨询公司普华永道预计,2015年到2020年期间,在物联网解决方案方面的开支将达到6万亿美元。

Gartner的研究报告称,2016年,对新物联网硬件的投入超过250万美元每分钟,到2021年,每个小时将购买和安装100万台物联网设备。

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