工业互联网经济发展新趋势

2013年09月16日10:10来源：科技日报本报驻加拿大记者冯卫东电脑通常被视为第一款智能机械，但它们在很大程度上依赖于人类操作者的智能，需要告诉它们该做什么。而被称为工业互联网的新一轮创新，正在将人们日常接触的各种机械变得更为智能，这将极大地改变成功企业的运作方式。何为工业互联网？在工业革命期间，机械已变得高度发达，而互联网革命带来的第二波浪潮，则催生了一个交换大量数据的平台。工业互联网将两者结合起来，给机械装备先进仪表，允许其与操作者交流，对远程指令作出反应，监测自运行状态并更高效地运行。这种变化由三方面的发展推动而来。首先是包括先进传感器和数字通信设备在内的仪器仪表的成本已大幅下降；其次是计算能力的不断扩大，可负担得起的微处理器持续进步，使几乎任何带有数字智能的机械的性能得到了增强；最后，先进的分析技术可浓缩大量的数字信息——大数据，从而创造经济价值并提高工作效率。一台喷气发动机转变成智能机械，可以更高效地运行。先进的分析技术可对来自数以千计的类似发动机的数据进行挖掘，帮助制定新的操作程序，协助工程师新设计出更高效率的飞机发动机。国际航空运输协会估计，航空业2012年的燃料花费为2070亿加元。数据挖掘将有助于航空业制订出更有效的飞行计划和运营方案，从而使每年的燃料费用至少减少100亿加元。智能喷气发动机通过识别需要更换的零件，提供库存数量并告知零件是否在库，可大大提高地勤人员的工作效率。缺货的组件可自动订购，并在飞机降落时及时交付到位。虽然离取代人类尚远，但智能机械提高了工人的生产效率，帮助他们摆脱平凡的工作任务，并让他们能够专注于他们所擅长的创造性工作。别小瞧了百分之一工业互联网革命不会突然而至，但它的种子已被深深地植入加拿大经济。传感器技术已被部署在各种机械设备之中，用以监控设备运行和管理交通运输系统的日程安排及运营路线。如果加拿大的主要工业部门持续利用工业互联网的优势，到2050年，加拿大的经济会是什么样子？专家估计，加拿大主要业务部门的决策者只需采用为工业互联网开发的大量技术中的一部分，就能将他们的运营效率提高1%。你可别小瞧这百分之一。全球石油和天然气、电力、医疗、航空和铁路等早期涉猎行业，在15年内将从中获得超过2500亿加元的预期收益。数据分析学将带来全新设计的商业飞机，航空业将因此实现新的效率目标，从而节省大量燃油。飞行员将执飞更优化的航线，地勤人员将能实现预先维护，乘客则将缩短候机时间。新设计的列车也将消耗更少的燃料，因为复杂的车辆编队管理系统能跟踪并指挥列车以最佳速度经由最优路径抵达目的地。石油和天然气行业将因为装备了使用较少燃料的设备而摇身一变，先进的数据分析技术将帮助工程师找到深藏地底的化石燃料。以前被废弃的大量石油和天然气储藏将得以重见天日。炼油厂和石油化工厂将增加传感器和数据分析的使用，以优化压缩机、水泵、发电机、空气冷却器等旋转类机器的运行。这将提高资本的生命周期成本，使工厂的运行更为有效和安全。发电厂将越来越多地依靠丰富的天然气，以为复合循环燃气轮机提供燃料。这些工厂将通过数据分析调整到最佳效率，并尽可能以最好的价格提供可靠的电力保障。钢铁厂、纸浆厂、造纸厂和水泥厂等工业设施也将把设备改造成智能化，以减少燃油消耗和运行成本。企业将会雇人来填补高价值职位空缺，如工程师、网络安全专家、软件开发者、数据网络专家以及可有效执行决策的运营人员，从而提高企业的运营效率。工业互联网经济将发端于横跨加拿大经济的商业远见者的选择，并通过决策者将选择提升为机会而实现其价值。人是工业互联网的最主要推动者工业互联网将由先进的传感器、智能机械、数据网络和分析软件组成。然而，即将到来的工业互联网革命最终将取决于能设计、制造、运行和调控上述组成部分的人才。那么，什么样的人才能满足工业互联网经济的需要？新一代的工程师必须既有机械工程等传统学科背景，又有能够创建专业领域的信息和计算机知识。数据科学家将创建分析平台、算法和模型，用以收集数据并赋予其意义。软件开发人员将设计复杂的数据分析工具，用以处理和分析来自智能机械的数以百万计的数据。用户界面专家将能驯服海啸般的数据，以帮助操作者选择和使用他们最需要的信息。数据网络专家将设计出能安全传输巨量数据的网络。网络安全工程师将通过对有价值的网络提供加密安全防护，提振人们使用新数据系统的信心。无论这些数据是存放在云端，还是通过尖端设备连接到网络。操作者要能理解他们所接收数据的价值，并用这些数据开展业务，而且他们所依赖的机器和流程能更有效地运作。教育工作者将综合新兴学科的要求，给学生传授获得成功所必需的知识技能。工业互联网促进了智能机械的制造，其使用传感器和通信设备来提供大量的数据，告知操作者这些机械的运行情况。如果企业选择、分析和利用这些信息来达成最佳优势，那么，这一波大数据浪潮的力量就是用来提升而不是淹没他们的。来自大数据的智能可驱动从资源开采到能源生产制造等所有部门的效率。国际能源协会（IEA）估计，仅运输部门就驱动了全球能源需求的27%。几乎一半的燃料被货车、公交、飞机、轮船和火车等重型交通工具所消耗。IEA还估计，如果使这些重型交通工具更具效率，可能会减少14%的能源消耗，降低7%的温室气体排放。从理论上讲，工程师可随时监测柴油运输货车的运行来生成数据。然而，数据积累的成本过高，对数据进行分析的能力受限于成本和现有计算机能力。现在，由于高效和廉价传感器的广泛使用，工程师已可获得关于一辆货车运行的几乎无限的数据，同时最先进的数据分析技术可浓缩出最有价值的信息，来帮助货车车队在未来更有效地制订运营计划。数据分析可为货车运输公司提供优化货车行驶速度的信息。它能够确定最佳的混合燃料比例，以最低的成本