GE工业互联网五年历程

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工业互联网的企业实践

工业互联网是链接工业全系统、全产业链、全价值链，支撑工业智能化发展的关键基

础设施，是新一代信息技术与制造业深度融合所形成的新兴业态和应用模式，已成为

全球新一轮产业竞争的制高点。

工业互联网推动的变革产生的效率提升哪怕只有1%,它所带来的整体效益也是空前

巨大的。五年来，从资产性能管理(APM)到Predix平台，GE推动着自己的“工业互

联网战略”。可是现今，GE工业互联网业务已收缩到服务GE自身的核心业务为主，

在对外市场开发上声势明显减弱。

工业互联网扮演着实现数字化的最佳助攻手的角色，它为实现数字化后企业进一步升

级找到了出口。从十多年前西门子公司收购美国UG公司开始，就意味着西门子坚定

地走上了数字化之路。数字化的愿景和战略已经在西门子内部落地实践。

从工业互联网的发展实践来看，中国工业互联网是由工业企业和互联网企业以各自的

优势共同来推动的，但发展路径又有着不同的选择。我们由航天云网的快速发展亦可

管窥中国工业互联网的进步态势。

中国工业和信息化|CHINAINDUSTRY&INFORMATIONTECHNOLOGY

万方数据

P32GE工业互联网五年历程

P40西门子工业互联网:让数据插上翅膀

P48中国企业的工业互联网实践

——以航天云网为例

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GE工业互联网

五年历程

文/周倩

工业互联网推动的变革产生的效率提升哪怕只有1%,

它所带来的整体效益也是空前巨大的。五年来，从资产性能

管理(APM)到Predix平台，GE推动着自己的“工业互联网战

略”。可是现今，GE工业互联网业务已收缩到服务GE自身的

核心业务为主，在对外市场开发上声势明显减弱。

001年9月，"全球第一总裁"杰克•韦尔奇指定杰的伊梅尔特黯然退休。而且GE在2017

夫•伊梅尔特作为接班人，执掌当时全球市值最大年亏损62亿美元，股价腰斩。那么，

的工业企业——通用电气(GE)。可是，直到2012制造业公司将“工业互联网”作为转

2年前后，伊梅尔特才总算给GE勾画出一个清晰的未来。

型新动能，是否明智？GE在推动“工

“工业互联网”是GE研发部门在2012年杜撰出来的一个名业互联网”具体实施的五年历程中，

词，但伊梅尔特坚信这就是工业的未来。伊梅尔特说过一句究竟有哪些得失？

名言：”GE昨天还是一家制造业公司，一觉醒来已经成为

一家软件和数据公司了。"

工业互联网的威力在于1%

”工业互联网”的实质是什么？伊梅尔特已经做出了

解释：就是从机器上捕获数据，并将有价值的思想反馈给“工业互联”的初始想法，始于

客户。GE制造的产品上嵌入了大量传感器，用于收集实时2009年国际金融危机期间，当时，

数据，GE可以对数据实行建模，并转化成为高价值的输出GE发现工业客户开始将更多注意力

结果，帮助客户优化资产和运营的效率。从"提高生产力"转向了"提高利润

2016年3月，伊梅尔特明确将GE称为“数字工业公率"。那么，升级"工业网络"就是

司”，并将lloT(工业物联网)作为企业转型方向。可是一个必要和可行的解决方案。

一年以后，GE的转型成效尚未完全显现，力挺工业互联网任何机器设备都有一定的物理极

限，不论怎么挖掘机器设备的性能潜

周倩本刊特约撰稿人力，总有一个天花板在那里。可是，

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如果将各种机器设备纳入一个高效畅一般用于少量节点之间的通信，或分布式控制。比如一台

通的信息网络，机器之间有了信息交机器上的控制器和数个伺服电机之间的通信，或者一个厂

互能力，就能在整体上优化运营效房里的机器联网并进行信息交互，这很像"局域网"。过

率。对于工厂、航空公司或者能源工去，因为成本太高，工业客户的需求也没有大范围显现出

业来说，利润很大程度上源于运营效来，大尺度上的联网（例如各地工厂分布的机器，或者各

率。这就像人脑中的神经细胞，细胞地分布的航空、能源、医疗设备）并没有建立起来。

体单独能做的事情是非常有限的，但

GE下大力气推动的“工业互联网"，其实是传统工

是，数量巨大的细胞体和神经纤维，

业网络的全面升级，核心价值主要集中在两个方面：一是

构建起了一个复杂高效的神经元系

联网节点数的大量增长，GE遍布全球的航空发动机、大型

统，细胞体之间有了复杂的交互性，

医疗设备都要纳入同一个网络，而且利用目前商业互联网

就能赋予人脑无与伦比的强大智能。

成熟的基础设施和技术，就能低成本实现大范围的信息交

网络技术在工业上的推广应用，互；二是构建"云端”的数据分析系统，对各个网络节点

能使机器设备之间有信息交互能力，（每一台联网进来的机器设备都是一个网络节点）发来的

这已经不是什么新鲜事了。那么，GE海量工业数据进行深度分析和决策，然后，将高价值的信

提出的“工业互联网”和传统的工业息提炼出来，服务工业客户。

网络相比，关键价值点集中在哪里？

例如，GE过去所生产的飞机引擎中，安装的传感器

注意，工业互联网并不是一种都是被动模式，只有出现故障时才会亮起红灯。这种“事

技术，而是一种运营模式（或者应用后被动的数据分析"，除了累积经验外，已经没有太多价

场景）。传统的工业网络也叫"工业值，只有提供“实时数据分析"，才能有效提高运营效

总线”，更多是较小尺度上的联网，率。因此，GE要求每一台引擎都要保留每一次飞行的所有

工业互联网

当10亿人互联发生什么？当500亿设备互联会发生什么?

量拚

娱乐数字化

社交融合化预测性维护

沟通移动化能源和燃料使用更有效

IT架构虚拟化运营数字化

零售和广告变革劳动力变革

消费互联网工业互联网

出用工北四卸|修|2018年7月刊

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数据，并在飞行过程中实时将气这五个领域做出1%的效率提过智能机器间的连接并最终将

数据传回数据中心进行分析，升，就可以实现数千亿美元的人机连接，结合软件和大数

据此，GE数据中心能给飞机引增长。据分析，我们才可以突破物理

擎提供预测性维护，减少了停和材料科学的限制，改变世界

机时间，经济性和安全性都得的运行方式。云计算和大数据

资产性能管理(APM)

到更好的优化。正大幅驱动向工业互联网的商

2012年，GE强调“要建立业转型，工业互联网的核心在

工业互联网的关键价值

一个开放、全球化的网络，将于机器可以智能互联，我们可

点是"持续优化"，而不是

人、数据和机器连接起来。”以用软件分析其中的数据，以

立刻、大幅提高资产和运营

这一表述在年发生了一点促进生产率的革命"。这些认

效率。就像伊梅尔特本人所2015

变化，"软件分析”被加进知，已经非常契合工业互联网

说：“工业互联网的威力在于

去，另外"机器"前面加了的内在本质。

1%。"工业互联网推动的变革

"智能"二字。GE工业互联网

产生的效率提升哪怕只有1%,按照GE的构想，这将会是

收获的早期成果，就是建立了

它所带来的整体效益也是空前一个庞大的物理世界——机器

更广泛的“网络连接"，通过

巨大的。间互相通信，机器设备更加智

发掘"数据价值"，构建一个

能，人类世界、数字世界与机

2012年，GE提出一份《工

高效运行的资产性能管理系统

器世界融合并存。简而言之，

业互联网：突破智慧与机器的

。

(APM)就是将复杂的物理机械、网络

界限》的报告，这里面算了一

年，比尔鲁赫开始传感器以及软件系统集合起来

笔账：假设将燃气发电厂的效2011•

接管GE的工业互联网战略业以提高效率。这被视作制造业

率提高1%,就可以在全球范

务，比尔•鲁赫原本在思科转型升级的重要方向。

围内节省660亿美元的燃油；

(Cisco)任职，是杰夫•伊梅

假设在铁路运营上节约1%的这一时期，GE在云计

尔特费了很大心思挖过来的。

运营成本，每年就可以节省56算、大数据方面获得很大进

不久，GE在美国加州的硅谷投

亿美元；如果将石油天然气勘展，2013年6月，整合了智能

资10亿美元，创立了GE全球软

探开发的资本利用率提高1%,机器、传感器和高级分析的功

件和分析中心，开发用于工业

每年将减少近900亿美元资本能，GE推出了第一个大数据与

互联网的软件技术，比尔鲁

支出；如果全球航空业能节省•分析平台，夯实了资产性能管

赫成为这里的第一个员工。

1%的燃料，将节约超过300亿理系统高效运行的基础。比如

美元；如果医疗行业效率提高比尔•鲁赫认为，工业生在飞机发动机、风力发电机上

1%,就会帮助全球医疗行业节产领域已将物理学原理发挥到装有传感器，产生海量数据，

约630亿美元。仅仅在铁路、极致，只靠升级设备已不足以利用好这些数据，可以更好管

航空、医疗、电力、石油天然支持生产效率再提高1%。”通理机器、优化流程与操作、减

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GE工业互联网五年历程

少能源消耗。这正是GE在“工业互联的出现。GE寻求有效管理这些数据，并探索常人难以看到

网”上的发力重点。的行为模式，进而带动工业效能的可靠跃升。

作为GE工业互联网应用的成功案基于这一认知，GE力推"数字化"转型。2015年，GE

例，亚洲航空(AirAsia)部署了GE进行了组织架构调整，将公司内所有的数字化职能部门整

的飞行效率服务(FES)。FES是APM合成为一个统一的数字化业务部门——GE数字部门(GE

的一个细分服务领域，结合GE的实时Digital),以优化效率，为客户及投资者创造更大价值。

数据分析，能够帮助亚洲航空优化交

通流量管理、飞行序列管理以及飞行

平台战略

路径设计，2014年FES系统帮助亚洲

航空节省了1000万美元的燃油费用。多年以前，GE已经在大数据、云计算具体的工业应

用上获得显著成效，并且逐步完善资产性能管理系统。不

德国意昂集团作为受益于APM

过，这远远不是GE工业互联网的目标和终点。GE工业互联

服务的欧洲能源巨头，2014年，将其

网最终将以什么样的形态实施落地，曾经有两个选项：一

283台风力发电机的输出功率提升了

是定制化专用软件；二是平台型操作系统。伊梅尔特最终

4%,足够为4000户美国家庭供电一

选择了后者。年，一些从微软跳槽到的员工认为，

年。2014GE

“如果GE想获取工业互联网的最大价值，那就得像微软的

工业互联网是纵向垂直的，是将

Windows操作系统那样，建立一个工业互联网平台。”

行业深度的经验转化成为有用的知识

这也是为什么2015年前后GE开始将"软件分析”单独

和数据，具体在GE的资产性能管理系

作为一项核心能力，持续向前推动。强调的”软件分

统上，就是将信息转化成为更好的资GE

析"主要指类似、那样的操作系统。

产利用率、燃油使用率以及安全性，WindowsAndroid2014

这对航空公司、基础设施公司、能源

行业等都非常重要。

数字技术，具体而言就是分析技

术，被GE视作下一个能大幅提高工业

生产力的动能。数据存储和计算处理

的成本，在最近几年中大幅下降，使

得几乎每个制造业部门现在都有可能

实现工业设备的数字化。采用新应用

的可能性很大，这些应用包括预测分

析、数字建模以及获得深入理解和洞

察，从而推动新商业模式和收入来源

中国工业和储息化|2018年7月刊

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边缘行业应用

可观性及洞8?力

PredixSystemM

工业占能控制盘

年10月10日，GE正式对外宣理这些重要数据。如果火车拥有大量现成的机器，还有诸

布：与Verizon、思科、英特的时速由22英里提高至23英多数据。2015年，GE已经可

尔缔结"物联网同盟”，打造里，经营者的嬴利能力将增长以每天监控和分析5000万个数

一个Predix平台。这个Predix20%,意味着将增加2.5亿美元据点，来自1000万个传感器，

平台，类似电脑中的Windows的赢利，而这将利用信息和数传感器所属的设备管理资产总

和手机中的Android,是对软据加以实现“哪怕机车和主要值达10000亿美元。而Predix

件开发者开放的云操作系统。设备不是GE制造的，但GE可作为GE管理其工业互联网解

手机和电脑上有各种应用软以将其改装成为一列“奔跑着决方案的操作系统平台，已在

件，用于办公的、聊天的、听的计算机”。2014年10月完全开源，开放给

歌的、拍照的、玩游戏的、看产业界，希望以此吸引更多企

只要愿意共享数据，GE就

电影的等，这些大多不是微业来基于这一平台开发工业互

提供更好的信息和软件服务，

软、谷歌开发的，但都被整合联网应用和解决方案，从而成

客户可以通过购买或订阅GE的

到Windows、Android的系统为业界的事实标准，这很像

云操作系统，纳入Predix平台

平台上，形成一种兼容并包、

服务。作为一个完全开放的系Android的开放平台策略。

丰富多样的软件生态。

统,Predix并不局限于GE自有Predix负责将各种工业资

GE赋予Predix平台的最大的设备与应用，而是面向所有产设备和供应商相互连接并接

价值是"兼容和开放”。比的工业企业，他们都可以利用入云端，并提供资产性能管

如，一列火车可以同时装有Predix开发和共享各种专业应理和运营优化服务。所以，

300个传感器，这些传感器可用。Predix的功能是统筹GE的APM

以传输大量有关燃料和排放情系统、承载行业用户的工业

GE希望向涡轮机、发动

况的数据，检查铁轨是否出现互联网应用，从这个意义上

机等设备赋予“智能"，可以

裂纹，并由机车的数据中枢处讲，将其视作操作系统。而

通过旗下的软件连成网络。GEGE

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GE工业互联网五年历程

从另外一个意义上讲，Predix是虚，用电气会联手在Predix平台上推出诸如远程监控、诊断和

APM系统是实。这又是Predix不同于维护修复的服务。

Android的地方，Predix平台上的每

GE不断扩大联盟规模，与埃森哲合作，建立全球战略

一个专业应用，必须对应一类实体工

联盟，共同开发技术和分析应用。GE与AT&T合作，AT&T

业资产，虚实结合。

将使GE的设备与其网络和云端连接，为GE的工业互联网

在构建和完善Predix平台的过提供高效安全的无线传输服务。为了实现更优化的无线连

程中，GE擅长发挥“联盟"作用，接，软银和沃达丰也成为GE的盟友。亚马逊是第一个GE工

Verizon、思科、英特尔是最早一批业互联网上部署的云服务提供商，利用亚马逊遍布全球的

盟友。GE的优势在于其工业领域的基础设施、广泛的服务和大数据专长，提供面向工业应用

经验，比如GE是一家大型电力公司，和基础设施的云解决方案。

其设计的Predix能够将电厂效率提高

可靠性提高削减运营和维

3%,5%,终局，还是起点

护成本25%。GE工业互联网可以更好

地给工业客户提供技术服务，但相关过去五年，GE一直试图给传统工业体系注入“互联

基础设施十分庞大，GE很难依靠一己网思维”，构建了以Predix为核心的“系统平台+软件生

之力构建完成。态”。而且在运营模式上也很像谷歌Android,或者苹果

i0S目前，全球有几千万人在给后两个系统平台开发应用

GE一定要和英特尔、思科建立联o

软件。

盟，因为Predix平台主要由传感器、

通信设备、基于云服务的源数据和开GE的Predix平台也不是没有竞争者，德国西门子构建

放通信框架(Opencommunication了MindSphere,法国施耐德构建了EcoStruxure,这些平台

frameworks)构成。如果Intel处理器相互竞逐，已经在工业互联网领域引发一场关于云端版图

嵌入通用电气Predix平台设备中，英的“暗战"。而且争夺的焦点也不难理解，就是有多少份

特尔可以帮助GE给边缘设备开发一个资产设备，有多少个专业应用，有多少开发者加入平台工

参考架构，将Intel处理器和Predix软作。

件集成起来，在任意设备中嵌入智能

施耐德电气提供的数据显示，截至2018年中期，

联网接口。思科则会将Predix兼容性

EcoStrucxure平台已经吸引了超过2万名开发者和系统集成

纳入诸如工业路由器一类的网络设备

商支持，正在云端管理着超过160万份资产。这个规模体

中。双方合作的第一个产品是一款支

量，明显会使GE的Predix平台深感竞争压力。中国浙江省

持Predix的思科路由器，外部经过强

甚至有一个发展目标：设立30个行业领先的特色工业互联

化处理，能够经受石油和燃气设施的

网平台、开发集成10万款工业APP、连接工业设备数量2亿

恶劣环境考验。联盟中的Verizon和通

台，30万家企业被纳入平台。

中国工业和储息化|2018年7月刊

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试想有一天，能像打开手够带来一定的效率和安全性的调。工业生产设备就大不一样

机中的APPStore那样，打开工提升。可是这一部分如何转化了，建立”跨度大一点的连

业应用商店，里面有监视、分成为财务回报，是有困难的。接”都不容易，各个企业，特

析能耗的APP,也有分析整条客户可能认为，你优化技术服别是大一点的制造业公司，

生产线的APP,或是监控某台务是应该的，额外多收钱，就都有种类繁多的设备，不同设

设备位置和状况的APP……这不容易被接受了。况且，这备可能来源不同，都有自己的

既是对传统工业领域的彻底颠个效率和安全性的提升是很"语言"，就是对话规则，将

覆，也是一个开放竞争的工业微小的，GE强调是“1%的威这些设备进行信息互联，且不

新战场。力”，但客户并没有产生迫切说GE很多设备数据不开放，光

需求。是这些接口数据协议互联，不

将"Predix平台生态”做

论技术难度还是成本投入，都

大是GE的长远目标，但如果不2017年8月，执掌通用电

是很困难的。更重要的问题在

能带来好的财务回报，也是难气16年的伊梅尔特黯然退休，

于连