物聯(lián)網(wǎng)與可穿戴技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用空間巨大

 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施商業(yè)模式面臨成本、風(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)門(mén)檻三高問(wèn)題，應(yīng)充分考慮戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)兩個(gè)層面，工業(yè)可穿戴技術(shù)可廣泛應(yīng)用于智能工廠，這一技術(shù)有巨大的發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)空間。

一、智能制造最新動(dòng)向

1. 國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略

在智能制造時(shí)代，世界各國(guó)紛紛出臺(tái)戰(zhàn)略迎接新的工業(yè)革命，這些戰(zhàn)略包括德國(guó)的工業(yè)4.0戰(zhàn)略計(jì)劃、美國(guó)的國(guó)家機(jī)器人計(jì)劃和制造業(yè)創(chuàng)新計(jì)劃、英國(guó)的智能制造計(jì)劃和高價(jià)值制造計(jì)劃、歐盟的智能制造系統(tǒng)2020計(jì)劃。在此背景下，中國(guó)順應(yīng)時(shí)代要求，因地制宜地提出了“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略計(jì)劃和“互聯(lián)網(wǎng)+”計(jì)劃，工信部根據(jù)這些戰(zhàn)略計(jì)劃開(kāi)展了“智能制造試點(diǎn)示范”和“智能制造專(zhuān)項(xiàng)”等計(jì)劃，力爭(zhēng)讓中國(guó)向“兩化融合、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)變，從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。

2. 智能工廠

中國(guó)、美國(guó)和德國(guó)三國(guó)戰(zhàn)略的相同點(diǎn)和突破口都是智能工廠，在智能工廠模式下，能實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)智能采集和可視化展現(xiàn)，基于大數(shù)據(jù)分析以支持決策，達(dá)到生產(chǎn)過(guò)程的管理與控制。其中，譚建榮院士更在是《智能制造環(huán)境下的工業(yè)工程：關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品應(yīng)用》一文中提出了智能工廠的十大關(guān)鍵技術(shù)。

3.流程工業(yè)實(shí)施智能制造

中國(guó)工程院院士柴天佑提出了流程工業(yè)實(shí)施智能制造的幾大要點(diǎn)，包括：

·流程工業(yè)的智能制造模式應(yīng)該是智能優(yōu)化制造

·開(kāi)展智能制造需要分層次進(jìn)行，第一層是引領(lǐng)企業(yè)的示范工程，選擇最領(lǐng)先的企業(yè)，并形成一種機(jī)制

·第二層是利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)計(jì)算等新技術(shù)，搭建面向不同行業(yè)的兩化融合技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)和企業(yè)生產(chǎn)管理信息服務(wù)平臺(tái)

4.工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)聚“五流”于“一網(wǎng)”：物流、信息流、決策流、工作流、金融流。

二、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

1． 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)門(mén)道技術(shù)

門(mén)道技術(shù)(Gateway Cloud Platform)實(shí)際上有三層應(yīng)用

·云對(duì)象：云資產(chǎn)、云物件，對(duì)應(yīng)于移動(dòng)端應(yīng)用

·物聯(lián)網(wǎng)門(mén)：不動(dòng)門(mén)道、移動(dòng)門(mén)道，對(duì)應(yīng)于云服務(wù)平臺(tái)

·物聯(lián)網(wǎng)門(mén)道服務(wù)：通用基礎(chǔ)模塊、業(yè)務(wù)云服務(wù)決策系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)于后臺(tái)辦公臺(tái)應(yīng)用

第一層云對(duì)象中，實(shí)際是指人、信、物/機(jī)系統(tǒng)，這里可以看成是Cyber-Physical System (CPS)= 物/機(jī)Assets + 智信化技術(shù)CyberTech。

第三層的門(mén)道服務(wù)中通用基礎(chǔ)模塊就包括了物聯(lián)網(wǎng)門(mén)道技術(shù)、可視化追溯性工具、數(shù)據(jù)源互操作服務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)框架，每個(gè)模塊中都有不同的特點(diǎn)。

2.工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施商業(yè)模式

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，商業(yè)模式將會(huì)面臨三高問(wèn)題：成本高、風(fēng)險(xiǎn)高和技術(shù)門(mén)檻高。

3.工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用效果：5M＋3N

4.工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)

戰(zhàn)略上：適量自動(dòng)化

工具化的自動(dòng)化，自動(dòng)化的信息化，信息化的智能化，智能化的人性化

戰(zhàn)術(shù)上：深度精細(xì)化

復(fù)雜的簡(jiǎn)單化，簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)的流程化，流程的工具化

三、可穿戴技術(shù)與設(shè)備管理

1． 案例：大型家電制造企業(yè)

某空調(diào)有限公司擁有多個(gè)大型生產(chǎn)基地，集團(tuán)產(chǎn)業(yè)涵蓋家用空調(diào)、中央空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、制冷設(shè)備、生活電器等領(lǐng)域。

目前，該企業(yè)的整體信息化在行業(yè)內(nèi)屬于中上水平，企業(yè)信息部門(mén)對(duì)于新技術(shù)的發(fā)展保持高度關(guān)注。作為一個(gè)制造過(guò)程中人員密集度較高的企業(yè)，其生產(chǎn)模式具有家電制造行業(yè)典型性，且擁有巨大的產(chǎn)線規(guī)模，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集處理需求繁多。

面臨問(wèn)題

通過(guò)分析該企業(yè)的電子元器件倉(cāng)庫(kù)管理流程，我們發(fā)現(xiàn)該企業(yè)在流程上主要面臨著以下幾個(gè)問(wèn)題：

·大量出入庫(kù)搬運(yùn)操作缺乏現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集工具

·采集“手推車(chē)+筆記本電腦”的模式數(shù)據(jù)操作異常繁瑣

·需要搬運(yùn)工和倉(cāng)管員共同配合完成倉(cāng)儲(chǔ)操作，耗費(fèi)人力資源

解決方案

總結(jié)該企業(yè)的痛點(diǎn)包括：RFID掃描、3G/藍(lán)牙/WIFI實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接，在屏幕上可視化的展示，員工的GPS定位等，因此基于這些需求和痛點(diǎn)，采用一維碼掃描、二維碼掃描、高頻RFID、越高頻RFID、藍(lán)牙、傳感器、WIFI在內(nèi)的一整套解決方案。

2． 可穿戴技術(shù)的潛力

可穿戴技術(shù)可以為企業(yè)提供安全、高效、便捷的信息采集方案，架起工業(yè)與可穿戴的橋梁從而讓信息流動(dòng)起來(lái)。根據(jù)著名市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)的調(diào)研報(bào)告，可穿戴技術(shù)的發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)空間都非常巨大，具體體現(xiàn)在：

·工業(yè)可穿戴和移動(dòng)技術(shù)未來(lái)5年復(fù)合增長(zhǎng)率約為23%，幅度超過(guò)機(jī)器人自動(dòng)化和云計(jì)算等同類(lèi)顛覆性創(chuàng)新技術(shù)

·未來(lái)兩年企業(yè)應(yīng)用工業(yè)可穿戴和移動(dòng)技術(shù)的重點(diǎn)領(lǐng)域：智能制造、智能物流、現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)

·未來(lái)5年可穿戴在工業(yè)領(lǐng)域平均年銷(xiāo)量5千萬(wàn)臺(tái)

·2020年工業(yè)可穿戴市場(chǎng)將超過(guò)200億美元

3.走在前頭的企業(yè)

目前，已有幾家公司在工業(yè)穿戴設(shè)備方面已經(jīng)走在前頭。

斑馬技術(shù)(NASDAQ：ZBRA)：現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)識(shí)別和追蹤技術(shù)的世界領(lǐng)先企業(yè)，已推出為倉(cāng)儲(chǔ)任務(wù)設(shè)計(jì)的全套可穿戴式解決方案

UbiMax：一家德國(guó)初創(chuàng)公司，全球工業(yè)可穿戴領(lǐng)導(dǎo)者，基于智能眼鏡的工業(yè)級(jí)可穿戴解決方案。目前已經(jīng)在20多家企業(yè)中落地應(yīng)用這一解決方案，UbiMax發(fā)展非常迅速，已經(jīng)和谷歌、SAP等企業(yè)建立了密切的合作和伙伴關(guān)系。

Movilizer：Gartner認(rèn)可的行業(yè)領(lǐng)先云平臺(tái)技術(shù)公司，2016年被霍尼韋爾高價(jià)收購(gòu)，其業(yè)務(wù)范圍遍布30多個(gè)國(guó)家的200多家國(guó)際公司，每天有高達(dá)150多萬(wàn)的移動(dòng)業(yè)務(wù)應(yīng)用在平臺(tái)上被應(yīng)用。

作者：羅浩，副教授，暨南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)與物流工程研究院副院長(zhǎng)，研究方向?yàn)橹圃煨畔⑾到y(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)及無(wú)線制造技術(shù)等。