物聯網和我們有什麼關係？

最近一則消息引起我的注意，結合製造行業談談感想。

2018年3月28日，阿里巴巴宣布全面進軍IoT，成為第五大賽道，5年內發展100億設備，早在2014年，阿里雲就開始啟動物聯網研發，目前已經完成城市、生活、製造、汽車四大物聯網領域的核心技術布局，阿里雲物聯網的定位是物聯網基礎設施的搭建者，並計劃在未來5年內連接100億台設備。

為應對物聯網帶來的新挑戰，阿里雲在2018年戰略投入「邊緣計算」這一新興的技術領域，打造全世界第一朵「無處不在的雲」。隨著AI技術的成熟以及5G、NB-IoT等技術取得突破，物聯網這一流行了近二十年的概念這一次真的要迎來大規模的應用，一場物聯網的戰爭一觸即發。其中的技術與應用很可能關乎你我。

我們先來看看目前的實施案例來感受一下：

城市：

樓宇：

智能港口：

另外還有如火如荼的政企專網、智能工廠、智慧場館等應用。作為基礎技術的AI、5G、NB-IoT，只有基礎技術發展到一定程度，才促進物聯網產業的成熟。

無獨有偶，微軟官方也表示，將在未來四年投入50億美元用於物聯網研究、產品、服務和新項目上。在過去的幾年中，微軟一直有投入物聯網技術，以此推動其Azure雲服務。微軟的目標是，通過為邊緣網路提供數據處理能力（不只是集中在雲和數據中心進行處理），其客戶能從邊緣設備中獲得更快更多的信息。微軟將感測器，Hololens，智能手機和個人電腦這樣的終端都看作是邊緣設備。

另一個投身其中的還有華為及其MEC@CloudEdge。

回過頭再看阿里巴巴的5條賽道：電商、金融、物流、雲計算、物聯網，以及不論是阿里巴巴還是微軟要實現物聯網的途徑：邊緣設備。

什麼是邊緣設備？再具體一些就是感測器，AR，智能手機和個人電腦、智能儀錶、智能設備。

所有的戰略和基礎技術最終都需要落腳點來實現，而這些邊緣設備便是其中的落腳點，也是物聯網中的「物」---具有通訊能力、帶感測器的各類產品，設備。更具體一點，對於智慧工廠，智能製造，要接入物聯網，設備都需要有通訊功能，帶有感測器。感測器獲取的參數如過程變數、過程診斷信息，通過HART、PROFIBUS等協議，通常是WIFI等各種網路協議的形式傳送到主機系統。此外，進一步可以進行遠程診斷和報警。

可以預見阿里巴巴要連接的100億台設備中，工業設備只是其中非常小的部分，這塊就是最有挑戰，難度最大的。智能製造是物聯網和中國製造2025的主攻方向。

結合當前正熱的中美貿易戰，美國針對的是「中國製造2025」，是針對的未來。這至少說明中國製造2025是競爭優勢。

通過下一代的產業競爭是不是就很容易將以上事件聯繫起來看？

以下是我理解的各國製造實施戰略的目標，他們都根據各國自己的實際國情，各有側重：

中國製造2025是個大話題，對製造業從業人員來說，與我們更密切的依次是智慧工廠，智能製造。

對於智能製造，絕不應該是一句口號，工業大行業有41個，細分行業有1200多個，其中裝備製造、機械加工、電子製造等工業行業對物聯網的依賴程度較大，也是巨大的應用場景。

智能製造從工廠各層通訊角度上來講，從底層到頂層分別為Factory Floor、PLCS、SCADA/HMI、MES、ERP及雲端。它通過工業物聯網將機器設備在生產過程中產生的數據收集起來，實現實時監控、數據可視化、能源管理、良品率提升等，幫助企業實現降本增效。

比如在電子製造的SMT製程中，企業可連接SMT產線的印刷機、SPI、貼片機、迴流焊和AOI等設備，在邊緣採集並清洗數據實現設備的OEE展示，進一步通過結構化的數據上雲，大數據運算生成模型後找到重要相關因子提升生產良品率。

大家知道和利時是一家為客戶提供自動化服務的企業，面對自身產品「多品種、小批量」的特性，要想實現自身生產的「智能製造」還是有很大難度，而根據自身切實需求，從數字化開始提升生產效率和生產質量還是有一定的借鑒意義。將目前使用的ERP、MES/WMS、SCADA、PLC/MC、智能感測器/執行器、生產設備等實現縱向無縫集成，最主要的是形成信息流的閉環，即信息的收集、應用和反饋，充分發揮機器的重複性和人工的靈活性、創新性，實現人機協同，從而在可控制的成本範圍內，實現生產效率和產品質量的提高。和利時公司的「智能製造數字化車間」主要用於PCB板的生產，經過數字化改造之後，物料採購周期縮短了9-32天，產品一次合格率從96%提升到了99.5%，單班生產人員從39人減少到了19人，年產能提升了2.2倍。當然，在PCB板自動生產過程中也少不了檢測設備，主要為光學設備、光電設備等。

不能說和利時做到了智能製造，只能在探索中尋求提升中國製造水平的技術、方法以及流程，智能製造不是一句口號，智能製造也不能一蹴而就。

智能製造需要回歸到非常具體的企業管理細節，比如車間的人員數據，物料數據，工藝數據，刀夾具數據，設備數據，質量數據，實現車間的數字化和網路化，進而實現設備故障識別，刀具破損預測與檢測，系統效率提升等。

智能網路搭載在現有主流工業乙太網和控制軟體，配合當前主流的IPC和超高速XFC模塊，無需昂貴的專用儀器就能實現小於1ms的響應周期，通過乙太網連接互聯網、雲計算和大數據，和其他控制器，通訊協議包括Modbus RS-485和HART，另外的網口通過工業乙太網EtherCAT連接I/O模塊和伺服驅動器，現場儀錶和智能設備，這是一個從點到線，再到面的一個逐步實現的過程。

以下是我對智能製造的理解的大致梳理：

目前智能製造還存在比較多的問題：

1.太多的鼓吹工業4.0、中國製造2025等概念，這方面的書就不下20本，但真正能落實到具體，且能可持續、有效運行的企業很少。即使有，也大多集中在流程化程度本來就較高的電子製造行業。

2.主要還是依賴國家推動，而不是自發的。國家層面就是找不同的行業，不同性質的企業，給錢，做專項進行智能化改造，建立樣板車間，樣板工廠。如果這些國家專項不能滿足工廠實際的需求，那效果就會像其他的專項項目一樣，只是走走樣子，浪費項目經費。近4年也有123個專項，合同金額近200億。

3.智能製造針對實際急需解決的問題的針對性不強，還是要提高質量，提高效益，精益生產，優化管理等傳統改進項目上。

問題是存在的，前途是美好的：預計到2030年，在遍布全球的智能網中，將會有超過100萬億個感測器將人與自然環境連接起來。工業領域中的邊緣設備將是一個巨大的機遇：大量的配備感測器和通訊功能的設備、控制系統，機器人，檢測儀錶，智能物流設備（包括AGV）。因為如上述，目前70%的核心零部件、元器件及關鍵智能裝備依靠進口。比如各個智能港口AGV中的高精度IMU陀螺儀就是基本的智能基礎元件。

每個人或公司或許都可以從中發掘屬於自己的機會。

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