一、摘要
創新將顯著提高航空、鐵路運輸、發電、石油與天然氣開發及保健服務等不同行業的發展速度和效率,推動世界經濟增長,為全球創造更多更好的就業機會,不斷提高人們的生活水平。在美國與中國如此,在非洲的大城市及哈薩克斯坦的農村地區亦是如此。
隨著醫療服務水平的不斷提高,成本日益濃縮,大量燃料與能源得以節省,實物資產性能提升和使用壽命拉長,工業互聯網將進一步提高效率,促進生產力發展。生產力提升就意味著收入和生活水平的改善。在美國,如果工業互聯網推動生產率每年增長1-1.5個百分點,使生產率再一次達到網絡革命巔峰水平,在接下來的20年里,平均收入水平將提高25-40%。若其他各國生產力增長水平能維持在美國的一半,工業互聯網將為全球GDP創造10—15萬億美元價值,這相當于美國今天的經濟總量。在當今充滿挑戰的經濟環境下,確保部分生產率增長能給個體與整體經濟帶來巨大裨益。
后繼浪潮
這能實現嗎?工業互聯網將整合兩大革命性轉變之優勢:其一是工業革命,伴隨著工業革命,出現了無數臺機器、設備、機組和工作站;其二則是更為強大的網絡革命,在其影響之下,計算、信息與通訊系統應運而生并不斷發展。
伴隨著這樣的發展,三種元素逐漸融合,充分體現出工業互聯網之精髓:
智能機器:以嶄新的方法將現實世界中的機器、設備、團隊和網絡通過先進的傳感器、控制器和軟件應用程序連接起來。
高級分析:使用基于物理的分析法、預測算法、自動化和材料科學,電氣工程及其他關鍵學科的深厚專業知識來理解機器與大型系統的運作方式。
工作人員:建立員工之間的實時連接,連接各種工作場所的人員,以支持更為智能的設計、操作、維護以及高質量的服務與安全保障。

圖1工業互聯網的關鍵元素
將這些元素融合起來,將為企業與經濟體提供新的機遇。例如,傳統的統計方法采用歷史數據收集技術,這種方式通常將數據、分析和決策分隔開來。伴隨著先進的系統監控和信息技術成本的下降,工作能力大大提高,實時數據處理的規模得以大大提升,高頻率的實時數據為系統操作提供全新視野。機器分析則為分析流程開辟新維度,各種物理方式之結合、行業特定領域的專業知識、信息流的自動化與預測能力相互結合可與現有的整套“大數據”工具聯手合作。最終,工業互聯網將涵蓋傳統方式與新的混合方式,通過先進的特定行業分析,充分利用歷史與實時數據。
工業互聯網潛力的冰山一角
在最初階段,工業互聯網為各種各樣的機器(從簡單的到極為復雜的機器)嵌入傳感器與其他高級設備,這方便了海量數據的收集與分析,從而改善機器性能與系統及連接網絡的效率。數據本身甚至也會變得“智能化”,能夠迅速掌握目標用戶位置,僅在航空業就蘊藏著無限潛力。據估算,目前有2萬架商用飛機,它們配備有4.3萬臺噴氣發動機。
每臺噴氣發動機由諸多旋轉設備組成。針對這些旋轉設備,人們可以進行單獨監控。若“智能飛機”能與機組人員交流互動,那么發動機維護、燃料消耗、機組人員分配與調度的效率提升將超乎想象。所有這些仍僅是基于當下數據。在未來15年中,隨著航空服務不斷擴展,陸續將有3萬臺噴氣發動機投入使用。同樣,火車頭、聯合循環發電廠、能源加工廠、工業設施與其他關鍵設備也頗具潛力??偟膩碚f,今天全球工業基地擁有超過300萬臺旋轉設備,而這僅僅是工業互聯網潛力的冰山一角。
1%增長意義非凡
機器與智能分析相互結合將帶來諸多裨益。我們預計,工業互聯網的技術創新將直接應用于各行各業,并產生32.3萬億美元的經濟效益。隨著全球經濟繼續發展,工業互聯網的應用潛力也將不斷增長。到2025年,工業互聯網將創造82萬億美元的經濟價值(約為全球經濟總量的二分之一)。了解具體行業中工業互聯網產生價值的保守估算,具有一定的指導意義。工業互聯網效率增長1%,將產生巨大影響。例如,在商用航空領域,每節省1%的燃料意味著將來15年中能節省300億美元支出。同樣,若全球燃氣電廠運作相率提升1%,將節省660億美元能耗支出。此外,工業互聯網能提高醫療保健流程效率,有益于該行業的發展。醫療保健行業效率每增長一個百分點,將節省630億美元。世界鐵路網交通運輸效率,若提高一個百分點,將節省270億美元能源支出。這些都還只是工業互聯網潛力很小的一部分。

惠及全球
作為創新的關鍵源泉,美國是工業互聯網技術的先鋒。伴隨全球一體化不斷深化,技術轉讓迅速發展,工業互聯網的益處將惠及全球。實際上,隨著新興市場大力投資基礎設施,盡早采用并快速部署工業互聯網技術將成為發展的強勁助推器。新興市場國家或許不需要沿襲發達國家曾經走過的道路。例如,無線技術將替代電纜或有線技術;私有、半公共或公共云系統將替代各個孤立系統。這一切都有助于彌補發達國家與發展中國家生產力之間的鴻溝。在該進程中,工業互聯網將緩解資源與資金壓力,令全球經濟社會發展更具有可持續性。
推動力與催化劑
工業互聯網需要應用的推動力和催化劑:
我們需要不懈努力推動技術創新,同時加大投資配置必要的傳感器、測試設備與用戶界面系統。投資將成為加速實現技術轉化的基本條件。工業互聯網能在多大程度上提高效率,能帶來多少便利將取決于其發展步伐。部署工業互聯網的成本將因行業與地區而定。然而,對該技術領域的投入,人們普遍認為其成本最終將獲得正收益。
堅固的網絡安全系統、管理脆弱環節、保護敏感信息與知識產權的有效途徑。
建立龐大的人才庫,包括新型交叉人才,如機械與工業工程結合形成新的“數字機械工程師”,創建分析平臺與算法的數據專家及軟件與網絡安全專家。培訓員工掌握相應技能,有助于確保創新,并創造更多就業機會,促進生產力發展。工業互聯網是一項需要投入人力物力的工程,但它將徹底改變我們的工業發展與生活方式,促進人腦與機器的互動與融合。 (未完待續)
譯自:2012年11月【美國】GE 編譯:工業和信息化部國際經濟技術合作中心