‧ 工業大數據物聯網領跑新工業革命

來源： OFweek 工控網

世界經濟論壇2016年年會聚焦「掌控第四次工業革命」主題。哪些技術將引領第四次工業革命？瑞士冰雪小城達沃斯有不少答案。

在最新著作《第四次工業革命》中，世界經濟論壇創始人兼執行主席克勞斯·施瓦布<分別從物理、數位和生物領域，列舉了新工業革命中的核心推動技術，分別是無人交通工具（自動駕駛汽車和無人機）、3D列印、高級機器人、新材料、物聯網與基因工程。

在新工業革命的大框架下，各種技術彼此交融、相互促進。正如沒有超級計算能力的出現，就難以實現基因測序；沒有人工智慧的技術進步，就無法推動高級機器人的發展。

美國高通公司首席技術官馬修·格羅布在接受媒體記者採訪時表示，第四次工業革命絕不僅受一種技術驅動，人工智慧與學習算法、高速度與低成本的通信技術，將是新工業革命的重要組成部分。

以人工智慧為例，蘋果手機Siri語音控制系統，通過預設答案及網路搜索手段，實現了初步智慧應用。但參加達沃斯年會的科技界人士預測，未來人工智慧完全可以實現理解語言、讀懂文件、自我學習甚至情感理解。

Davos 2016 - Press Conference with the Co-Chairs of the Annual Meeting 2016

美國臉書公司設在達沃斯的互動體驗區，展示了人工智慧在社群媒體中的應用，如利用人工智慧技術自動辨識照片主體、人物甚至城市地標，不但能為盲人語音讀圖，用戶還可根據辨識的對錯給予回饋，幫助提高技術準確率。

世界經濟論壇會場內，關於腦科學、降低碳排放技術、人類與機器的討論會如火如荼，一部名為《碰撞》的虛擬現實紀錄片，吸引了大量政商界精英。

據介紹，製片方用16台特殊攝影機，在澳大利亞大沙漠進行了7天全方位拍攝，隨後歷時數月將所有影像剪輯成片。體驗者將智慧手機放入虛擬現實眼罩中作為顯示螢幕，便能獲得「浸入式」的實景體驗，無論低頭、仰望或環顧四周，皆有身臨現場之感。

Virtual Reality. A Collision of Worlds | Joseph Carson | TEDxTTU

這部由三星公司生產的「Gear VR」虛擬現實眼罩售價僅為100美元。虛擬現實紀錄片帶來的震撼觀感，徹底超越了傳統的螢幕界限，有望對電影、電視產業帶來顛覆式改變。此外，虛擬現實技術還可在軍事模擬訓練、遠程教育等領域大展拳腳。

當前，基因突變與某些疾病的關係，仍然神秘未知，超級計算可在基因測序、尋找問題基因突變及開發精確藥物等方面發揮重要作用。未來基因工程技術進一步升級，將有望通過修改基因回避疑難雜症。

比爾及梅琳達·蓋茨基金會與中國清華大學，22日還在瑞士達沃斯簽署合作備忘錄，決定在北京聯合成立「全球健康藥物研發中心（北京）」，打造高精尖的醫藥轉化創新平台。業界專家認為，借助微軟與清華的技術優勢，該中心在全球醫藥研發領域驅動創新的潛能值得期待。

比爾·蓋茨對記者表示，許多科技領域的創新正在快速推進，數位領域的創新可能繼續領跑。電腦認知能力、機器人從事人類工作、物聯網以及大數據分析模式，可成為包括醫藥在內所有行業的基礎工具。

伴隨新技術和創新層出不窮，今年的達沃斯年會吸引了不少初創科技企業前來淘金，眾多風險投資與跨國公司也興趣濃厚。新技術激活新的經濟增長點，新工業革命的未來值得期待。

大數據可預知未來

當前，資訊化已經從提升效率的工具，轉變成為社會發展的基礎和支撐，雲端運算、大數據、行動互聯等新一代 IT 技術打破了原有技術壁壘，形成了新型的產業和商業創新模式，有效降低創新門檻，能夠帶來更為公平、開放、透明的市場環境，同時也推動數據成為重要的生產資料。

事實上，圍繞大數據發展的競爭，不僅將決定國際 IT 產業格局，還將深刻影響國家安全與綜合競爭力。推動大數據發展，提升國家在大數據技術研發、領域應用、產業發展、安全保障、法律標準、人才培養等方面的總體實力和綜合競爭力，是推進國家經濟成長和轉型升級、促進政府管理和公共治理變革、解決發展方式轉變深層次矛盾、實現國家治理能力現代化的有效路徑和策略抉擇。

「大數據」這一概念與日常生活是息息相關的，無論是政府辦公、企業運轉，還是工廠生產、物流運輸，每天都有大量的數據生成。當各行各業的數據累積到一定規模，數據儲存、管理、挖掘、應用等新技術，就能幫助我們「把握現在，預知未來」。電信服務商就依靠大數據技術，在智慧交通、輿情分析、電商精準行銷、精準廣告等傳統業務方面，開闢了新路。

我們將更全面地瞭解正在發生什麼，瞭解身處其中的這座城市，並作出預測性的維護或改善。」舉例來說，智慧出行或智慧交通，依據的正是電信服務商的數據，它能夠提前告知交通堵塞地點，讓人們有計劃地出行，舒解城市道路交通擁擠。「而基於大數據之上的公車悠遊卡刷卡記錄或手機通話等，可以知道某個地點在某個時段人口遷移情況，這個動態的海量資訊是人工不可能做到的。

其實，在預知未來方面，谷歌、雅虎等大型網路企業引領著大數據應用的前沿，不僅在社交、電商、廣告、搜索等業務上越來越深入地使用大數據技術，還以大數據為核心引擎發展金融、交通、醫療、教育等跨界應用。例如，谷歌公司利用大數據技術，可以實時展示流感等流行病的動態，預測發病趨勢，為應對疫情變化，優化醫療衛生資源配置提供了有力幫助。

工業物聯網前景廣闊

製造業涉及從原材料採購，到產品生產和銷售等進銷存各個環節，複雜的生產加工流程，使得製造業對資訊化系統依賴很深。但由於種種原因，一直以來製造企業並沒有最大程度發揮資訊化的價值。構建工業物聯網平台的核心基礎之一，是設備資產管理與資產性能的管理變革。機械與設備狀況、設備資產性管理及維修優化是三大關注焦點。GE在Predix平台上發佈了全球第一個商用資產性能解決方案，成為了數位化轉型的代表之作。

企業資產管理以及資產性能管理，對於目前製造業的轉型和升級關鍵點。對每一種資產類型，我們都需要能夠自動存取、收集所有要求等級的詳細資訊。當我們對所有的流程、系統、廠房，實驗室，和資產，以及相關子部件運行健康和能耗，進行即時監測的時候，我們所收集數據和實現的效率，會遠遠高於通過竪井流程或系統。有了這樣的能力，企業才能評估資產績效，延長資產壽命，簡化資產設備管理流程。

達索系統的3D建模，商業數據，虛擬星球等科技產品讓人們敬畏。今年漢諾威工業博覽會上，兩家重量級的企業，達索系統與埃森哲咨聯合公佈了一款在工業數位轉型中，企業的開發與實施的產品和方案。開啓了IT在製造業開發與實施新探索之路。

解決方案以CPS理念為基礎，針對非重復性製造企業設計，把工程和生產現場與數位技術相結合，三階段的方案，從創建打造產品所需的計劃中的組裝順序做為開始，然後協助創建及優化，為工廠工人制訂操作計劃，最後創建預設系統，供工廠工人生產期間參考。希望這樣的方案及產品，可以讓製造開發與實施，再也不是你我胸口永遠的痛。

智慧製造是機械工程，機械製造生產與 IT 技術相融合的地方。自2015年漢諾威工業博覽以來，IT企業是整合工業網路的核心部分，方向越來越明確。以IT為基礎的自動化全面解決方案，吸引了不少全球IT重量級企業的參與。除了微軟、IBM等之外，在本次漢諾威另外一個可謂大出風頭的IT巨頭當數思科CISCO。

思科借助漢諾威工業博覽會這一良機，宣佈今年在柏林舉辦第四界世界物聯網論壇。除了與基於雲的IoT平台服務Cumulocity的合作方案之外，對於工業乙太網標準—Profinet的支持，可謂畫龍點睛。IT與製造業相結合已初露端，IT企業與製造業都要感謝工業物聯網的發展，在自動化，IT 融合管理，工業物聯網安全等多方面，有著更加廣闊的融合空間。

讓智慧製造成有源之水

工業4.0就是利用大數據、物聯網，把 IT 技術和 OT（運算技術）結合起來。隨時掌握生產訊息、性能情況，得到產能跟質量的數據。所以工業4.0的效益非常大，它是一個跨產業、跨供應鏈、跨價值鏈的整合。整合內容從軟體工具到機器設備、到系統整合、到產品製造等，客製化變得可行，生產具有高度彈性，對生產力有極大提升，是國家提升競爭力的一個方向。

智慧工廠的傳感器可以產生龐大的數據量，用數據定義軟體、軟體定義網路、網路定義資料中心，如此引申就能夠整合智慧工廠的管理，包括探知、診斷、控管、可視化全方位得以實現。

利用這些大數據進行分析，將帶來倉儲、配送、銷售效率的大幅提升，和成本的大幅下降，並將極大地減少庫存，優化供應鏈。同時，利用銷售數據、產品的傳感器數據和供應商數據庫的數據等大數據，製造業企業可以準確地預測全球不同市場區域的商品需求。由於可以跟蹤庫存和銷售價格，所以製造業企業便可節約大量的成本。

消費者與製造業企業之間的交互和交易行為，也將產生大量數據，挖掘和分析這些消費者動態數據，能夠幫助消費者參與到產品的需求分析，和產品設計等創新活動中，為產品創新作出貢獻。製造業企業對這些數據進行處理，進而傳遞給智慧設備，進行數據挖掘、設備調整、原材料準備等步驟，才能生產出符合個性化需求的客製化產品。

過去，設備運行過程中，其自然磨損本身會使產品的品質發生一定的變化。而由於 IT 技術、物聯網技術的發展，現在可以通過傳感技術，即時感知數據，知道產品出了什麼故障，哪裡需要配件，使得生產過程中的這些因素能夠被精確控制，真正實現生產智慧化。因此，在一定程度上，工廠的傳感器所產生的大數據直接決定了「工業4.0」所要求的智慧化設備的智慧水準。