特征工业4.0与智能制造
工业物联网和工业4.0:谁将胜出?

2016年10月11日—在Memex，我们经常被问到关于工业物联网(IIoT)和工业4.0的问题。问题通常是这样开始的:“你认为[工业物联网/工业4.0]将会发生什么?”对话将很快聚焦在他们真正关心的问题上，即找到问题的答案:“我应该在什么时候做(工业物联网/工业4.0)的事情?”

从概念上讲，工业物联网或工业4.0在制造业中真的是新的吗?这个问题的答案是肯定的“不”。只需回顾36年前通用汽车领导的制造自动化协议(MAP)，就可以看到只有一次标准化尝试应用于制造业。对于任何一个成功的企业来说，他们必须通过交付有形的和可衡量的业务结果，为投资的美元提供一个净底线收益。

在Memex，我们认为变化更快的是，制造业正在追赶甚至超越其他行业，真正了解工厂车间正在发生什么。在所有的商店或工厂中，只有2%到4%受到了监控，这是Memex首席技术官戴夫·埃德斯特罗姆(Dave Edstrom)在担任MTConnect研究所(MTConnect Institute)总裁和董事会主席期间对该行业进行调查时发现的事实。当被问及这个问题时，大多数工厂或商店经理都会说，他们的工厂利用率在65%至75%之间。当部署了能够适当量化这个数字的硬件/软件时，它实际上一次又一次地显示为25%到32%。对于工业物联网和工业4.0来说，一个重要的转折点是MTConnect。一个不能被夸大的事实是，开放和免专利的制造互连标准MTConnect已经成为制造的巨大推手，并为从车间到顶层的信息共享提供了可行的高速公路。

进化
工业4.0首次出现在2011年。工业4.0代表了第四次工业革命，第一次是蒸汽动力，第二次是电力大规模生产，第三次是提高制造业的数字计算革命。有趣的是，1966年，德国计算机科学家卡尔·施泰因布赫(Karl Steinbuch)说:“在几十年的时间里，计算机将与几乎每一种工业产品交织在一起。”

行业4.0认识到存在重大的技术挑战，所有这些挑战都进入了戏剧，解决这些问题的唯一方法是通过全面的框架。行业4.0的关键文件是第01/2015号工作文件，标题为Industrie 4.0场景：Mario Hermann，Tobias Pentek和Boris Otto的文献综述。在本文中，他们为行业带来了关键设计原则4.0：

•互操作性
• 虚拟化
•分权
•实时功能
•面向服务
•模块化

互操作性被列为第一个设计原则，这是标准，例如MTConnect的尺寸批判性重要。虽然MTConnect尚未成为行业4.0的一部分，但在非常高的级别上进行了对话。这一事实是由Dr.Ing教授陈述的。H.C博士。DeatlefZühlke当我们过去4月在McMaster大学坐落在戴夫艾斯特罗姆的一个行业4.0面板上。

通用电气(GE)创造了工业物联网(IIoT)这个词，而思科(Cisco)创造了物联网(IoT)这个词。通过将Industrial加入物联网，通用电气如何将两者区分开来?我们在GE Digital的博客中发现:“在当今不断变化和动荡的市场中，制造商寻求一个单一版本的真相，这将帮助他们做出正确的决定，以提高盈利能力，同时尽可能地降低风险。他们希望增加他们的利润和组织，同时确保员工、公众和环境的安全。为了实现这一切，他们需要提高能见度，更好地了解设备和资产的性能。”

通用电气在其商业广告中出色地定位了物联网。在其中一个故事中，“欧文”的父亲给了他一把锤子，并告诉他那是他的祖父。欧文的父亲让欧文去拿。欧文告诉他的父母，在通用电气制造工业设备的同时，他将编写软件，使机器能够互相说话。这些商业广告为数据驱动的生产奠定了基础。

利用这个平台
现在我们已经直接从来源和相关上下文提供了定义，让我们看看如何回答下一个问题:“Memex在[工业物联网/工业4.0]中看到了什么?”对许多人来说，工业物联网意味着，在工厂安装了所有的制造设备后，他们得出的结论是，数据分析会带来更多的数据分析，他们想开始在所有地方添加传感器。这些传感器包括冷却剂、振动、温度、湿度、运动、电流和安培等。这些传感器在商店与他们的主要资产(如机床和操作员)进行电子连接后才开始发挥作用。这种对制造业中连接一切的关注强调了互操作性的重要性，这是工业4.0的首要设计原则。

两种努力都试图建立的是制造业的平台。什么是平台？Microsoft Windows，Apple的IOS，Google的Android和Apple的OS X是平台的所有示例。平台不仅仅是操作系统，而且在系统，安全性，许可，接口，接口，参考实现，工作组和平台的无数其他关键方面之间也是道路规则。建立一个成为行业标准的平台非常困难和昂贵。

如今，无论是工业物联网还是工业4.0，商店老板或工厂经理应该做些什么?

对行业4.0和IIOT的巨大兴趣是证明了我们在多年来，我们在制造业中的许多人都知道的是分析成熟。行业4.0和IIOT都落入了数据驱动的制造营地。伍迪艾伦曾经说过，“如果你住在委员会的一个国家，请确保您在委员会。”您今天的参与程度与这些努力直接反映了您的业务可能的结果和有形的净业务利益。如果您正在运行具有许多软件开发人员的大型工厂，您可能希望将一些软件开发人员投入到调查这些努力或可能加入行业4.0。

对于工业物联网或工业4.0，工厂经理应该采取哪些步骤?

•要意识到这些努力只是达到目的的手段，而不是目的本身。
•制造的任何努力的底线都应该回答这个基本问题，“这如何帮助我提高效率，以便我能用更少的资源在更短的时间内生产更多的零部件和更多的利润?”
•显然，最好的时间投资是真正了解你的工厂正在发生什么。实现这一目标的方法是使用车间监控系统。车间监控的投资回报率以周和月计算，平均达到300%的资本内部回报率——这个百分比是基于我们从客户那里追踪到的信息。
•它是时候将资产连接到商店地板上时，请使用MTConnect作为互连标准。
•如果你不到百分之五的人完全连接你的工厂地板上,可以清楚地看到正在发生的事情在任何给定的制造业资产在任何时候和任何地方,那么你应该开始调查处理行业4.0是有意义的。

在我们看来，IIOT为制造实际上是为了向制造和基本挑战添加传感器，基本挑战是互操作性;互操作性始终是计算机中的挑战。

Ioiot或Industrie 4.0将是21世纪的地图，最终在工业标准倡议的墓地中承诺，但没有提供，或者既真正值得胜利“革命？”只有时间才能告诉，但我们的赌注是你所说的是无关紧要的，如果你没有连接你的工厂的资产，那么它就不是你的业务，但是什么时候。

David McPhail是Memex的首席执行官和总裁，目前是Manufacturing AUTOMATION编辑咨询委员会的成员。他曾担任美国MTConnect研究所几个工作组的主席。Dave Edstrom是Memex的首席技术官，也是MTConnect研究所的前总裁和董事会主席。总部位于安大略省伯灵顿市。美梅克斯是M2M生产效率解决方案的全球领导者。它的连接技术将车间与顶楼连接起来，提高了机器效率，节省了维护费用，并消除了生产率差距。

本文最初发表于2016年9月号的《制造自动化》。