【解讀】一篇文章讓你讀懂工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)

　　工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)這幾個(gè)概念，本質(zhì)都是互聯(lián)網(wǎng)深度參與到工業(yè)生產(chǎn)、能源領(lǐng)域中，從而將生產(chǎn)力提升到一個(gè)全新的高度。過(guò)去10年是消費(fèi)者互聯(lián)網(wǎng)的10年。上一波互聯(lián)網(wǎng)浪潮中，互聯(lián)網(wǎng)在全球連接起數(shù)十億人，同時(shí)也造就了Google、亞馬遜這樣的互聯(lián)網(wǎng)巨頭?；ヂ?lián)網(wǎng)在流通、消費(fèi)、零售、溝通行業(yè)的高潮已經(jīng)到了，也快結(jié)束了。
　　而互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)生產(chǎn)、能源領(lǐng)域的改造還有巨大的空間。因此德國(guó)政府將工業(yè)4.0上升為國(guó)家戰(zhàn)略，GE認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命可以再造一個(gè)美國(guó)經(jīng)濟(jì)，而中國(guó)以遠(yuǎn)景能源為代表的企業(yè)正致力于構(gòu)建將改變未來(lái)能源圖景的能源互聯(lián)網(wǎng)。
　　互聯(lián)網(wǎng)激活傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)和能源將是不可繞開的必由之路，是未來(lái)世界較大的一波浪潮。
　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：再造一個(gè)美國(guó)經(jīng)濟(jì)
　　在工業(yè)革命和互聯(lián)網(wǎng)革命之后，GE提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命（Industrial Internet Revolution），GE董事長(zhǎng)杰夫.伊梅爾特稱，一個(gè)開放、全球化的網(wǎng)絡(luò)，將人、數(shù)據(jù)和機(jī)器連接起來(lái)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推崇的是利用物聯(lián)網(wǎng)和軟件定義的設(shè)備，來(lái)充分開啟工業(yè)領(lǐng)域的巨大效益。
　　根據(jù)GE的預(yù)測(cè)，在美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠使生產(chǎn)率每年提高1%-1.5%，那么未來(lái)20年，它將使美國(guó)人的平均收入比當(dāng)前水平提高25%-40%，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在此期間會(huì)為全球GDP增加10-15萬(wàn)億美元，相當(dāng)于再造一個(gè)美國(guó)經(jīng)濟(jì)。截至目前，GE已推出24種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，涵蓋石油天然氣平臺(tái)監(jiān)測(cè)管理、鐵路機(jī)車效率分析等。
　　GE提出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以看做是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)，有兩點(diǎn)顯著差異：
　　一是聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)的暴增，對(duì)GE來(lái)說(shuō)，其遍布全球的航空發(fā)動(dòng)機(jī)、大型醫(yī)療設(shè)備都要連入同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。那么，利用目前的商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)成熟的基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)就成了順其自然的事。這樣就打通了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，形成一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，攜帶著移動(dòng)設(shè)備的人也將成為其中的節(jié)點(diǎn)。
　　二是需要云端的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，對(duì)大量機(jī)器發(fā)來(lái)的海量工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和決策。這需要工業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，也是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　智能機(jī)器、高級(jí)分析和工作中的人是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵元素。
　　能源互聯(lián)網(wǎng)：大幅提升能源產(chǎn)生和消費(fèi)的效率，最終形成能源交易和能源資產(chǎn)交易兩個(gè)市場(chǎng)
　　全球能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)遠(yuǎn)景能源率先提出了能源互聯(lián)網(wǎng)這一概念。遠(yuǎn)景能源認(rèn)為，能源的市場(chǎng)化、民主化、去中心化、智能化、物聯(lián)化等趨勢(shì)將注定要顛覆現(xiàn)有的能源行業(yè)。新的能源體系特征需要能源互聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)“能源互聯(lián)網(wǎng)”將具備“智慧、能自學(xué)習(xí)、能進(jìn)化”的生命體特征。
　　物聯(lián)是基礎(chǔ)：能源互聯(lián)網(wǎng)用先進(jìn)的傳感器、控制和軟件應(yīng)用程序，將能源生產(chǎn)端、能源傳輸端、能源消費(fèi)端的數(shù)以億計(jì)的設(shè)備、機(jī)器、系統(tǒng)連接起來(lái)，形成了能源互聯(lián)網(wǎng)的“物聯(lián)基礎(chǔ)”。
　　大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)和預(yù)測(cè)是能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)生命體特征的重要技術(shù)支撐：能源互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)整合運(yùn)行數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)、電力市場(chǎng)數(shù)據(jù)等，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析、負(fù)荷預(yù)測(cè)、發(fā)電預(yù)測(cè)、機(jī)器學(xué)習(xí)，打通并優(yōu)化能源生產(chǎn)和能源消費(fèi)端的運(yùn)作效率，需求和供應(yīng)將可以進(jìn)行隨時(shí)的動(dòng)態(tài)調(diào)整。
　　智能發(fā)電、用電、儲(chǔ)電設(shè)備，最終都將接入網(wǎng)絡(luò)，借助信息流，形成自我對(duì)話。
　　能源互聯(lián)網(wǎng)巨大的價(jià)值創(chuàng)造：
　　1. 能源產(chǎn)生和消費(fèi)的效率大幅提升
　　2. 形成能源資產(chǎn)交易的自由市場(chǎng)
　　3. 形成能源交易的自由市場(chǎng)
　　能源互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)最大的區(qū)別是，能源互聯(lián)網(wǎng)最終要走向消費(fèi)端，例如智能家庭、智慧社區(qū)、電動(dòng)汽車、家庭能源管理等，這是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)并不涉及的領(lǐng)域。走入消費(fèi)端的能源互聯(lián)網(wǎng)將具備更大的想象空間和創(chuàng)新的商業(yè)模式。
　　工業(yè)4.0：工廠的自動(dòng)化
　　工業(yè)4.0（Industry 4.0）是德國(guó)政府《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》確定的十大未來(lái)項(xiàng)目之一，并已上升為國(guó)家戰(zhàn)略。工業(yè)4.0可以理解為工廠的自動(dòng)化，或者是未來(lái)工廠。西門子搶占先機(jī)，單獨(dú)成立了數(shù)字工廠事業(yè)部，通過(guò)一系列工業(yè)軟件領(lǐng)域的并購(gòu)集成了目前全球較先進(jìn)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，以及生產(chǎn)過(guò)程軟件，完成從硬件專業(yè)提供商到“軟硬結(jié)合”的系統(tǒng)解決方案“大管家”的跨越。
　　工業(yè)4.0的戰(zhàn)略要點(diǎn)可以概括為：建設(shè)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)、研究?jī)纱笾黝}、實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)集成。
　　建設(shè)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)：信息物理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。信息物理系統(tǒng)就是將物理設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上，讓物理設(shè)備具有計(jì)算、通信、精確控制、遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)和自治等五大功能，從而實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與現(xiàn)實(shí)物理世界的融合。虛擬網(wǎng)絡(luò)-實(shí)體物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（CPS）包括智能機(jī)器、儲(chǔ)存系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)施，各個(gè)部分能夠相互獨(dú)立地自動(dòng)交換信息、觸發(fā)動(dòng)作和控制。而物聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)網(wǎng)以及數(shù)據(jù)網(wǎng)是“工業(yè)4.0”的基礎(chǔ)。
　　研究?jī)纱笾黝}：智能工廠和智能生產(chǎn)。“智能工廠”是未來(lái)智能基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵組成部分，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程以及網(wǎng)絡(luò)化分布生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)。“智能生產(chǎn)”的側(cè)重點(diǎn)在于將人機(jī)互動(dòng)、智能物流管理、3D打印等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，從而形成高度靈活、個(gè)性化、網(wǎng)絡(luò)化的產(chǎn)業(yè)鏈。生產(chǎn)流程智能化是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的關(guān)鍵。
　　實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)集成：橫向集成、縱向集成與端對(duì)端的集成。“工業(yè)4.0”將無(wú)處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過(guò)虛擬網(wǎng)絡(luò)-實(shí)體物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)CPS形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)，使人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器以及服務(wù)與服務(wù)之間能夠互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端對(duì)端的高度集成。“橫向集成”是企業(yè)之間通過(guò)價(jià)值鏈以及信息網(wǎng)絡(luò)所實(shí)現(xiàn)的一種資源整合，是為了實(shí)現(xiàn)各企業(yè)間的無(wú)縫合作，提供實(shí)時(shí)產(chǎn)品與服務(wù)；“縱向集成”是基于未來(lái)智能工廠中網(wǎng)絡(luò)化的制造體系，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制生產(chǎn)，替代傳統(tǒng)的固定式生產(chǎn)流程（如生產(chǎn)流水線）；“端對(duì)端集成”是指貫穿整個(gè)價(jià)值鏈的工程化數(shù)字集成，是在所有終端數(shù)字化的前提下實(shí)現(xiàn)的基于價(jià)值鏈與不同公司之間的一種整合，這將最大限度地實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制。