在物联网的时代，制造业会如何转型应对？

在众多的物联网应用中，毋庸置疑其中一个很大的受益行业是制造业。在 2017年8月15日的IHS Markit物联网研讨会上，IHS Markit资深分析师Wilmer Zhou跟大家分享了题目为 ”制造业转型： 一个全新的数字化制造世界”的演讲，助您更好的了解制造业在物联网的时代的机会与挑战。

制造业革命可以分成从1.0到4.0的四个阶段。从工业1.0，以英国的纺织制造业为代表；到工业2.0：代表性的行业是汽车制造业；再到工业3.0：自动化和信息化的融合，自动化代表性的产品是工业机器人和PLC等自动化产品，信息化代表性的方案是ERP和MES等；再演变到现在的工业4.0： 代表性的 概念是CPS。不管是工业互联网还是工业4.0，都在探索未来的制造业发展路径，比如从大规模制造向大规模定制发展， 从集中式的制造向分布式制造发展，还有制造业的服务化等等。我们不应该被工业4.0和工业互联网的定义所束缚，凯文凯利说过，属于20年后最伟大的产品还没有被发现。 同样，我们目前对工业4.0和工业互联网的所知估计也不超过20年后真实的工业4.0的5%。

工业4.0 时代的一些特征：

1. 更多更智能的传感器被加装到设备上；

2. 更紧密的连接：从工厂现场总线，工业以太网的连接到工业云的链接：

3. 工业大数据：工业大数据比消费大数据数据量更大，数据结构更复杂，实时性和精确性要求更高

4. 人机界面更加友好，更加人性化，很多消费电子产品，比如PAD，智能手机和Google眼镜在工厂得到应用；

5. 人机协作：机器人从笼子里解放出来，与人一起协作；

前三次工业革命都是后来人总结的，而工业4.0是正在发生的现实。从技术上来说，从3.0 到4.0 更像是进化而不是革命。设备更智能，连接更紧密，数据量更大，更加人性化， 更加友好等等，并没有杀手级的应用和颠覆性的技术。

只缘身在此山中，我们对正在发生的工业4.0 革命只感受到量变没感受到质变是非常正常的。工业3.0 向工业4.0的进化，虽然技术上只是原有技术的融合和演化，但20年之后再回头看实际效果，我们可能会发现工业4.0 是一场正在发生的革命。

传统的工厂架构和4.0时代的工厂架构的区别：

1. 传统自动化工厂的架构是金字塔架构；从底层传感器，执行器到各种设备，再到控制器，PLC，IPC，再上层是SCADA系统，最上层是工厂管理层，包括ERP和生产制造MES系统;

2. 简化来看，工业自动化可以分成三层架构：现场设备层，控制通讯层和工厂管理层，这个三层架构和物联网的感知层，传输层和应用层其实是类似的。在这个金字塔架构中，各种器件通过PLC进行控制，PLC再通过现场总线和工业以太网，将信息和数据传到云端。

目前，这样的传统架构正在发生变化，第一个变化就是传统的金字塔架构正在网络化和云化，一些功能比如SCADA已经开始被集成到云端，这就是云计算在工业上的应用。另外一个变化就是边缘计算，越来越多的终端设备具备更强的计算能力；一些开放的协议，比如OPCUA和IO-LINK也开始大量运用。

工业的工厂架构从工业3.0到工业4.0的变化：

1．工业3.0时代，现场设备层计算资源有限，主要的计算资源集中在控制器端和工厂管理端， 而工业4.0时代，分布式控制的嵌入式系统，CPS系统有了更多的智能计算资源和边缘计算能力；

2．控制层：3.0时代，流程工业由中央集中控制型的SCADA控制，而不同设备有厂商专属的的通讯协议，设备之间有不同阵营的通讯协议，设备之间，产线之间的互操作性很差；工业4.0 时代有更加开放的总线协议， 比如OPC UA和 IO Link， 支持实时的，互操作性更强的， 更加安全的传感器和云连接；

3．工厂管理层： 3.0时代数据收集上来需要人再做判断和决策，而4.0 时代，数据收集上来后，因为设备和系统具备自适应，自决策，自判断等能力，人工智能可以对数据信息进行分析判断；工业3.0时代的 IT 和OT 是分开的， 很难连接的， 设备之间是信息孤岛，工序之间的数据流动有断层， 部门之间信息也很难共享。 从投入方式来看，工业3.0 主要是固定资产投入，工业4.0转变为运营投入。

IHS Markit对于工业云和工业物联网在用户端的使用情况作了一些调查。客户最大的忧虑是网络安全问题。比如，客户会问公司的生产制造等重要数据信息放在第三方会安全吗？客户担心的第二个问题是新瓶装旧酒。 客户会认为所谓的工业4.0和工业互联网的技术和产品都是旧的，只是换了一个吸引眼球的新词汇而已。厂商的目的只是换一种方式买产品，买设备，买解决方案而已。 这样的想法有一定道理，对于我们正在进行的智能制造项目和所谓的示范工程我们的确需要三思而后行。