自從GE公司提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念，并且推出了PREDIX平臺以后，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”迅速成為一門(mén)顯學(xué)。各種關(guān)于“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的產(chǎn)品、平臺、著(zhù)作、論文、會(huì )議、組織如雨后春筍般出現。傳統工業(yè)從業(yè)者希望工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠使得工業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)更加高效，提高自身競爭力?；ヂ?lián)網(wǎng)軟硬件供應商則看到了新的客戶(hù)和市場(chǎng)增長(cháng)點(diǎn)。也許是互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展和造富效應給人印象太過(guò)于深刻，一時(shí)間各路人馬摩拳擦掌，準備在這個(gè)新領(lǐng)域大干一場(chǎng)。
理想很豐滿(mǎn)，現實(shí)很骨感?！肮I(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展也不是一帆風(fēng)順的。GE數字集團的PREDIX平臺發(fā)展并不順利，一度傳出拆分和出售。最近市場(chǎng)傳言阿里云主動(dòng)剝離工業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)。一些“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”平臺沖擊IPO未果，他們的業(yè)務(wù)邏輯和營(yíng)收狀況不能實(shí)現融資膠片上的萬(wàn)丈雄心。德國的工業(yè)4.0也不能阻止德國工業(yè)產(chǎn)值尤其是能源化工產(chǎn)值大幅度萎縮。
這世界怎么了？不是說(shuō)好的嗎，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”能夠重塑工業(yè)技術(shù)體系、生產(chǎn)制造和服務(wù)體系，引發(fā)工業(yè)生產(chǎn)變革，推動(dòng)經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量變革、效率變革、動(dòng)力變革，實(shí)現經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。在現實(shí)中這一切似乎都沒(méi)有發(fā)生，工業(yè)生產(chǎn)該怎么樣還是怎么樣。
那我們來(lái)簡(jiǎn)要分析一下這一切情況發(fā)生的原因。GE公司在《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)-打破智慧與機器的邊界》一書(shū)中，提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的三個(gè)要素：智能設備、智能系統和智能決策。這三個(gè)要素與工業(yè)生產(chǎn)的結合，將發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)潛力，從而幫助工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現提高生產(chǎn)力、降低生產(chǎn)成本、減少廢物排放和提高設備利用率等效益。
智能設備是安裝了更多的傳感器、儀器儀表的工業(yè)設備。智能設備能夠產(chǎn)生更多的運行數據，并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將設備運行數據上傳。大量設備運行數據可以提供給大數據分析軟件進(jìn)行數據存儲、分析和可視化，分析結果提供給決策者使用。
智能系統包括通過(guò)網(wǎng)絡(luò )整合的智能設備、儀器儀表以及系統網(wǎng)絡(luò )上部署的軟件。數量龐大的智能設備組成的智能系統具有協(xié)同效應，能夠發(fā)揮較單臺智能設備更大的效用。智能系統效應體現在網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化、維護優(yōu)化、系統恢復和網(wǎng)絡(luò )化學(xué)習等方面。
智能決策出現在智能設備和系統收集到足夠的數據并且進(jìn)行數據驅動(dòng)的學(xué)習以后。智能決策可以將部分設備或者裝置操作功能轉移給智能數字系統。智能決策有助于解決越來(lái)越復雜的設備和裝置運行問(wèn)題。例如：智能決策可用來(lái)根據風(fēng)能、太陽(yáng)能、火電廠(chǎng)和電力需求的變化自動(dòng)靈活調度各個(gè)發(fā)電裝置的生產(chǎn)能力。
“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的愿景當然是美好的，可是在實(shí)際情況是怎樣的呢？下面以作者熟悉的石化行業(yè)為例，看一看“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的愿景在石化工業(yè)是否已經(jīng)實(shí)現。
首先看智能設備。石化工廠(chǎng)設備主要包括動(dòng)設備、靜設備、電氣設備和儀表設備等設備。當前這些設備并沒(méi)有安裝大量傳感器，并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò )上傳。當然不能說(shuō)一點(diǎn)變化也沒(méi)有。部分動(dòng)設備增加了無(wú)線(xiàn)振動(dòng)溫度傳感器。部分大型設備的軸振動(dòng)軸位移等數據通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳送給設備制造商。部分儀表數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)上傳云服務(wù)器。但是作為一種技術(shù)，設備的智能化并沒(méi)有廣泛實(shí)現。所謂智能儀表，多數就是HART、現場(chǎng)總線(xiàn)、RS-485或者無(wú)線(xiàn)設備?？刂葡到y的智能設備管理軟件采集儀表設備數據。這個(gè)技術(shù)在沒(méi)有“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念之前已經(jīng)實(shí)現，而且不支持遠程互聯(lián)訪(fǎng)問(wèn)。
造成設備智能化不順利的原因是工業(yè)數據傳輸技術(shù)不支持高速互聯(lián)。目前現場(chǎng)設備上傳數據主要通過(guò)HART、現場(chǎng)總線(xiàn)、RS-485、藍牙、LORA、NB-IoT等技術(shù)。這些技術(shù)的傳輸速率低、封閉性高，互不兼容，導致現場(chǎng)設備即使產(chǎn)生了大量的設備運行數據，也不能傳送到上位機，更不要說(shuō)云端服務(wù)器了。某流量計廠(chǎng)商通過(guò)頻譜分析軟件診斷流量計運行故障原因?？墒怯捎跀祿鬏斣?，他們只能帶著(zhù)頻譜分析儀到現場(chǎng)，通過(guò)探頭采集儀表數據。
單臺智能設備的數據采集尚且如此困難，智能系統的協(xié)同效應和智能決策自然難以實(shí)現。預想中的網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化、維護優(yōu)化、系統恢復和網(wǎng)絡(luò )化學(xué)習幾乎在現實(shí)中難覓蹤影。能夠把單臺設備和裝置管理好已經(jīng)不簡(jiǎn)單了。不少工廠(chǎng)的設備維護還停留在手工錄入設備臺賬的階段。
綜上所述，在部分石化行業(yè)中“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”并沒(méi)有實(shí)現當初描繪的美好前景。問(wèn)題的關(guān)鍵出現在第一步-設備的智能化及其數據上傳。當前主流工業(yè)數據通信技術(shù)不支持高速、標準化、解耦和廣泛的數據傳輸，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的大廈就沒(méi)有堅實(shí)的數據基礎，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”平臺就成了空中樓閣。
中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”定義是新一代信息技術(shù)和制造業(yè)深度融合的產(chǎn)物，是實(shí)現工業(yè)經(jīng)濟數字化網(wǎng)絡(luò )化智能化發(fā)展的重要基礎設施，通過(guò)對人、機、物的全面互聯(lián)構建起全要素全產(chǎn)業(yè)鏈全價(jià)值鏈全面連接的新型工業(yè)生產(chǎn)制造服務(wù)體系。
通過(guò)這個(gè)定義可見(jiàn)，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的特征是“人、機、物的全面互聯(lián)”。流程工業(yè)的設備并沒(méi)有全面互聯(lián)，稱(chēng)為互聯(lián)網(wǎng)或者“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，實(shí)在名不副實(shí)。另外，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”這個(gè)概念也有可以商榷之處。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之前，計算機、終端設備等全面連接的互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)存在，所謂“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”無(wú)非就是互聯(lián)網(wǎng)加上聯(lián)網(wǎng)工業(yè)設備和工業(yè)數據應用而已。也許工業(yè)數據傳輸會(huì )有一些特殊要求，如確定性時(shí)延、安全冗余等等，但是作者實(shí)在不能理解工業(yè)設備連接到了互聯(lián)網(wǎng)就變成了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”。飛機、船舶、智能汽車(chē)的連接和數據傳輸都在互聯(lián)網(wǎng)上，也沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)“航空互聯(lián)網(wǎng)”“航運互聯(lián)網(wǎng)”和“汽車(chē)互聯(lián)網(wǎng)”。據說(shuō)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”還要拋開(kāi)互聯(lián)網(wǎng)域名/IP系統另搞一套工業(yè)設備標識解析系統，這種行為確實(shí)令人迷惑。
智能設備、智能系統和智能決策的方向無(wú)疑是正確的，互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)方面的應用也必然像互聯(lián)網(wǎng)在其他領(lǐng)域內的應用一樣，大幅度提高社會(huì )生產(chǎn)力，創(chuàng )造更多的價(jià)值?？墒羌夹g(shù)發(fā)展的道路并非一帆風(fēng)順的，搞好智能設備技術(shù)和高速、標準化、解耦和廣泛連接的互聯(lián)網(wǎng)數據傳輸技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)應用的成功的第一步。
作者：魏毅，高級工程師，致力于推動(dòng)流程工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng )新和發(fā)展?，F居北京。 電子郵件：wei.yizhi@umcs.cn
免責聲明：本網(wǎng)注明“來(lái)源：XXX”的作品，均為轉載自其它媒體，版權歸原作者所有，本網(wǎng)僅限于傳遞更多信息之目的，不作為商業(yè)用途，亦不代表本網(wǎng)贊同其觀(guān)點(diǎn)和對其真實(shí)性負責，轉載請聯(lián)系原出處。
