美国工业互联网联盟《工业数字化转型白皮书》摘译

2021-01-06 09:27:52 江苏省企业技术改造协会 45

报告分析了企业数字化转型的驱动因素,描述了云计算、超连接、数字孪生等支撑数字化转型的关键技术及其应用场景,认为物联网技术是数字化转型的基石,而“快速、开放和高效”的创新型流程是数字化转型的关键。最后,报告提出了企业实施数字化转型的六个步骤。

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一、工业数字化转型简介

工业数字化转型是利用物联网改进流程及运营并获得更好的结果,其特点在于信息技术(IT)和运营技术(OT)的融合。

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企业数字化转型的驱动因素

一是来自市场的压力,即已经存在或是即将到来的竞争。

二是监管压力。

三是网络效应

企业数字化转型方案

第一类是包含新的商业模式,并且影响企业的价值定位及效率。

第二类是影响企业运营及其相关活动,但不影响客户体验。

第三类是影响客户体验,但不影响运营效率。

二、支撑数字化转型的关键技术

云计算/边缘计算

主要应用场景:

(1)边缘计算能够提升解决方案的效能,包括更快速响应的应用程序,更高的稳健性、可靠性以及自主运行能力。

(2)对数据的存储和处理更加靠近数据源,从而更符合法规的要求,包括隐私保护和安全性的方面。

(3)在边缘进行编辑可减少发送数据至数据中心时产生的连接、数据迁移及带宽成本。

超连接

主要应用场景:

(1)5G超可靠低时延通信实现了通过部署无线网络来满足关键性低时延的通信需求,例如工业机器的远程紧急停机功能。

(2)公共和专用5G网络的互联互通将允许应用程序在校内校外无缝漫游。

(3)低功耗广域网络技术将通过降低广域连接的成本以及延长电池的寿命来实现新的工业物联网应用。

数据安全

主要应用场景:

(1)企业可对其动态数据、静态数据和使用中的数据加以保护,防止未经授权的获取和篡改。

(2)对物联网的可信度与特性(隐私保护、可靠性、弹性和安全性)起到关键的支持作用。

(3)防止因为数据被擅自篡改所导致的安全事故。国际电工委员会61508标准适用于工业物联网系统所使用的电子控制器的功能安全性。被篡改的系统指令会改变整个系统的运行状态,进而将系统推入危险的境地。

(4)数据安全还会影响那些依赖安全操作软件的系统。因此,这类软件也必须自始至终受到保护。

人工智能与分析

主要应用场景:

(1)人工智能具备的能力使之能够与其他新兴技术相融合,以追求自动可信、沉浸式接口、超连接网络和自主运行。

(2)人工智能可加速来自工业物联网现场数据的反馈,用以改进业务流程与最佳方案。

(3)先进的分析技术可使企业在海量的数据(即大数据)中找到端倪,进而提升自身的品质与责任。

(4)人工智能算法可从过往的经验当中“学习”并根据环境做出实时调整。

(5)工业物联网系统改进后的反馈回路可强化安全措施并提升综合品质。

数字孪生

主要应用场景:

(1)制造业:协助进行预测性维护、优化运营效率,以及确定资产维护策略。

(2)能源和公用事业:实时优化运营以及对质量参数进行实时计算。

(3)油气行业:从钻探、生产、维护到废弃,实施全程井下监控。同时评估成本节约策略,优化运营。

(4)采矿业:处理关于资产运行情况的数据, 优化维护决策。

(5)流程自动化:监视产品在各环节的状态,协助检测产品的质量问题。

分布式账本

主要应用场景:

(1)分布式账本技术是一种共享账本,这意味着供应链上的所有企业都能随时查看账本的最近更新,且彼此之间完全信任,根本无需相互对账。

(2)通过确保物联网数据流及交易在生态系统各参与方之间的安全共享,同时还有在自身技术环境下的自动可信,分布式账本技术对物联网形成了有效补充。借助与物联网及人工智能的协作,分布式账本技术可验证数据的真实性、核实身份,以及实现安全的多方交易。

(3)分布式账本技术当中的信息几乎是无法篡改的,这也意味着账本中几乎不存在检测不到的数据变动。可以根据不同的情况来设定查看账本数据或是账本本身的权限。

以上是部分内容,完整版译丛,点击文章左下角“阅读原文”获取。

三、企业数字化转型要点

数字化转型与可信度

物联网系统的可信度,就是人们对于其表现将一如预期的信心,即在面对外部干扰、人为错误、系统故障和攻击时,能够保持其安全性、保障性、保护隐私、可靠性和弹性。

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可信度对数字化转型的影响:

物联网可信度太低造成的负面后果可能会令数字化转型进程面临风险,可信度不足可能意味着永远错失市场机遇的窗口,进而导致企业在与竞争对手的比拼中落入下风。尽管达标可信度基准线有诸多好处,但是对企业而言,过多的可信度却不完全都是好事。

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数字化转型计划团队分工

数字化转型计划必须具有清晰的目标、章法、任务和治理结构。计划还必须由一位英明的领袖人物率领着一支跨职能的团队来主导,同时也需要转型计划发起人及众多跨职能的各相关方共同积极参与,所有人必须明确分工、充分协作才能取得更好的结果。

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工业物联网项目的作用

工业企业的数字化转型进程可能涉及多个工业物联网技术项目的实施,此类项目可能会支持甚至在某些情况下会驱动转型的方向。这些项目应能增强企业应对日益严峻的挑战以及实现所预期的更好结果的能力。

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四、数字化转型实施步骤

① 了解所处行业的领军者正在做的工作。

② 研究类似行业的相关发展。

③ 确定合适的关键使用案例。

④ 推断出与企业最相关的数字化转型技术。

⑤ 确定主要供应商。

⑥ 实施数字化转型计划。


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