對中國製造業，物聯網意味著什麼？
作為"世界製造工廠"的中國，其製造總量早在幾年前便超過美國，成為世界最大的制 造國，中國製造的200多種產品位居世界首位。即便近年來世界經濟形勢不容樂觀，但中國的製造業仍然保持穩步增長，這背後主要得益於以下4大關鍵因素：
（1）中國製造業有充足 的高質量勞動力資源；
（2）中國有完善的工業基礎框架和源源不斷的投資；
（3）中國政府頒佈了一系列激勵製造業發展的政策；
（4）中國擁有活躍且龐大的國內市場。
然而，中國製造業目前也面臨著諸多挑 戰。比如，發達國家正在轟轟烈烈地開展一場
"工業復興"運動；東盟國家、印度以及拉丁 美洲諸國擁有更為低廉的勞動力和資源成本。 但與此同時，以工業4.0為代表的新一輪工業革 命也給中國帶來了很多重要的機遇，特別是在 中國製造業加速技術發展和結構升級方面。
工業4.0給中國帶來的關鍵機會點主要包 括：加速從"中國製造"到"中國創造"的 轉變；優化產業結構，實現工業轉型升級； 以及提升中國製造業的信息化、數字化和智能化水平。
物聯網中有哪些新鮮"玩意"？
物聯網本身的確沒有什麼新鮮"玩意"。 傳感器、互聯、M2M（機器對機器）已經使 用多年，淪為老生常談了。然而新鮮的是更廉 價、更快速、更易用、更好的東西。具體描述 如下：
傳感器正變得越來越好、越來越便宜， 並廣泛應用於各種新設備中。配有傳感器的 機器和設備能夠收集並交互前所未有的更多信息，自動化的數據收集逐漸成為常 態。
溝通速度大幅提升，同時用於 設備和系統間實時數據傳輸的帶寬大 幅增加。
一系列優化後的標準協議（諸 如OPC UA）相繼推出，使得連接成 本更為低廉，也更加可靠。
雲技術逐漸嶄露頭角，並和移 動設備配合，實現了在同一網絡中， 隨時隨地向不同搭檔傳遞更加透明、 直觀的信息。
這一切產生的結果是：設備和系 統間實現了前所未有的連接，所收集 數據的規模也史無前例。
面對如此前所未有的連接和數據 收集規模，製造行業能夠做些什麼或 者能夠取得那些成果？
智能、柔性生產：實現最小批量策略 和低成本
在當代製造業中，智慧產品或其 載體（Carriers）都有唯一標識，此標 識通常在生產環節一開始的時候就存 儲在載體或者產品的RFID芯片中。這 樣，從一開始，產品就能夠知道其最 終將會如何進一步變形，以及最終攜 帶什麼樣的序列號。
產品（或者更確切地說是後臺的 系統）也知道其將會依次經歷哪些生 產步驟、需要哪些生產參數，以及使 用哪些NC程序。根據這些信息，產品 能夠找到其正確的生產之路。在所經 過的每一個工作站，產品能夠檢測現 用的設備是否能夠有能力真正完成下 一個生產環節，是否安裝了正確的工 具，以及是否配有正確的模塊。產品 還可以通過對比監測結果和預設值來 驗證上一個生產環節是否成功。
通過彼此互聯的各種設備，可以跟蹤生產中的每一個步驟；可以及 時準確地瞭解哪些產品已經完成，植 入了哪些部件，通過了哪些機器，處 理過哪些流程參數（比如溫度和震 動）。
這種產品生產模式實現了小批量 策略（lot size）和低成本——我們常 稱為單產品的規模生產。
SAP公司已經在2014舉行的兩大 盛會中充分證實：物聯網以及其對智 能、柔性生產的影響已經不再是一種 願景，而成為了切切實實的現實。漢諾威工業博覽會被視為全球最具影響力的工業技術 盛會之一，會上SAP公司高調展示了 與Festo Didactic聯合創新的基於SAP Manufacturing Execution（SAP ME） 系統的生產模式；另外一個盛會是 中國國際工業博覽 會（被公認為中國最具影響力的國際 工業品牌展之一），會上SAP公司設 立了工業4.0展廳，展示了開放式集成 工廠中的生產方式。
智能分析：從海量數據中挖掘"智 慧"
智能設備同時為"智能分析"帶 來了機遇。收集的大量數據能夠幫助 我們分析、優化製造流程，讓我們知 道怎樣才能更好地組合流程配置，從 而實現更高的產能和更好的質量。同 時也能夠使我們瞭解到生產中所面臨 的最具影響力的問題和挑戰，比如分 析成本居高不下或者交付延遲的具體 原因。當然，倘若我們不能具備如下 的能力，這一切將會成為天方夜譚：
（1）在度量體系中添加業務情景或者 業務信息；
（2）引入技術和業務流程 相關的專門技能；
（3）充分利用能夠在規定時間內通過最佳的數學和統計算法進行海量數據處理的高性能數據 庫（比如SAP HANA）。
其中一個顯而易見的例子就是預 測診斷，比如預測性維護或預測質量 控制。通過分析歷史數據，我們能夠 查明是哪些因素導致了機器故障或者 質量問題。根據這些發現，我們能夠 實時預測何時此問題會重現，從而在 問題出現前提前採取維護措施或者其 它糾正措施。
讓我們深究一下預測性維護這 個話題。根據ConMoto的研究表明
（Wertorientierte Instandhaltung， 2011），歐洲在2010年全年的維護成 本高達4500億歐元，其中大約700億歐 元的成本是由於低效的維護手段所導 致的，另外大約3000億歐元的成本可 以通過改進措施來避免。傳統的維護 方法依賴於專家的經驗知識，而且通 常是基於規則和系統閾值的。這些方法準確度不高，而且無法與時俱進。 然而到了"工業4.0"時代，超過500 億的設備會彼此互聯，數據也會達到ZB級別。屆時，預測性維護將顛覆低 效的維護手段，帶來實實在在的業務 回報，比如提高質量、提升可視化運作、降低成本、增強可靠性。
具體來說，預測性維護可以充分利用先進的 機器學習（machine learning）和人工 智能（artificial intelligence）手段，以 確定數據模式並從數據中獲取知識。SAP預測性維護和服務解決方案（SAP Predictive Maintenance & Service solution）基於SAP HANA平臺，充 分利用IoT和M2M技術來革新現場服 務和資產管理。通過部署這一解決方 案，用戶能夠實時分析海量的運營數 據並充分運用預測洞察能力，從而提 升資產可用性和客戶滿意度。此解決 方案的亮點包括：利用遠程的機器傳 感器來"7×24小時"不間斷監控設 備運作狀態、提前預測機器和設備故 障，以及優化資產維護和服務能力， 實現自動化運作。
作 為 全 球 最 大 的 空 壓 機 系 統 和 諮 詢 服 務 提 供 商 之 一 ， K a e s e r
Kompressoren公司部署了SAP預測性維 護和服務解決方案。通過此方案，該 公司能夠實時監控各空壓站點的關鍵 參數（比如能耗、運作狀態、安全狀 態以及空壓質量），檢測參數值是否 在閾值範圍之內。此外，還能實現維 護規劃更好地匹配維護需求，包括計 劃內或計劃外需求（這些需求取決於 各空壓站點特定的運營條件），比如 能夠根據壓縮機這一維度對機器健康 狀況進行預測。在監測機器運作過程中所產生的 數據實現了大數據存儲。基於這些數 據，Kaeser Kompressoren 能夠進一步 優化其業務流程，並有的放矢地投入到下一代設備的研究和開發中。SAP預測維護和服務解決方案之所 以能夠走在科技的前沿是因為其計算的 複雜性和規模。通過部署此解決方案，Kaeser Kompressoren能夠從空壓站點收集成千上萬的實時數據流，實現了TB 水平的大數據演進能力，並能夠在日常 運作中收集、分析海量數據並根據數據 分析結果迅速採取相應措施。
數字對象內存：讓小產品提供更加透明的信息
在將來，小產品也能擁有數字對 象內存（Digital Object Memory），這樣不僅在生產過程中，而且在整個生 命週期，都能跟蹤到小產品相關的信 息——我們可以很容易地識別其由哪 些部件組成、經歷過哪些運輸環節、 進行過哪些維修、在什麼環境下存儲 過。倘若將雲技術運用到此場景中， 將會更容易地向所有各方（包括從產 品生產商到個人消費者）提供更加可 視化、更加透明的信息。
以Kaeser Kompressoren為例，服 務工程師可以實時分析其產品的關鍵 參數而無需拜訪客戶現場，此方式加 速了問題解決的速度，使得客戶相關 操作更為可靠、高效。通過系統門戶 提供的全面視圖，客服人員會變得更 加積極主動、更加以客戶為導向，最 終提升Kaeser Kompressoren的市場競爭 力。此外，通過SAP HANA生成的空壓站點性能報告能夠傳送給客戶，客戶可以根據服務水平協議（SLA）來 監督Kaeser Kompressoren的服務表現。
開放、互聯時代下的物聯網
除了給傳統制造業帶來了巨大變 化外，物聯網在其它製造領域的潛力 也是不可限量的。
倘若我們擴展一下加工製造的概 念範疇，想象一下建築公司"製造" 的具體施工現場，就會發現物聯網以 及相關技術能夠幫助我們解決之前曾 未考慮的問題。這一點在建築業市場 龐大的中國尤其重要。
比如建築工程中普遍使用的混凝 土是在工廠中生產（工廠中配備了能 夠將原材料按照一定比例進行混合的 各種存儲設施和設備），然後裝入攪 拌車派送到目的地。考慮到混凝土的 性質，混凝土必須在規定的時間內生 產，並及時送達目的地，因此大部分 混凝土生產地靠近目的地。
在混凝土生產環節，建築公司面 臨的主要挑戰包括：
（1）由於沒有對 混凝土進度以及需求變化進行實時監 控，造成能源和資源浪費；
（2）沒有 對儲存設施和設備進行預測性維護；
（3）不能有效地收集、存儲和傳遞工 地（包括混凝土泵和攪拌車）的海量 數據；
（4）無法可靠地檢測現場潛在 的風險。
有了物聯網，所 有的機器、設施和水泥攪拌車都配有 傳感器，並組成一張互聯網絡。系統能夠收集數據和信息流，並進行實時分析。此外，通過與SAP ERP系統集 成，能夠快速實施相關行動，比如調 整生產計劃、優化配送路線。
在中國，這可以帶來3大好處：
首先，實現即時生產（Just-In-Time production）。具體而言，混凝土生產計 劃能夠根據建築工地的需求變化實現動態制 定。通過數據流分析，倘若發現攪拌車裡的 混凝土攪拌異常，系統會降低攪拌速率，從 而導致需求變更。收到需求變更信息，混凝 土廠對生產計劃進行相應調整。與此同時， 配送計劃也會進行相應刷新，從而最大化地 利用資源。
其次，實現了混凝土廠內的各種設施的 能源管理，包括混凝土攪拌機、攪拌車以及 攪拌站。能夠對廠內各設備的能耗水平進行 可視化管理，並根據原因分析結果，提供相 應的能耗改進措施。與此同時，可以優化攪 拌車的配送路線，從而降低能耗。
最後，實現現場安全管理。不僅可以根 據專家經驗，還可以基於傳感設備採集的歷 史數據制定各種安全規範。對於工地來講， 傳感數據是一個更好的信息來源。與此同 時，建立實時監控系統，更好地指導操作員 規避潛在風險。
總而言之，這些新技術可以為製造業帶來 非凡的價值，包括能夠對生產計劃進行實時監 控並動態調整、減少能源和資源浪費、提高建 築行業的安全性、並通過預測性維護減少停工 期等。通過智能地使用這些技術，可以顯著地 提高生產效率、靈活性，並降低成本。
在物聯網領域，SAP的願景是提供基於SAP HANA的全面的物聯網雲平臺，而不僅僅 侷限於提供單個的解決方案。互聯設備產生的數據通過具備物聯網能力 的SAP HANA雲平臺上運行的服務進行採集。 該平臺同時也提供其它能力，比如高性價比的 數據存儲服務（涵蓋熱數據、冷數據、結構化 數據、非結構化數據，以及大數據）和預測分 析。在此平臺之上，SAP公司提供開放的雲應 用平臺，從而實現設備註冊、信息傳遞、事件 處理、部件重用，以及設備管理等其它功能。 系統支持SAP ERP以及非SAP應用相關的數據 和流程集成功能。SAP公司積極推動物聯網和工業4.0在中國 製造業中生根發芽，比如利用預測性維護和物 聯網解決方案來打造全新的建築工地，幫助企 業優化製造流程，為企業帶來真正的價值，為 此也得到了中國製造圈的廣泛認可。SAP全球研發網絡總裁、快速增長戰略市場總 裁 Clas Neumann被授予"中國IT思想領導者" 稱號，旨在表揚其在中國市場上推動工業4.0所 做出的努力。正是由於Clas Neumann積極與政 界、學術界和工業界的同仁們廣泛且十分有見 地的交流和交談，使得工業4.0在中國市場上名 聲大振。SAP公司將在物聯網領域持續投入，並不 遺餘力地與中國政府、製造業以及整個合作 夥伴生態系統通力合作，從而更好地普及物 聯網，並通過開發新應用推廣物聯網創新平臺
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