75-工业物联网建立可扩展的工业物联网技术架构-释放价值.docx

【工业物联网】建立可扩展的工业物联网技术架构，释 放价值2020-07-05 原文 以下文章来源于麦肯锡，作者麦肯锡询问公司
0麦肯锡
麦肯锡公司是麦肯锡大中华区的官方微信账号，旨在与公众共享麦肯锡公司最新的争 辩和洞见，发布企业信息。
•本文转自麦肯锡询问公司，作者：Karel Eloot Ani Bhalekar
Karel Eloot
Ani Bhalekar

几乎全部全球制造商都在测试工业物联网（HoT ）技术，但在麦肯锡 最近的一次调查中，接近70%的企业主管表示他们的物联网项目陷入 了试点顺境，无法在公司层面推广。不只如此，受访者还表示只要15%的工业物联网项目在一年内构成了规模，而其中1/4项目的试
点期超过了两年。
这明显不尽人意，企业要在工业4.0时代保持竞争力，单靠试点明显 无法达成。更蹩脚的是，由于试点通常不能穷尽物联网主导的技术转 型带来的各种可能，因此不免会因缺乏长期愿景和蓝图而被取消。但 好消息是：合理地设计信息技术/运营技术（IT/OT ）架构,将有助于 企业开展布满活力的工业物联网试点项目，从而加速实现规模效益。
试点项目通常因选取范围无限，不能很好地被扩展而陷入顺境。鉴于 此，设计出能为整个公司达成端到端价值的用例就势在必行。这也意 味着要从一开头就着手设计整个IT/OT架构,并将全部用例包含进 去。IT/OT环境日趋简单，在为用例排序时必需考虑以下两点：
1. 事后设定与业务价值创建相关的KPI ,并据此确定用例的优先级；构建支持这些用例所需的技术力量，同时构建技术架构方案（又称 "平台"）和特地针对这些用例的使用。
工业物联架构与自动化架构平行进展 在上篇博文中，我们提到在工业场景下构建可扩展的技术架构尤其困 难，并描述了导致困难的要素，比如工业自动化生态系统的简单性、 形式各样的传感器系统、无法互联互通的传统机器设备以及IT和0T 之间的协调性不足等。
正由于如此，工业企业经常无法确定应怎样以最无效的方式，查找真 正能解锁数据和分析价值的处理方案。各类型的供应商均在把握趋 势，引入新技术，旨在确保本身能在这数十亿美元的市场中分得一杯 羹（如图）。
图,工业物联网（lloT ）技术架构与传统自动化架构平行发展
工业物联网架构传统自动化架构
——►互补技术
工作中心（如制造执行系统）
企业（如企业资源规划、产 品生命周期管理）
物控制设备（如可编程逻辑控制器、分散
控制系统）
无源器件（如机械）

来源:RC、Bernstein、HIS、摩根大通、Markets & Markets * Technavio、Clearwater International、璟信、Sandia、麦宜再一方面，具有肯定规模的传统工业自动化供应商对把握点拥有强大的 影响力，他们正在引入互补的物联网处理方案，挂念制造商部署端到 端的工业物联网平台。另一方面，这一竞争领域还有分别来自于0T 和IT领域的成熟供应商，每家都有不同的技术优势。其中一些正尝 试建立掩盖绝大多数IT/OT自动化架构的产品，而另一些则坚持专注 于某一专业领域。
我们调查了 5家顶尖的自动化供应商，发觉他们大多还正在拓展本身 的工业物联网产品和力量。因此，整个版图还未确立。以这些供应商 为例，在其架构较为成熟的领域，他们能供应近50种专有技术，比 如制造执行系统以及类似的技术，此外，工业用例的标准化还尚未开 头。我们还发觉，多家大型供应商缺乏在自动化、人机交互、传感器 和无线射频识别（RFID ）等领域的服务。
传统软件供应商也在纷纷尝试处理工业物联网问题 让问题更简单的是，传统软件供应商也正在竞争工业云生态系统的市 场份额。他们大多数以自下而上的方式进入该生态系统，首先成为基 础设备即服务（laaS ）供应者，进而开放平台即服务（PaaS ）的垂直 整合，最终构成非工业软件即服务（SaaS ）。这种自然延长的结果就 是实现工业软件即服务的供应。
至于自动化架构，多家大型行业参与者正在发起竞争，但还未消灭明 显的领导者。对于工厂运营商而言，他们与IT和0T的技术服务供 应商们建立了成熟敌对的合作关系，但他们也几乎不行能猜测谁将独 占鳌头，因此其内部团队不得不绞尽脑汁对供应商们不断提升的服务 进行甄选。眼下独一清楚的是，没有哪家供应商能满足一家公司的全 部需求。
建立可扩展的工业物联网架构的无效方法 了解你的起点和目标助于你在最简单的环境中查找方向。对于建立可 扩展的工业物联网平台来说，也同样如此。我们建议我们的客户在启 动工业物联网试点时实行以下步骤。在将来的博文中，我们将用适当 的例子逐一深化探讨这些步骤：
■首先，制定一张牢靠的用例清单。不只要关注工厂本身，还要扩展 到供应链和设计之中，并用实现完整价值链的数字化视角看待这一过 程。这张清单不肯定要穷尽全部，但该当具有代表性，涵盖的架构能 为我们实现目标。随后，你可以为每个用例确定相应的技术架构要 求，确保技术最终能以合适的速度和成本达到你需要的规模。
■依据业务需要制定将来的参考架构。首先，对从工厂到整个企业的 现有IT/OT架构进行评估，关注包括技术架构、制造使用和工具在内 的全部方面。同时，回顾以往的工业物联网试点，识别出妨碍项目推 动的痛点。
■事后支配数据专家介入。让数据科学家参与参考架构的设计来避开 实施过程中的延期和不必要的迭代，由于数据科学家清楚地晓得在建 立分析模型时将需要哪些数据。数据科学家也需要与流程工程师合 作，旨在确保数据源头采集的精确性和使用的恰当性。
■定义核心构架。在选择平台、供应商生态系统或混合方法时评估利 弊，然后再与总方向对齐。
■推举针对用例的技术方案。就优先用例的技术架构要求达成共识并 编制决策标准。依据决策标准为工业物联网平台供应商进行定制化评 估，以识别最优方案。
■依据技术力量和人才力量选择供应商。虽然猎取恰当的技术至关重 要，但其作用的发挥却取决于系统整合力量。
■短期来看，为优先用例部署技术。对于优先用例，将细心选择的供 应商引入组织生态系统。
■长期来看，制定和调整IT/OT蓝虱 起草IT和0T蓝图，与组织 更广泛的业务目标和核心技术保持全都，并不断整合和优化。但须留 意、,时间长度和ERP实施需要多长时间有很大不同。
该方法将挂念你的公司在简单的工业物联网领域找到方向并快速猎取 价值。
作者：
作者在此感激 Mike Coxons Subu Nara nay an ^7 Bodo Koerber 对本文的贡献。 Karel Eloot为麦肯锡全球资深董事合伙人，常驻上海分公司；Ani Bhalekar为麦肯锡全球副董事合伙人，常驻新加坡分公司。

先进制造业+工业互联网