工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型白皮書

賽迪譯叢

白皮書分析了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)因素，描述了云計(jì)算、超連接、數(shù)字孿生等支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用場景，認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基石，而“快速、開放和高效”的創(chuàng)新型流程是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。

工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型簡介

概念

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是在許多市場及領(lǐng)域中廣泛使用的術(shù)語，例如，在消費(fèi)領(lǐng)域，顛覆性技術(shù)改變了面向用戶的媒體內(nèi)容提供方式（例如，奈飛和優(yōu)步）;在商業(yè)領(lǐng)域，移動(dòng)支付應(yīng)用改變了個(gè)人與企業(yè)間的結(jié)算方式;在工業(yè)領(lǐng)域，顛覆性技術(shù)也即將改變企業(yè)的運(yùn)營、服務(wù)及設(shè)備維護(hù)方式。這三個(gè)方面的數(shù)字化轉(zhuǎn)型全都基于互聯(lián)網(wǎng)的相互連接，消費(fèi)者對(duì)消費(fèi)者、服務(wù)使用者對(duì)服務(wù)提供商、消費(fèi)者對(duì)企業(yè)、系統(tǒng)對(duì)機(jī)器及其他實(shí)物。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是企業(yè)對(duì)數(shù)字化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，具體來說，是企業(yè)為完善自身商業(yè)模式、工業(yè)模式及流程，并最終破舊立新所做的戰(zhàn)略性調(diào)整。工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是利用物聯(lián)網(wǎng)改進(jìn)流程及運(yùn)營并獲得更好的結(jié)果，其特點(diǎn)在于信息技術(shù)（IT）和運(yùn)營技術(shù)（OT）的融合。在工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，對(duì)基于傳感器的數(shù)據(jù)以及由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器的創(chuàng)新性使用，將會(huì)影響到人員、業(yè)務(wù)、運(yùn)營及物理環(huán)境，并創(chuàng)造更好的商業(yè)成效。支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程的是三項(xiàng)要素：業(yè)務(wù)、技術(shù)和可信度。

企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)因素

驅(qū)動(dòng)企業(yè)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的因素主要有：一是來自市場的壓力，即已經(jīng)存在或是即將到來的競爭。假如市場中的某個(gè)參與者成功實(shí)施了數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目，那么市場中的其他競爭者也將被迫跟著轉(zhuǎn)型，否則就會(huì)面臨失去競爭力及市場份額的風(fēng)險(xiǎn)。形成競爭優(yōu)勢的途徑有很多，通過提升流程效率從而降低給客戶的報(bào)價(jià)，或者通過顛覆性的創(chuàng)新在市場中制造出新的不同于以往的客戶需求等。二是監(jiān)管壓力。隨著新冠肺炎疫情爆發(fā)，對(duì)“安全”工作方式與社交距離的重視，使業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型變得更加緊迫。三是網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。簡單實(shí)用的新技術(shù)讓企業(yè)能夠考慮以目前尚無法實(shí)現(xiàn)的方式來進(jìn)行業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。總體而言，企業(yè)部署數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決方案的動(dòng)機(jī)雖然各不相同，但均出自對(duì)更新、更好的經(jīng)營方式的需求。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型方案的分類

企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型方案可分為三類：

第一類是包含新的商業(yè)模式，并且影響企業(yè)的價(jià)值定位及效率。新的商業(yè)模式要求企業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型，以便為終端用戶提供實(shí)質(zhì)性的新服務(wù)，通常伴隨著新的收費(fèi)方式。一個(gè)典型的例子是由硬件供應(yīng)商所提供的硬件即服務(wù)。這種改變通常與企業(yè)運(yùn)營模式的深刻變革相關(guān)，包括需要落實(shí)對(duì)現(xiàn)有客戶支持功能的革新，例如客戶服務(wù)功能、循環(huán)計(jì)費(fèi)功能、現(xiàn)場支援功能，以及可執(zhí)行、可審計(jì)的服務(wù)與維護(hù)條款。

第二類是影響企業(yè)運(yùn)營及其相關(guān)活動(dòng)，但不影響客戶體驗(yàn)。有些數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目的重點(diǎn)則是新的伙伴關(guān)系模式或新的運(yùn)營模式，企業(yè)在部署轉(zhuǎn)型解決方案時(shí)保持其價(jià)值定位相對(duì)不變，主要側(cè)重于提升面對(duì)終端用戶的產(chǎn)品及服務(wù)投放效率（或是降低成本，或風(fēng)險(xiǎn)）。例如，航空公司改變采購配件的方式，借助供應(yīng)鏈來提高其庫存水平透明度，同時(shí)提升了效率。該項(xiàng)目并不會(huì)在航空公司和乘客之間產(chǎn)生任何影響，而只是一種“幕后”的變化。此類項(xiàng)目可以借助分布式賬本技術(shù)，使得供應(yīng)鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié)在信息共享方面更進(jìn)一步，并降低飛機(jī)的服務(wù)和維護(hù)成本。

第三類是影響客戶體驗(yàn)，但不影響運(yùn)營效率。其重點(diǎn)在于不通過變化或通過變化以外的方式來改變客戶體驗(yàn)。此類項(xiàng)目更傾向于創(chuàng)造新的服務(wù)收益或是向客戶提供新的服務(wù)，特別是現(xiàn)場服務(wù)。這些項(xiàng)目可在整體上保持企業(yè)現(xiàn)有的運(yùn)營狀況相對(duì)不變，同時(shí)推出新的服務(wù)以改善對(duì)客戶總體需求的響應(yīng)。假如部署了此類項(xiàng)目的企業(yè)想要采取進(jìn)一步措施來保證其資產(chǎn)的性能，則勢必將影響到相關(guān)的運(yùn)營和終端用戶體驗(yàn)。

支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的主旨是將“實(shí)物”連成網(wǎng)絡(luò)，并捕獲這些“實(shí)物”的運(yùn)行及關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，從而控制它們并優(yōu)化其操作。這開啟了創(chuàng)新性地使用各種新興及成熟技術(shù)的大門，進(jìn)而共同實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的訴求。本報(bào)告對(duì)部分新興技術(shù)及其在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的主要應(yīng)用場景進(jìn)行了概述。

云計(jì)算/邊緣計(jì)算

邊緣計(jì)算技術(shù)使信息處理更加靠近數(shù)據(jù)源，從而能夠在本地設(shè)備無法穩(wěn)定連接到數(shù)據(jù)中心資源的情況下提供準(zhǔn)實(shí)時(shí)響應(yīng)與改進(jìn)功能。

主要應(yīng)用場景：（1）邊緣計(jì)算能夠提升解決方案的效能，包括更快速響應(yīng)的應(yīng)用程序，更高的穩(wěn)健性、可靠性以及自主運(yùn)行能力。（2）對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理更加靠近數(shù)據(jù)源，從而更符合法規(guī)的要求，包括隱私保護(hù)和安全性的方面。（3）在邊緣進(jìn)行編輯可減少發(fā)送數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)中心時(shí)產(chǎn)生的連接、數(shù)據(jù)遷移及帶寬成本。

超連接

超連接通常描述的是一個(gè)萬物互聯(lián)的情境，具備可滿足特定應(yīng)用程序所需的各種功能。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟看來，關(guān)鍵技術(shù)包括公共和專用網(wǎng)絡(luò)中的5G超可靠低時(shí)延通信、增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶和海量機(jī)器類通信，以及替代性的低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。其他技術(shù)則包括網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、高空低軌道平臺(tái)和不斷發(fā)展的Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)。

主要應(yīng)用場景：（1）5G超可靠低時(shí)延通信實(shí)現(xiàn)了通過部署無線網(wǎng)絡(luò)來滿足關(guān)鍵性低時(shí)延的通信需求，例如工業(yè)機(jī)器的遠(yuǎn)程緊急停機(jī)功能。（2）公共和專用5G網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通將允許應(yīng)用程序在校內(nèi)校外無縫漫游。（3）低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將通過降低廣域連接的成本以及延長電池的壽命來實(shí)現(xiàn)新的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

數(shù)據(jù)安全

保護(hù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用程序所生成、存儲(chǔ)和調(diào)用的敏感數(shù)據(jù)，是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可信賴的基礎(chǔ)之一，而可信賴的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)本身也是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一項(xiàng)基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)安全旨在避免數(shù)據(jù)被意外或未經(jīng)授權(quán)地獲取、篡改和破壞，從而確保數(shù)據(jù)的有效性、完整性和機(jī)密性。它屬于更廣義上的數(shù)據(jù)保護(hù)范疇，涵蓋多個(gè)毗鄰且重疊的領(lǐng)域，例如數(shù)據(jù)安全性、數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)隱私保護(hù)。數(shù)據(jù)安全包含許多不同種類的保護(hù)機(jī)制，例如密鑰管理、信任根、身份驗(yàn)證、權(quán)限控制，以及審計(jì)與監(jiān)視。

主要應(yīng)用場景：（1）企業(yè)可對(duì)其動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)和使用中的數(shù)據(jù)加以保護(hù)，防止未經(jīng)授權(quán)的獲取和篡改。（2）對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的可信度與特性（隱私保護(hù)、可靠性、彈性和安全性）起到關(guān)鍵的支持作用。（3）防止因?yàn)閿?shù)據(jù)被擅自篡改所導(dǎo)致的安全事故。被篡改的系統(tǒng)指令會(huì)改變整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而將系統(tǒng)推入危險(xiǎn)的境地。（4）數(shù)據(jù)安全還會(huì)影響那些依賴安全操作軟件的系統(tǒng)。因此，這類軟件也必須自始至終受到保護(hù)。

人工智能與分析

《韋氏詞典》對(duì)于人工智能的定義是“計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，研究計(jì)算機(jī)對(duì)于智能行為的模仿”以及“機(jī)器模仿人類智能行為的能力”。人工智能與分析強(qiáng)化了對(duì)于數(shù)據(jù)的理解和學(xué)習(xí)能力;工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的信息包含海量的數(shù)據(jù)，人工智能算法可將這些數(shù)據(jù)加以分解和分析，從而幫助企業(yè)進(jìn)行合理決策。

主要應(yīng)用場景：（1）人工智能具備的能力使之能夠與其他新興技術(shù)相融合，以追求自動(dòng)可信、沉浸式接口、超連接網(wǎng)絡(luò)和自主運(yùn)行。（2）人工智能可加速來自工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的反饋，用以改進(jìn)業(yè)務(wù)流程與最佳方案。（3）先進(jìn)的分析技術(shù)可使企業(yè)在海量的數(shù)據(jù)（即大數(shù)據(jù)）中找到端倪，進(jìn)而提升自身的品質(zhì)與責(zé)任。（4）人工智能算法可從過往的經(jīng)驗(yàn)當(dāng)中“學(xué)習(xí)”并根據(jù)環(huán)境做出實(shí)時(shí)調(diào)整。（5）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)改進(jìn)后的反饋回路可強(qiáng)化安全措施并提升綜合品質(zhì)。

數(shù)字孿生

數(shù)字孿生是“對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體或系統(tǒng)的數(shù)字化呈現(xiàn)”，包括其屬性和行為，能滿足一系列使用案例的需求。在數(shù)字化表示的定義中，實(shí)體通常指的是資產(chǎn)、流程或系統(tǒng)。數(shù)字孿生信息涵蓋了多種數(shù)據(jù)類別的組合，例如：基于物理的模型和數(shù)據(jù)、分析模型和數(shù)據(jù)、時(shí)間序列數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)、交易數(shù)據(jù)、主數(shù)據(jù)、視覺模型和計(jì)算數(shù)據(jù)等。

主要應(yīng)用場景：（1）制造業(yè)：協(xié)助進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)、優(yōu)化運(yùn)營效率，以及確定資產(chǎn)維護(hù)策略。（2）能源和公用事業(yè)：實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)營以及對(duì)質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算。（3）油氣行業(yè)：從鉆探、生產(chǎn)、維護(hù)到廢棄，實(shí)施全程井下監(jiān)控。同時(shí)評(píng)估成本節(jié)約策略，優(yōu)化運(yùn)營。（4）采礦業(yè)：處理關(guān)于資產(chǎn)運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)，優(yōu)化維護(hù)決策。（5）流程自動(dòng)化：監(jiān)視產(chǎn)品在各環(huán)節(jié)的狀態(tài)，協(xié)助檢測產(chǎn)品的質(zhì)量問題。

分布式賬本

分布式賬本技術(shù)提供了一種可信賴且無法被篡改的賬本，企業(yè)可用它來傳輸和存儲(chǔ)基于自身運(yùn)營狀況或內(nèi)部產(chǎn)生的交互數(shù)據(jù)（包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備）等有價(jià)值的信息。

主要應(yīng)用場景：（1）分布式賬本技術(shù)是一種共享賬本，這意味著供應(yīng)鏈上的所有企業(yè)都能隨時(shí)查看賬本的最近更新，且彼此之間完全信任，根本無需相互對(duì)賬。（2）通過確保物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流及交易在生態(tài)系統(tǒng)各參與方之間的安全共享，同時(shí)還有在自身技術(shù)環(huán)境下的自動(dòng)可信，分布式賬本技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)形成了有效補(bǔ)充。借助與物聯(lián)網(wǎng)及人工智能的協(xié)作，分布式賬本技術(shù)可驗(yàn)證數(shù)據(jù)的真實(shí)性、核實(shí)身份，以及實(shí)現(xiàn)安全的多方交易。（3）分布式賬本技術(shù)當(dāng)中的信息幾乎是無法篡改的，這也意味著賬本中幾乎不存在檢測不到的數(shù)據(jù)變動(dòng)?？梢愿鶕?jù)不同的情況來設(shè)定查看賬本數(shù)據(jù)或是賬本本身的權(quán)限。

人機(jī)接口

人機(jī)接口是硬件與軟件的集合體，可通過信息輸入來觸發(fā)信息輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。從簡單的按鈕到復(fù)雜的圖形顯示系統(tǒng)，形式多種多樣。此處的人機(jī)接口是指尚未在工業(yè)領(lǐng)域成為主流的新穎接口，例如，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）顯示器，通過視覺或音頻的“疊加”使人所處的物理環(huán)境得到增強(qiáng)，或是虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）頭戴設(shè)備，能夠讓人們完全沉浸在計(jì)算機(jī)生成的情境之中。

主要應(yīng)用場景：（1）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)能夠提供有效且經(jīng)濟(jì)的工作及軟技能培訓(xùn)。（2）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以通過向用戶提供額外的工具（例如，藍(lán)圖、工作流或核對(duì)表的疊加）或通信功能（例如，和專家進(jìn)行遠(yuǎn)程語音及視頻連線）來強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果、幫助完成任務(wù)。（3）虛擬現(xiàn)實(shí)的模擬情境可讓學(xué)習(xí)者練習(xí)戰(zhàn)術(shù)和軟技能，直至完全掌握。（4）利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和影像，以及混合現(xiàn)實(shí)（XR）技術(shù)，給單個(gè)實(shí)物、制造車間、整個(gè)工廠或建筑工地創(chuàng)建數(shù)字孿生。如此便可遠(yuǎn)程進(jìn)行諸如質(zhì)保或監(jiān)理之類的活動(dòng)。（5）利用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)構(gòu)建的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)影像可提供經(jīng)營策略及決策相關(guān)的信息（例如，城市規(guī)劃、執(zhí)法和危機(jī)處理）。

增材制造

增材制造技術(shù)通過對(duì)材料進(jìn)行逐層堆疊，將數(shù)字三維設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)化為物理實(shí)體，由此改變了物品的制造方式。原材料通常是塑料、其他聚合物、金屬或陶瓷，其形態(tài)可以是液體、粉末或薄片。

主要應(yīng)用場景：（1）商品定制與制成環(huán)節(jié)的極大靈活性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于個(gè)性化定制產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。（2）用單一流程制造復(fù)雜的零件，能夠降低制造成本、提高質(zhì)量并簡化供應(yīng)鏈（零組件數(shù)量減少）。經(jīng)過創(chuàng)新之后，單一流程同樣可以制造出設(shè)計(jì)復(fù)雜且無法用傳統(tǒng)方式生產(chǎn)的產(chǎn)品。（3）“混合制造”將自動(dòng)化機(jī)器與增材制造相結(jié)合：例如，同時(shí)配備了機(jī)器人和3D打印機(jī)的工具生產(chǎn)線。（4）能夠跨行業(yè)生產(chǎn)各種產(chǎn)品的多模式工廠，例如，生產(chǎn)汽車零部件的增材生產(chǎn)線也可以生產(chǎn)醫(yī)療設(shè)備。（5）直接為物理實(shí)體創(chuàng)建實(shí)時(shí)的數(shù)字孿生，并將之呈現(xiàn)為虛擬設(shè)計(jì)圖，可實(shí)現(xiàn)增材制造的更快速發(fā)展。

數(shù)據(jù)共享

數(shù)據(jù)共享是指在生態(tài)系統(tǒng)及供應(yīng)鏈伙伴之間共享物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和運(yùn)營數(shù)據(jù)的能力。數(shù)據(jù)亦可通過第三方來獲取。數(shù)據(jù)共享有時(shí)也會(huì)成為物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的主要驅(qū)動(dòng)力。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)共享須遵守強(qiáng)制性義務(wù)（法律法規(guī)），以及數(shù)據(jù)保護(hù)要求：隱私保護(hù)、機(jī)密性、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、所有權(quán)、最佳方案等，適用于靜態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和使用中的數(shù)據(jù)。在生態(tài)系統(tǒng)中共享數(shù)據(jù)的原因可能不盡相同。這些數(shù)據(jù)可能具有可創(chuàng)造盈利的內(nèi)在價(jià)值、研究價(jià)值和歷史價(jià)值。

主要應(yīng)用場景：（1）智慧城市：在整個(gè)城市生態(tài)系統(tǒng)中共享基礎(chǔ)設(shè)施與交通數(shù)據(jù)（智慧城市數(shù)據(jù)交換）。（2）油氣行業(yè)：在供應(yīng)鏈上各個(gè)環(huán)節(jié)之間共享運(yùn)營數(shù)據(jù)。（3）制造業(yè)：與代工廠和經(jīng)銷商共享設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)數(shù)據(jù)。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是第四次工業(yè)革命浪潮中的一項(xiàng)核心技術(shù)。它指的是將傳感器驅(qū)動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展并用在非消費(fèi)類應(yīng)用程序上。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將邊緣計(jì)算與企業(yè)的系統(tǒng)、業(yè)務(wù)流程和分析技術(shù)連接并集成在了一起。

主要應(yīng)用場景：（1）智能制造系統(tǒng)可通過預(yù)測性維護(hù)來優(yōu)化生產(chǎn)并最大限度地避免意外停機(jī)。（2）醫(yī)療：醫(yī)療設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程患者監(jiān)護(hù)、醫(yī)療保健提供商之間的合作等。（3）智能基礎(chǔ)設(shè)施：調(diào)度、監(jiān)控，以及公用事業(yè)、天然氣、自來水、道路、建筑物、電網(wǎng)等的運(yùn)行管理。（4）智能交通系統(tǒng)：包裹物流（空、海、陸）、自動(dòng)駕駛汽車、物流互聯(lián)網(wǎng)、導(dǎo)航、交通管制、公共交通管理、車險(xiǎn)和停車等。

自主機(jī)器人系統(tǒng)

自主機(jī)器人系統(tǒng)可提升從自主駕駛車輛到無人機(jī)，再到工業(yè)機(jī)器人等多個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)力，使設(shè)備無需人為操控或看管即可執(zhí)行任務(wù)。在需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操控的情況下，自主機(jī)器人系統(tǒng)特別實(shí)用，例如需要保護(hù)工人的安全，或是需要面對(duì)復(fù)雜危險(xiǎn)的工作環(huán)境，又或是需要比人工速度和精度更高的應(yīng)用程序。

主要應(yīng)用場景：（1）交通運(yùn)輸，包括自動(dòng)駕駛汽車和其他乘用車輛。（2）自動(dòng)分發(fā)、遞送和倉儲(chǔ)。（3）各種無人機(jī)（UAV）使用場景，包括現(xiàn)場測繪和資產(chǎn)調(diào)查。（4）制造業(yè)生產(chǎn)線上的流程機(jī)器人。（5）農(nóng)業(yè)方面的自動(dòng)化作業(yè)。（6）醫(yī)療保健方面的精密機(jī)器人。

信息技術(shù)/運(yùn)營技術(shù)的

不斷創(chuàng)新

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備劃定了數(shù)字世界與物理世界之間的邊界，致動(dòng)器接收到信息并改變物理世界中的狀態(tài)，傳感器則觀察物理世界中的狀態(tài)并將之轉(zhuǎn)化成信息。圍繞著傳感器與致動(dòng)器的創(chuàng)新，或強(qiáng)化了現(xiàn)有的運(yùn)營技術(shù)的作用，或開發(fā)了新的用途及市場。

主要應(yīng)用場景：（1）傳感器和致動(dòng)器可植入人體及動(dòng)物體內(nèi)，用于檢測疾病或是代替受損的器官，例如心臟起搏器等。（2）具備無線通信功能的傳感器和致動(dòng)器可裝載到活動(dòng)部件當(dāng)中，用于檢測和糾正變速箱或液壓系統(tǒng)的異常，例如目前汽車上的胎壓預(yù)警系統(tǒng)等。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的

微功耗發(fā)電——能量收集

將無線技術(shù)整合進(jìn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可產(chǎn)生高度分布式的解決方案，其中某些部件可能位于物理上難以接近或是危險(xiǎn)的區(qū)域。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備則可連接那些無法使用有線電源的可移動(dòng)部件。電池有很多缺點(diǎn)。使用壽命有限，特別是傳統(tǒng)電池會(huì)隨著時(shí)間流逝自行放電，且內(nèi)部化學(xué)液體也會(huì)自然變性，導(dǎo)致電池使用壽命難以保證。充電電池雖可通過外部電源重復(fù)充電，例如太陽能、風(fēng)能或熱能，但同樣由于內(nèi)部化學(xué)液體自然變性的原因，很難達(dá)到預(yù)期壽命。

主要應(yīng)用場景：（1）管線：遠(yuǎn)程傳感器和致動(dòng)器電源。（2）智慧城市：智能燈桿的太陽能電池板。（3）運(yùn)輸：利用發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱發(fā)電，提升效率。（4）建筑和基礎(chǔ)設(shè)施：借助嵌入式傳感器檢測鋼筋混凝土的損壞。（5）醫(yī)療：為無線體域網(wǎng)（WBAN）中超出電池自主供電與功率密度的人體植入設(shè)備（包括傳感器）供電。（6）可移動(dòng)部件上用于檢測損壞、異常、裂縫等狀態(tài)變化的設(shè)備。

服務(wù)化

服務(wù)化并非一項(xiàng)新技術(shù)，而是對(duì)本章節(jié)所討論的其他技術(shù)的一種新興應(yīng)用，重點(diǎn)是，服務(wù)化主要依賴物聯(lián)網(wǎng)和超連接，也常常依賴人工智能和數(shù)據(jù)共享。服務(wù)化包含一系列與提供硬件即服務(wù)相關(guān)的概念，終端用戶可能不需要購買服務(wù)化設(shè)備，即可從設(shè)備供應(yīng)商那里獲得相關(guān)的服務(wù)。通常，服務(wù)化屬于即用即付的商業(yè)模式中的一部分，一般包括預(yù)測性維護(hù)，并由供應(yīng)商進(jìn)行性能擔(dān)保。

主要應(yīng)用場景：（1）根據(jù)具體使用情況向終端用戶收取設(shè)備（及相關(guān)耗材）的費(fèi)用。（2）對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程和預(yù)測性維護(hù)。（3）通過軟件更新或配置變動(dòng)遠(yuǎn)程販?zhǔn)酆图せ罡喙δ?。?）“結(jié)果即服務(wù)”，企業(yè)販賣的是特定的結(jié)果，而不是達(dá)成該結(jié)果的設(shè)備。

新商業(yè)模式和支付方式的

技術(shù)平臺(tái)

傳統(tǒng)上，工業(yè)部件都是在使用前以實(shí)物的形式出售。然而，通過將這些部件連接到互聯(lián)網(wǎng)，部件供應(yīng)商就可以精確追蹤部件的使用情況，使得這類部件的商業(yè)及支付模式很類似于我們目前在云端或本地使用軟件的情形。這種做法將得到一種新概念的支持，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟稱之為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)盈利模式（I2M2）平臺(tái)。完整的工業(yè)系統(tǒng)都是由特別安裝的各種部件所組成。因此，這種商業(yè)模式和支付方式也可以涵蓋整個(gè)系統(tǒng)，包括系統(tǒng)集成的工作。此類商業(yè)模式和支付方式包括：（1）租賃/訂閱：在部件被使用期間，按固定的時(shí)間間隔（例如每個(gè)月）支付費(fèi)用。（2）按需提供功能：在首次使用部件后開始付費(fèi)。（3）按使用付費(fèi)：僅在使用部件或特定功能時(shí)付費(fèi)。（4）收益和利潤共享：用戶根據(jù)部件提供的特殊商業(yè)價(jià)值向供應(yīng)商付費(fèi)。（5）免費(fèi)軟件：核心功能免費(fèi)，高階功能需付費(fèi)。（6）試用軟件：可在有限的時(shí)間內(nèi)免費(fèi)試用特定功能。

主要應(yīng)用場景：（1）減少高風(fēng)險(xiǎn)工業(yè)系統(tǒng)的預(yù)付款，并有機(jī)會(huì)在將來與部件供應(yīng)商“分享成功”。（2）由于投資風(fēng)險(xiǎn)過高和資金短缺，無法即刻實(shí)現(xiàn)理想的工業(yè)系統(tǒng)配置。（3）部件供應(yīng)商在部件的整個(gè)生命周期內(nèi)反復(fù)獲益。（4）部件制造商和用戶之間活躍的業(yè)務(wù)合作期。

企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型要點(diǎn)

數(shù)字化轉(zhuǎn)型與可信度

1.物聯(lián)網(wǎng)可信度的概念。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基石，這些技術(shù)都必須是可信的，因此，它們可以借助以下技術(shù)和方法來開啟數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的可信度，就是人們對(duì)于其表現(xiàn)將一如預(yù)期的信心，即在面對(duì)外部干擾、人為錯(cuò)誤、系統(tǒng)故障和攻擊時(shí)，能夠保持其安全性、保障性、保護(hù)隱私、可靠性和彈性。個(gè)人和企業(yè)也越來越多地認(rèn)識(shí)到，如何利用和保護(hù)數(shù)據(jù)，才能讓與可信度相關(guān)的法規(guī)及社會(huì)標(biāo)準(zhǔn)不斷得到強(qiáng)化。

2.物聯(lián)網(wǎng)可信度要求。假如一套物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)滿足了安全性、保障性、保護(hù)隱私、可靠性和彈性這五個(gè)特征的最低要求，那么它就是可信賴的。所謂的最低要求，某些情況下就是來自法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)公認(rèn)最佳方案的硬性規(guī)定，適用于該物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整個(gè)生命周期。可靠性和彈性受法律驅(qū)使的力度通常要小于競爭壓力，盡管有些行業(yè)也受到嚴(yán)格監(jiān)管，例如航空航天和醫(yī)療保健行業(yè)。大部分企業(yè)都應(yīng)努力達(dá)到或超過上述五個(gè)方面的最低要求，以確保自身符合當(dāng)?shù)匾蠹靶袠I(yè)的最佳方案。在最低標(biāo)準(zhǔn)之上，企業(yè)可根據(jù)自身的愿景、路線圖以及市場定位，設(shè)定更高的可信度目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)可信度太低可能導(dǎo)致包括人員傷亡、對(duì)環(huán)境造成長期消極影響或關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施停擺，以及敏感數(shù)據(jù)外泄、設(shè)備損毀、經(jīng)濟(jì)損失和聲譽(yù)受損。

3.可信度對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的影響。物聯(lián)網(wǎng)可信度太低造成的負(fù)面后果可能會(huì)令數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程面臨風(fēng)險(xiǎn)，可信度不足可能意味著永遠(yuǎn)錯(cuò)失市場機(jī)遇的窗口，進(jìn)而導(dǎo)致企業(yè)在與競爭對(duì)手的比拼中落入下風(fēng)。盡管達(dá)標(biāo)可信度基準(zhǔn)線有諸多好處，但是對(duì)企業(yè)而言，過高的可信度卻不完全都是好事。因此，企業(yè)時(shí)常需要在對(duì)可信度投入不足的風(fēng)險(xiǎn)與對(duì)其過度投資的損失之間找尋折中方案。將可信度置于商業(yè)案例的情境中也往往需要反復(fù)加以權(quán)衡取舍。當(dāng)然，增加對(duì)可信度的投資可能會(huì)帶來財(cái)務(wù)上的收益，例如，減少因故障而向客戶支付的賠償金、降低法律和法規(guī)風(fēng)險(xiǎn)、以及因違規(guī)而面臨的罰款、降低聲譽(yù)風(fēng)險(xiǎn)、降低商業(yè)保險(xiǎn)支出、降低不確定風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致的融資成本、增加股東價(jià)值等。企業(yè)面臨的主要的挑戰(zhàn)和目標(biāo)是找出可信度的“最佳”平衡點(diǎn)，明確企業(yè)的當(dāng)前狀態(tài)、最低要求和目標(biāo)狀態(tài)。這種優(yōu)化方法也適用于企業(yè)的整個(gè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作以及總體的可信度策略與相關(guān)投資水平。

創(chuàng)新在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的作用

工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)當(dāng)圍繞創(chuàng)新型流程來進(jìn)行信息技術(shù)與運(yùn)營技術(shù)的整合，創(chuàng)新型流程與現(xiàn)有流程存在以下不同之處：一是該流程包括探索應(yīng)用新技術(shù)的可行性、整合信息技術(shù)與運(yùn)營技術(shù)，以及創(chuàng)建并實(shí)施信息技術(shù)與運(yùn)營技術(shù)相結(jié)合的解決方案;二是創(chuàng)新型流程將是一個(gè)“快速的”流程，以構(gòu)建“最簡可行產(chǎn)品”為基礎(chǔ)，繼承了精實(shí)創(chuàng)業(yè)、設(shè)計(jì)思維和業(yè)務(wù)運(yùn)維開發(fā)一體化（BizDevOps）的傳統(tǒng);三是創(chuàng)新型流程將呈現(xiàn)“開放”特征，通過不同部門和不同企業(yè)，以及信息技術(shù)與運(yùn)營技術(shù)組織之間的合作，使信息技術(shù)與運(yùn)營技術(shù)的整合不再復(fù)雜，在“開放”流程中，信息技術(shù)與運(yùn)營技術(shù)組織相互學(xué)習(xí)彼此領(lǐng)域的知識(shí)、了解彼此的限制與困難，并為解決問題而相互合作;四是該流程應(yīng)可通過以客戶思維為中心進(jìn)行優(yōu)化，利用萬物互聯(lián)和人機(jī)互聯(lián)（包括客戶），為客戶提供解決方案，提供更好的客戶體驗(yàn)或成效。

針對(duì)“快速、開放和高效”的創(chuàng)新型流程，許多集成了信息技術(shù)和運(yùn)營技術(shù)的創(chuàng)新工具應(yīng)運(yùn)而生，例如通用電氣的快速?zèng)Q策項(xiàng)目。隨著這些工具的出現(xiàn)和普及，創(chuàng)新型流程的變革成為可能。通過對(duì)管理系統(tǒng)的改革，可以消除新的創(chuàng)新型流程與現(xiàn)有管理系統(tǒng)（包括現(xiàn)有流程、組織架構(gòu)、績效系統(tǒng)、企業(yè)文化和創(chuàng)新融資系統(tǒng)）之間的沖突，進(jìn)而更加促進(jìn)了創(chuàng)新工具的普及。正是這些變革，使數(shù)字化轉(zhuǎn)型得以循序漸進(jìn)地發(fā)展。通過不斷探索新價(jià)值定位的創(chuàng)新舉措及其所累積的成果，數(shù)字化轉(zhuǎn)型終將實(shí)現(xiàn)。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃團(tuán)隊(duì)分工

數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃必須具有清晰的目標(biāo)、章法、任務(wù)和治理結(jié)構(gòu)。計(jì)劃還必須由一位英明的領(lǐng)袖人物率領(lǐng)著一支跨職能的團(tuán)隊(duì)來主導(dǎo)，同時(shí)也需要轉(zhuǎn)型計(jì)劃發(fā)起人及眾多跨職能的各相關(guān)方共同積極參與，所有人必須明確分工、充分協(xié)作才能取得更好的結(jié)果。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃發(fā)起人職責(zé)：指示數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)主導(dǎo)并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)，同時(shí)對(duì)團(tuán)隊(duì)職責(zé)、資源和所需資金進(jìn)行安排。根據(jù)企業(yè)的具體情況，該發(fā)起人可能兼任首席高管的職位，例如首席執(zhí)行官、首席數(shù)據(jù)官（數(shù)字）、首席市場官、首席運(yùn)營官、首席信息官等。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人職責(zé)：主導(dǎo)數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃并向轉(zhuǎn)型計(jì)劃發(fā)起人匯報(bào)工作（可能是間接匯報(bào)）。企業(yè)的類型、行業(yè)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的范圍，都將決定該團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人是來自哪個(gè)部門。該負(fù)責(zé)人必須和轉(zhuǎn)型計(jì)劃發(fā)起人與涉及數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃的各相關(guān)方圍繞數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃及其細(xì)分項(xiàng)目的進(jìn)度、不同相關(guān)方行動(dòng)的協(xié)調(diào)與聯(lián)動(dòng)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃向各相關(guān)方傳遞的價(jià)值、轉(zhuǎn)型計(jì)劃及其細(xì)分項(xiàng)目面臨的挑戰(zhàn)，以及轉(zhuǎn)型計(jì)劃及細(xì)分項(xiàng)目的行動(dòng)規(guī)劃等方面進(jìn)行溝通。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃團(tuán)隊(duì)職責(zé)：指導(dǎo)和監(jiān)督轉(zhuǎn)型計(jì)劃，負(fù)責(zé)交付轉(zhuǎn)型計(jì)劃的具體“結(jié)果”和“商業(yè)利益”，以及將數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的價(jià)值成功地推銷給企業(yè)內(nèi)與轉(zhuǎn)型息息相關(guān)的各相關(guān)團(tuán)體。計(jì)劃團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)根據(jù)企業(yè)和行業(yè)的類型、轉(zhuǎn)型背后的動(dòng)因和迫切程度、轉(zhuǎn)型仰賴的顛覆性技術(shù)的性質(zhì)、對(duì)于更好結(jié)果的預(yù)期值等因素來召集來自不同領(lǐng)域、擁有各自預(yù)算、報(bào)告結(jié)構(gòu)、技術(shù)、評(píng)估實(shí)踐、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的多個(gè)相關(guān)團(tuán)體。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的作用

工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程可能涉及多個(gè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)項(xiàng)目的實(shí)施，此類項(xiàng)目可能會(huì)支持甚至在某些情況下會(huì)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型的方向。這些項(xiàng)目應(yīng)能增強(qiáng)企業(yè)應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)以及實(shí)現(xiàn)所預(yù)期的更好結(jié)果的能力。對(duì)于在數(shù)字化轉(zhuǎn)型策略出爐時(shí)已經(jīng)在進(jìn)行中的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，必須對(duì)其范圍加以審查、分析、評(píng)估，甚至做出調(diào)整，將其對(duì)于數(shù)字化轉(zhuǎn)型策略的影響和貢獻(xiàn)最大化。