工业物联网实现转型数字化转型的核心是海量数据收集和使用

前言

制造公司不断改进业务、生产和运营流程数字化单一市场战略，以最大限度地提高收入和利润。实现这些目标的方法有很多，但最常见的策略包括提高整体生产力和效率、最大限度地节省成本、增强客户体验、适应不断变化的市场动态以及减少工厂停机时间。

从技术角度来看，自动化一直是数十年来持续改进的驱动力。我们经常看到通过使用运营技术 (OT) 系统（例如 PLC 和 DCS）和信息技术 (IT) 解决方案（例如 ERP 和 SCM）、机器人技术和其他类型的协调控制来实现这一点。此外，制造企业多年来也一直在应用TQM、Kaizen等业务流程管理方法。这些方法已被证明非常成功。

通过 OT 系统、IT 解决方案及其集成的应用，企业实现了两件事；首先，数据和信息是宝贵的资产；其次，通过使用新兴的数字技术，进一步自动化各种流程的能力，提高捕获流程相关信息、对其进行情境化、分析以及在利益相关者之间共享相同信息的能力，以增强决策制定和自动化。这些认识促使企业通过使用新兴数字技术寻求进一步的改进和优化。

工业物联网转型

数字化转型的核心是收集和使用大量数据。工业物联网 (IIoT)、边缘计算、云计算、大数据和分析、人工智能 (AI) 等数字技术是创建、收集和分析这些数据的重要工具。因此，我们看到越来越多的制造公司走上了数字化转型之路，以充分利用这些技术的力量。数字化转型是通过使用新兴数字技术实现总体目标，经过适当规划，在商业环境中实现整体变革的过程，通常包括改进公司的业务、生产和运营流程，增加客户和股东价值，提高效率和生产力等等。通过此次转型，企业可以应对市场挑战，确保客户满意度，提升绩效，有效提升竞争力。

制造公司可以从利用数字技术的力量中受益匪浅。这些数字技术还有助于在不同的应用程序、数据库、OT 系统和 IT 解决方案之间共享信息，而无需遵循传统的信息流层次结构。制造企业通过使用数字技术，可以全面、广泛地组织和分析数据和信息，从而产生商业智能和洞察力。

一般来说，数字化转型不是使用单一的数字技术，而是用于实现转型目标的数字技术的组合。在最高级别，制造公司定义数字化转型战略，以有效和全面地实现业务和生产流程和运营所需的变革。这不仅是企业从第三工业时代向第四工业时代过渡的前提条件，也是持续成功的必要条件。

2 数字化转型的先决条件

数字化转型的顺利进行取决于公司数据的数字形式和数字化管理的公司流程的可用性，以及在正确的时间拥有正确的数据。也就是说，数据数字化和流程数字化是数字化转型的基础。数据数字化是指将图像、声音、文件等形式的信息转换为计算机可以处理的数字格式的过程。例如，通过使用现场总线等通信协议将来自变送器到DCS的输入信号从模拟转换为数字；将纸质文档或图片转换为 PDF 文档。流程数字化是指利用数字技术和数字化数据实现或改进流程。鉴于上述先决条件，希望启动数字化转型计划的公司有必要确保必要的数据采用数字格式并以数字方式管理流程。企业要想实现车间运营的数字化转型，就必须有合适的OT系统，比如DCS/PLC/MES；企业要想实现流程的数字化转型，就必须有合适的IT解决方案，如供应链规划、供应链管理。数字数据和数字技术管理流程是推进数字化转型的先决条件。

实施数字化转型项目的公司应牢记，从长远来看，最重要的是如何有效地利用技术来实现预期的变革，而不仅仅是在数字技术上进行了多少投资。数字化转型的最终成功是通过与公司开始时相比所取得的最终改进来衡量的。

引用麻省理工学院数字经济计划研究员 Thomas H. Davenport 和麻省理工斯隆管理学院高级讲师 George Westman 的话：“数字化不仅仅是插入组织的东西。它是多方面的和分散的, 这不仅仅是技术。数字化转型是一个不断改变您开展业务方式的过程。它需要对技能、项目、基础设施进行基础投资，并且通常在清理 IT 系统方面进行基础投资。它需要人的融合、机器和业务流程，以及随之而来的所有变化。它还需要来自高层的持续监控和干预，以确保数字和非数字领导者都处于转型的风口浪尖 在你的努力中做出正确的决定。”

推动数字化转型就像踏上一段旅程。旅程是关于寻找持续的业务改进，而目的地是地平线。虽然每一步都有一个特定的目标，但道路可能是曲折的，并且充满了无法预料的障碍。然而，随着每一步，一个新的目标就会出现，正如 Chris Murray 所说，“新的、以前隐藏的机会将会出现。” “选择走这条路的公司必须意识到，他们是技术，不断快速发展，要求他们能够快速响应变化。”

与所有其他旅程一样，数字化转型之旅始于一个简单的步骤。开始数字化转型之旅的公司必须提前确定哪些业务、生产和运营流程的改进将提高其绩效，通过两种方法选择具体目标来追求：具体业务场景或长期路径规划。并以稳健的步伐开始您的数字化转型之旅，充分了解这将是一个漫长的过程，还有更多的步骤要遵循。为确保数字化转型计划取得成功，公司应真正采用敏捷项目管理方法。

设定目标的三种方法

1 基准测试方法

有许多行之有效的成功案例可以作为公司启动数字化转型项目的路线图。一些公司对气动空气压缩机等设备的预测性维护就是这样的用例之一。许多制造企业都有气动空气压缩机和其他需要定期检查和维护的辅助设备，包括停机和收入损失。一些公司在空压机中嵌入了联网传感器、边缘计算机等，可以感知和处理参数（如压缩机框架振动、压力和轴承温度等）通信。

使用驻留在云端或本地服务器中的分析软件，对压缩机性能进行监控，以检测其恶化情况并预测可能出现的故障。根据生成的信息及其分析，工厂决定是否以及何时需要安排维护，需要对设备进行哪些工作等。

另一个例子是电源变压器应用。电力变压器是电网和配电网络的重要组成部分，它们的故障会导致停机和相应的财务成本。一些配电公司安装了联网传感器，可以远程监控变压器的各种参数，例如油位和温度、湿度、电压和电流，并生成适当的报告，提供有关变压器状况、状态和位置详细信息的信息。根据生成的信息，采取预测性维护措施来防止故障。

通过预测性维护，公司可以提高盈利能力和绩效，节省时间和金钱，并消除不必要的工作。这种策略也可以很容易地应用于其他领域，例如控制阀和其他关键设备。

2 总体规划

公司的另一个策略是通过识别工厂的物理资产来开始他们的数字化转型之旅，这些资产的绩效改进有助于提高盈利能力和绩效。然后数字化单一市场战略，在与识别资产的技术专家协商后，公司必须决定实现目标可能需要的额外监控和分析。已识别的物理资产首先被转换为一个网络物理系统，以数字形式收集所需的信息。然后，开始实施过程，设定可实现的里程碑，每个里程碑都有明确的目标，跟踪目标，评估绩效，随着旅程的继续正确方向，设定新目标并跟踪它们。拥有具有运营技术、信息技术技能和制造技术知识的系统集成商或顾问作为实施合作伙伴将大大有助于确保数字化转型项目的成功。

3 敏捷管理

根据项目管理协会的定义，“敏捷项目管理是一种在整个项目生命周期内交付项目的迭代方法。该协会指出，敏捷项目管理方法涉及成功完成项目的多个迭代或增量步骤..迭代或增量步骤让项目团队可以进行调整或课程修正，而不是走僵化的道路。敏捷最初是为软件行业开发的，目的是简化和改进开发过程，以便快速识别和调整开发问题和缺陷。

敏捷方法的核心原则是通过将项目划分为一系列步骤进行管理。它涉及与利益相关者的持续合作以及每个阶段的持续改进。重点是最终目标和跨职能团队协作——始终优先考虑测试和学习方法，而不是严格遵守计划。所有利益相关者之间的持续合作至关重要。以下是适用于项目管理的一些敏捷原则：

•最重要的是满足客户的要求•为项目团队提供必要的环境和支持，并相信他们能够完成项目目标•与项目团队和团队成员沟通最有效的方式是面对面。 • 不断变化的需求对于有效的项目实施是不可或缺的 • 最终的工作解决方案是衡量成功的最终标准 • 简单是一个基本要素，是最大化未完成工作量的艺术 • 团队定期反思如何提高效率，然后相应地调整和优化其行为

•最好的解决方案来自组织的团队。

通过灵活的方法，敏捷项目管理为项目团队提供了一种快速方法，可以将不可预见的障碍对项目进度的影响降至最低。采用敏捷项目管理方法的好处包括更高水平的生产力、更大的实现目标的可能性、更高质量的可交付成果，以及利益相关者之间更大的协作和满意度。

九个步骤的四种数字化转型策略

想要实现数字化转型的制造企业必须提前明确确定他们想要实现的业务目标，并制定实现这些目标的整体计划。因为可以有很多目标，所以最好从明确定义的目标开始制定远景计划。确保所有利益相关者的合作和支持，以及必要的资源和技能的可用性，对于数字化转型计划的成功至关重要。如有必要，聘请具有必要技能资源和成功数字化转型项目经验的系统集成商或顾问与内部项目团队合作。

数字化转型战略的 9 个步骤是

• 建立一个协作和授权的团队； • 制定远景计划； • 确保资源和技能的可用性； • 确定业务目标，设置 DT 目标并确定其优先级； • 制定一个有优先考虑的执行计划； • 开始实施既定目标； • 定期监测和评估进展； • 根据需要采取纠正措施；

• 庆祝成功并朝着下一个目标前进。

愿景蓝图描述了数字化转型计划的令人信服的想法及其目标，包括收益。对领导团队的承诺和团队成员之间的协作对于项目的成功极为重要；组建团队时必须考虑到这一点。

此外，团队必须有广泛的基础来代表各个业务组的观点、授权和 CEO 领导力。团队成员必须对技术和变革持开放态度，具备软技能并有效沟通。数字化转型涉及使用不断发展的数字技术来实现业务目标。工业互联网技术是数字化转型的核心，旨在改进与业务、生产和运营相关的流程，提升运营技术系统和信息技术解决方案的能力。因此，推动转型所需的技能和能力非常广泛，涵盖与 OT 和 IT 相关的所有技术、流程、工业软件系统以及系统工程。为了项目的成功，大多数公司可能不得不补充其内部资源。

在主题专家的帮助下，数字化转型团队必须评估各种目标并开始实现具体目标。具体目标可以通过研究和评估许多经过验证的成功工业应用来实现，这些应用可以作为指导方针，或者通过确定公司资产和流程的改进性能有助于提高盈利能力和绩效。在确定要追求的具体目标之后，有必要制定实施计划和战略。实施计划详细说明了实现目标所需的步骤。它还设定了完成每个步骤的时间表和步骤顺序，以便项目团队保持正轨，并可以监控和评估项目进度。

数字化转型团队有必要定期监控和评估实施活动和进度。这有助于确定可以进一步研究和分析的瓶颈和障碍，以启动基于需求的纠正措施，从而在实施过程和项目目标中取得进展。庆祝以下既定目标的实现很重要。庆祝成功可以激励团队成员并在他们之间建立牢固的联系；激发团队的热情和获胜的心态；建立信心，设定新的目标，充满信心地追求它们，并成功地实现它们。数字化转型涉及成功追求和实现一系列发展和改进目标。

为确保数字化转型计划的成功，希望进行数字化转型的公司应该愿意从其他尝试过数字化转型的公司的经验中了解数字化转型的复杂性。关于成功实施数字化转型所涉及的复杂性，也有许多已发表的报告。它需要发挥外在的智慧，而接受外在的智慧需要改变思维方式。像这样的变化并不容易发生，数字化团队必须认识到数字化转型工作的独特性。预先认识到所涉及的复杂性将大大有助于确保项目成功。

使用敏捷方法是实现数字化转型的好方法。敏捷方法的核心原则是通过将项目划分为一系列步骤来管理项目。它涉及与利益相关者的持续合作以及每个阶段的持续改进。重点是最终目标和跨职能团队协作，始终优先考虑测试和学习方法，而不是严格遵守计划。所有利益相关者之间的持续合作至关重要。

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