对中国制造业，物联网意味着什么？
作为“世界制造工厂”的中国，其制造总量早在几年前便超过美国，成为世界最大的制造国，中国制造的200多种产品位居世界首位。即便近年来世界经济形势不容乐观，但中国的制造业仍然保持稳步增长，这背后主要得益于以下4大关键因素：（1）中国制造业有充足的高质量劳动力资源；（2）中国有完善的工业基础框架和源源不断的投资；（3）中国政府颁布了一系列激励制造业发展的政策；（4）中国拥有活跃且庞大的国内市场。
然而，中国制造业目前也面临着诸多挑战。比如，发达国家正在轰轰烈烈地开展一场“工业复兴”运动；东盟国家、印度以及拉丁美洲诸国拥有更为低廉的劳动力和资源成本。但与此同时，以工业4.0为代表的新一轮工业革命也给中国带来了很多重要的机遇，特别是在中国制造业加速技术发展和结构升级方面。
工业4.0给中国带来的关键机会点主要包括：加速从“中国制造”到“中国创造”的转变；优化产业结构，实现工业转型升级；以及提升中国制造业的信息化、数字化和智能化水平。
物联网中有哪些新鲜“玩意”？
物联网本身的确没有什么新鲜“玩意”。传感器、互联、M2M（机器对机器）已经使用多年，沦为老生常谈了。然而新鲜的是更廉价、更快速、更易用、更好的东西。具体描述如下：
- 传感器正变得越来越好、越来越便宜，并广泛应用于各种新设备中。配有传感器的机器和设备能够收集并交互前所未有的更多信息，自动化的数据收集逐渐成为常态。
- 沟通速度大幅提升，同时用于设备和系统间实时数据传输的带宽大幅增加。
- 一系列优化后的标准协议（诸如OPC UA）相继推出，使得连接成本更为低廉，也更加可靠。
- 云技术逐渐崭露头角，并和移动设备配合，实现了在同一网络中，随时随地向不同搭档传递更加透明、直观的信息。
这一切产生的结果是：设备和系统间实现了前所未有的连接，所收集数据的规模也史无前例。
面对如此前所未有的连接和数据收集规模，制造行业能够做些什么或者能够取得那些成果？
智能、柔性生产：实现最小批量策略和低成本
在当代制造业中，智慧产品或其载体（Carriers）都有唯一标识，此标识通常在生产环节一开始的时候就存储在载体或者产品的RFID芯片中。这样，从一开始，产品就能够知道其最终将会如何进一步变形，以及最终携带什么样的序列号。
产品（或者更确切地说是后台的系统）也知道其将会依次经历哪些生产步骤、需要哪些生产参数，以及使用哪些NC程序。根据这些信息，产品能够找到其正确的生产之路。在所经过的每一个工作站，产品能够检测现用的设备是否能够有能力真正完成下一个生产环节，是否安装了正确的工具，以及是否配有正确的模块。产品还可以通过对比监测结果和预设值来验证上一个生产环节是否成功。
通过彼此互联的各种设备，可以跟踪生产中的每一个步骤；可以及时准确地了解哪些产品已经完成，植入了哪些部件，通过了哪些机器，处理过哪些流程参数（比如温度和震动）。
这种产品生产模式实现了小批量策略（lot size）和低成本——我们常称为单产品的规模生产。
SAP公司已经在2014举行的两大盛会中充分证实：物联网以及其对智能、柔性生产的影响已经不再是一种愿景，而成为了切切实实的现实。其中2014年4月举行的汉诺威工业博览会被视为全球最具影响力的工业技术盛会之一，会上SAP公司高调展示了与Festo Didactic联合创新的基于SAP Manufacturing Execution（SAP ME）系统的生产模式；另外一个盛会是2014年11月举行的中国国际工业博览会（被公认为中国最具影响力的国际工业品牌展之一），会上SAP公司设立了工业4.0展厅，展示了开放式集成工厂中的生产方式。
智能分析：从海量数据中挖掘“智慧”
智能设备同时为“智能分析”带来了机遇。收集的大量数据能够帮助我们分析、优化制造流程，让我们知道怎样才能更好地组合流程配置，从而实现更高的产能和更好的质量。同时也能够使我们了解到生产中所面临的最具影响力的问题和挑战，比如分析成本居高不下或者交付延迟的具体原因。当然，倘若我们不能具备如下的能力，这一切将会成为天方夜谭：（1）在度量体系中添加业务情景或者业务信息；（2）引入技术和业务流程相关的专门技能；（3）充分利用能够在规定时间内通过最佳的数学和统计算法进行海量数据处理的高性能数据库（比如SAP HANA）。
其中一个显而易见的例子就是预测诊断，比如预测性维护或预测质量控制。通过分析历史数据，我们能够查明是哪些因素导致了机器故障或者质量问题。根据这些发现，我们能够实时预测何时此问题会重现，从而在问题出现前提前采取维护措施或者其它纠正措施。
让我们深究一下预测性维护这个话题。根据ConMoto的研究表明（Wertorientierte Instandhaltung，2011），欧洲在2010年全年的维护成本高达4500亿欧元，其中大约700亿欧元的成本是由于低效的维护手段所导致的，另外大约3000亿欧元的成本可以通过改进措施来避免。传统的维护方法依赖于专家的经验知识，而且通常是基于规则和系统阈值的。这些方法准确度不高，而且无法与时俱进。然而到了“工业4.0”时代，超过500亿的设备会彼此互联，数据也会达到ZB级别。届时，预测性维护将颠覆低效的维护手段，带来实实在在的业务回报，比如提高质量、提升可视化运作、降低成本、增强可靠性。具体来说，预测性维护可以充分利用先进的机器学习（machine learning）和人工智能（artificial intelligence）手段，以确定数据模式并从数据中获取知识。
SAP预测性维护和服务解决方案（SAP Predictive Maintenance & Service solution）基于SAP HANA平台，充分利用IoT和M2M技术来革新现场服务和资产管理。通过部署这一解决方案，用户能够实时分析海量的运营数据并充分运用预测洞察能力，从而提升资产可用性和客户满意度。此解决方案的亮点包括：利用远程的机器传感器来“7×24小时”不间断监控设备运作状态、提前预测机器和设备故障，以及优化资产维护和服务能力，实现自动化运作。
作为全球最大的空压机系统和咨询服务提供商之一，Kaeser Kompressoren公司部署了SAP预测性维护和服务解决方案。通过此方案，该公司能够实时监控各空压站点的关键参数（比如能耗、运作状态、安全状态以及空压质量），检测参数值是否在阈值范围之内。此外，还能实现维护规划更好地匹配维护需求，包括计划内或计划外需求（这些需求取决于各空压站点特定的运营条件），比如能够根据压缩机这一维度对机器健康状况进行预测。
在监测机器运作过程中所产生的数据实现了大数据存储。基于这些数据，Kaeser Kompressoren 能够进一步优化其业务流程，并有的放矢地投入到下一代设备的研究和开发中。
SAP预测维护和服务解决方案之所以能够走在科技的前沿是因为其计算的复杂性和规模。通过部署此解决方案，Kaeser Kompressoren能够从空压站点收集成千上万的实时数据流，实现了TB水平的大数据演进能力，并能够在日常运作中收集、分析海量数据并根据数据分析结果迅速采取相应措施。
数字对象内存：让小产品提供更加透明的信息
在将来，小产品也能拥有数字对象内存（Digital Object Memory），这样不仅在生产过程中，而且在整个生命周期，都能跟踪到小产品相关的信息——我们可以很容易地识别其由哪些部件组成、经历过哪些运输环节、进行过哪些维修、在什么环境下存储过。倘若将云技术运用到此场景中，将会更容易地向所有各方（包括从产品生产商到个人消费者）提供更加可视化、更加透明的信息。
以Kaeser Kompressoren为例，服务工程师可以实时分析其产品的关键参数而无需拜访客户现场，此方式加速了问题解决的速度，使得客户相关操作更为可靠、高效。通过系统门户提供的全面视图，客服人员会变得更加积极主动、更加以客户为导向，最终提升Kaeser Kompressoren的市场竞争力。此外，通过SAP HANA生成的空压站点性能报告能够传送给客户，客户可以根据服务水平协议（SLA）来监督Kaeser Kompressoren的服务表现。
开放、互联时代下的物联网
除了给传统制造业带来了巨大变化外，物联网在其它制造领域的潜力也是不可限量的。
倘若我们扩展一下加工制造的概念范畴，想象一下建筑公司“制造”的具体施工现场，就会发现物联网以及相关技术能够帮助我们解决之前曾未考虑的问题。这一点在建筑业市场庞大的中国尤其重要。
比如建筑工程中普遍使用的混凝土是在工厂中生产（工厂中配备了能够将原材料按照一定比例进行混合的各种存储设施和设备），然后装入搅拌车派送到目的地。考虑到混凝土的性质，混凝土必须在规定的时间内生产，并及时送达目的地，因此大部分混凝土生产地靠近目的地。
在混凝土生产环节，建筑公司面临的主要挑战包括：（1）由于没有对混凝土进度以及需求变化进行实时监控，造成能源和资源浪费；（2）没有对储存设施和设备进行预测性维护；（3）不能有效地收集、存储和传递工地（包括混凝土泵和搅拌车）的海量数据；（4）无法可靠地检测现场潜在的风险。
建筑工地混凝土生产场所的物联网应用
如下页图所示，有了物联网，所有的机器、设施和水泥搅拌车都配有传感器，并组成一张互联网络。系统能够收集数据和信息流，并进行实时分析。此外，通过与SAP ERP系统集成，能够快速实施相关行动，比如调整生产计划、优化配送路线。
在中国，这可以带来3大好处：
- 首先，实现即时生产（Just-In Time production）。具体而言，混凝土生产计划能够根据建筑工地的需求变化实现动态制定。通过数据流分析，倘若发现搅拌车里的混凝土搅拌异常，系统会降低搅拌速率，从而导致需求变更。收到需求变更信息，混凝土厂对生产计划进行相应调整。与此同时，配送计划也会进行相应刷新，从而最大化地利用资源。
- 其次，实现了混凝土厂内的各种设施的能源管理，包括混凝土搅拌机、搅拌车以及搅拌站。能够对厂内各设备的能耗水平进行可视化管理，并根据原因分析结果，提供相应的能耗改进措施。与此同时，可以优化搅拌车的配送路线，从而降低能耗。
- 最后，实现现场安全管理。不仅可以根据专家经验，还可以基于传感设备采集的历史数据制定各种安全规范。对于工地来讲，传感数据是一个更好的信息来源。与此同时，建立实时监控系统，更好地指导操作员规避潜在风险。
总而言之，这些新技术可以为制造业带来非凡的价值，包括能够对生产计划进行实时监控并动态调整、减少能源和资源浪费、提高建筑行业的安全性、并通过预测性维护减少停工期等。通过智能地使用这些技术，可以显着地提高生产效率、灵活性，并降低成本。
服务中国
在物联网领域，SAP的愿景是提供基于SAP HANA的全面的物联网云平台，而不仅仅局限于提供单个的解决方案。
互联设备产生的数据通过具备物联网能力的SAP HANA云平台上运行的服务进行采集。该平台同时也提供其它能力，比如高性价比的数据存储服务（涵盖热数据、冷数据、结构化数据、非结构化数据，以及大数据）和预测分析。在此平台之上，SAP公司提供开放的云应用平台，从而实现设备注册、信息传递、事件处理、部件重用，以及设备管理等其它功能。系统支持SAP ERP以及非SAP应用相关的数据和流程集成功能。
SAP公司积极推动物联网和工业4.0在中国制造业中生根发芽，比如利用预测性维护和物联网解决方案来打造全新的建筑工地，帮助企业优化制造流程，为企业带来真正的价值，为此也得到了中国制造圈的广泛认可。2014年，SAP全球研发网络总裁、快速增长战略市场总裁 Clas Neumann被授予“中国IT思想领导者”称号，旨在表扬其在中国市场上推动工业4.0所做出的努力。正是由于Clas Neumann积极与政界、学术界和工业界的同仁们广泛且十分有见地的交流和交谈，使得工业4.0在中国市场上名声大振。
SAP公司将在物联网领域持续投入，并不遗余力地与中国政府、制造业以及整个合作伙伴生态系统通力合作，从而更好地普及物联网，并通过开发新应用推广物联网创新平台。
