工业互联网:突破智慧和机器的界限(六)

【编者按】机车

机车为世界各地运送了大量的原料和货物。2011年，借助于全球总里程达110万公里的铁路系统，货物运输量超过9.6万亿吨。当今铁路系统中，大约有12万辆柴油-电动铁路机车。柴油-电动铁路机车含有的18个重要旋转部件可以归为6大类：电车用电动机、散热片、压缩机、交流发电机、引擎、涡轮。铁路机组的每一个原件若都用到仪表，将需要超过220万个旋转部件。保守估计，未来15年，将有3.3万辆新的柴油-电动铁路机车投入运营；到2025年，仅柴油-电动铁路机车就需要配备39.6万个传感器以满足必要的监控。

炼油厂

炼油厂和石油化工厂多年来一直是先进监测和控制设备关注的对象。那些运用老式技术的设备需要与最先进的新设备进行竞争。同时，石油行业的繁荣和萧条，再加上要符合更为严格的环境标准，一直推动着人们对持续的技术改进和调整的需求。像往复式和离心式压缩机这样的旋转机械，与许许多多的泵一道，是包括炼油厂在内的能源加工企业使用的关键部件。当今，运营商监测和模拟这些设备是为了进行事先保养，以及确保整个工厂优化的安全性。对工厂进行效率和安全管理，以及提高生产效率是当今工业互联网发挥作用的领域。

全球有655家炼油厂，每天的原油产量为8800万桶--与全球石油日均消费量基本持平。每个现代炼油厂约有45个大型的旋转系统。这些系统存在于包括原油和真空蒸馏、焦化、加氢裂化、加氢精制、异构化等在内的各种关键性的炼油环节中。一些炼油厂较小，另一些则较复杂，基于其处理原油和服务消费者的角度来说，世界上任何一家炼油厂从本质上来讲都是一个定制的工业厂房。大多数炼油厂配备的主要装备有离心充泵、湿式和干式压缩机组、动力涡轮机、空气冷却器。如果仅考虑重点系统，一个炼油厂大约用到3万个重要旋转部件。除此之外，众多的泵和小的设备成为了系统监控的目标。为了满足新兴市场需求，未来十五年，世界还需要新建超过100座炼油厂，现有的炼油厂规模也将扩张。这表明，仅石油炼油厂在流程管理和自动化方面新增需求将超过4500个大型旋转系统。

卫生保健

虽然还未得到普遍认可，但是卫生保健服务业也用到了旋转机器。一个实例为计算机断层扫描仪器(CT)。这些机械能够使身体内部结构可视化。CT采用了旋转的X射线设备，绘制出3D版身体横截面图像。全球大约有52000个CT机。CT机广泛应用于诊断和评价治疗效果，包括：心脏、血管造影、脑、胸部、腹部、整形外科。

这些例子仅是那些可以监控、模拟、远程控制和自动化的数以百万计的机器和关键系统的一部分。随着全球网络的兴起，资产配置能力提高，服务和安全提升，资源流动就得以优化。技术融合促使在老设备改装和整修的同时，可采用新设备。流程优化过程会产生新的可能性，提高全要素生产率，降低成本结构。这些系统有望改变各个工业领域的竞争平衡，生存压力将迫使很多企业迅速采用该系统。接下来的将分析工业互联网面临的潜在机遇和挑战。

五、工业互联网的益处

工业互联网对机械、设备、机动车和工业网络的益处多多，反过来又影响到更加广泛的经济领域。如上所述，全球工业体系是巨大的。在本节中，我们将更详细地回顾它对特定产业的潜在益处，并得出结论：即使是产业层面很小的进步，放大后也会对整个经济系统产生极大益处。此外，我们还将研究在过去的几十年里，生产力趋势如何影响经济增长，并对未来二十年中，工业互联网的扩展对全球经济可能产生的影响进行预测。

工业互联网为工业经济的发展大开方便大门。智能仪器仪表让每个机器都得以优化，从而使之性能更优，成本更低且可靠性更高。优化后的机器能以最佳性能运行，使运行和维护成本最小化。智能网络能让联网的机器都进行优化。

一些公司已经开始尝鲜，享受到了益处，并克服了捕获和处理数据流中的挑战。从历史上看，这些努力主要集中在工业资产的数字控制系统上，相较于现在，其性能范围较窄且分散。随着检测和数据处理成本的下降，并考虑到资产基础的规模，应通过智能设备进行更广泛的产品层面的系统和子系统集成。

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