麥肯錫全球研究院最新預測，到2025年智慧工廠帶來的經(jīng)濟影響價值將達每年1.2萬億美元至3.7萬億美元。埃森哲聯(lián)合Frontier Economics預估了智慧工廠和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對中國12個產(chǎn)業(yè)的累計GDP影響。在中國當前政策和投資趨勢的助推下，未來15年，僅在制造業(yè)，智慧工廠和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)就可創(chuàng)造1960億美元的累計GDP增長;如果進一步擴大物聯(lián)網(wǎng)的影響，各行業(yè)還將創(chuàng)造出更大價值。以制造業(yè)為例，物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造的經(jīng)濟價值將從1960億美元躍升至7360億美元，增加276%。

    技術革新與全新挑戰(zhàn)

    智慧工廠代表了高度互聯(lián)和智能化的數(shù)字時代，工廠的智能化通過互聯(lián)互通、數(shù)字化、大數(shù)據(jù)、智能裝備與智能供應鏈五大關鍵領域得以體現(xiàn)。典型智慧工廠包括：生產(chǎn)設備互聯(lián)、物品識別定位、能耗自動檢測、設備狀態(tài)監(jiān)測、產(chǎn)品遠程運維、配件產(chǎn)品追溯、生產(chǎn)業(yè)績考核以及工廠環(huán)境監(jiān)測等目前存在的實際應用。

    目前智慧工廠相比于傳統(tǒng)工業(yè)制造具有幾個明顯的技術革新。智能的感知控制：通過利用智能感知技術隨時隨地對工業(yè)數(shù)據(jù)進行采集;全面的互聯(lián)互通：通過多種通信技術標準，將采集到的數(shù)據(jù)實時準確地傳遞出去;深度的數(shù)據(jù)應用：利用云計算、大數(shù)據(jù)等相關技術，對數(shù)據(jù)進行建模、分析和優(yōu)化，實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的充分挖掘和利用;創(chuàng)新的服務模式：利用信息管理、智能終端和平臺等技術，實現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)智能化改造，提升產(chǎn)業(yè)價值、優(yōu)化服務資源和激發(fā)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。

    在這些技術革新的基礎上，智慧工廠將會面對六大技術發(fā)展趨勢，即終端智能化，連接泛在化，計算邊緣化，網(wǎng)絡扁平化以及服務平臺化和安全提升化。由此帶來的管理變革包括設備聯(lián)接日趨多元化，數(shù)據(jù)處理向邊緣端傾斜以及企業(yè)戰(zhàn)略由產(chǎn)業(yè)個體向生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，企業(yè)運營由設備和資產(chǎn)向產(chǎn)品和客戶轉(zhuǎn)移。

    技術和趨勢的變革帶來了全新的挑戰(zhàn)，比如缺乏統(tǒng)一的技術標準，行業(yè)規(guī)范化有待加強;再比如中國企業(yè)普遍工業(yè)信息化程度低，應用推廣有待提速，以及企業(yè)發(fā)展不均衡，成功模式較難復制等。

    特別的數(shù)據(jù)所有權(quán)懸而未決，數(shù)據(jù)安全問題亟待解決。因此，從國家和企業(yè)層面上來說，面對這些挑戰(zhàn)，整體的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)布局標準化任務需要分階段實施，網(wǎng)絡互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)異構(gòu)集成等基本技術問題需要解決，包括規(guī)范資源數(shù)據(jù)的標準化封裝，構(gòu)建良好的應用創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境。此外，還要構(gòu)建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的安全環(huán)境，預防控制安全問題。

    面臨問題及技術實現(xiàn)

    作為未來工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，面對諸多技術挑戰(zhàn)，智慧工廠需要解決多個方面的問題。智慧工廠首當其沖面臨要解決的問題就是智能的感知控制，通過隨時隨地進行工業(yè)數(shù)據(jù)的采集來獲取最關鍵的工業(yè)數(shù)據(jù)。在技術實現(xiàn)方面，通過各種感知控制技術可以解決實際問題，這就涉及包括傳感器、設備識別、工業(yè)控制等多方面的技術。

    第二個需要解決的問題是全面的互聯(lián)互通，如何將采集到的數(shù)據(jù)實時準確的傳遞出去，并保證信號傳輸?shù)陌踩煽恳约凹嫒莶煌O備是非常重要的技術挑戰(zhàn)。應對這個問題需要的技術包括工業(yè)以太網(wǎng)、短距離無線通信和低功耗的工業(yè)廣域網(wǎng)等技術和相關解決方案。有了數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)傳輸，智慧工廠的智能化核心體現(xiàn)來自于對數(shù)據(jù)的深度應用。利用云計算、大數(shù)據(jù)等相關技術，對數(shù)據(jù)進行建模、分析和優(yōu)化，實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的充分挖掘和利用。這方面涉及的數(shù)據(jù)處理技術除了我們熟知的云計算等算法和設備服務之外，還包括數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)建模以及數(shù)據(jù)存儲等。

    最后，智慧工廠面臨的最特別的挑戰(zhàn)將是服務模式的創(chuàng)新，融合信息管理、智能終端和平臺等技術，實現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)的智能化改造。這方面涉及很多技術之外的服務模式創(chuàng)新，而其中最特別的一點是安全管理技術，特別是加密認證、防火墻和入侵檢測等技術環(huán)節(jié)，保障智慧工廠的全面安全性。通過連接網(wǎng)絡，客戶可以從工廠內(nèi)部和外部監(jiān)控機械的運行狀態(tài)、交換數(shù)據(jù)、更改生產(chǎn)指令和重新編寫MCU存儲程序來更新設備的設置。這就要求系統(tǒng)制造商需要提供一個更安全、更可靠、更友善人機界面且可重復編程的集成解決方案。

    伴隨著第四次工業(yè)革命的浪潮，新一代信息技術將給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來深刻的影響。從德國倡導的"工業(yè)4.0"到智能制造以及最新的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級已成不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢。勞動力成本上升、原材料價格上升迫使工廠必須采用更高效的自動化解決方案。另一方面，面對消費者的個性化需求的增長，工廠需要建立起快速響應多樣化需求的機制。智慧工廠的建立是個龐大的系統(tǒng)化工程，廣大的開發(fā)者將是參與這個龐大系統(tǒng)工程中某個部分開發(fā)的重要創(chuàng)造者。