在物聯網、人工智能、云計算、混合現實等技術推動下的「工業4.0」，致力于打造更靈活，資源利用率更高的智能工廠，從而實現從產品開發、采購、制造、分銷到銷售的持續、實時信息流動。這種貫穿整個價值鏈的數字化流程不僅可大幅提高信息透明度，降低運營成本，更可促進產品高度個性化，通過靈活高效的開發和制造流程促進商業模式創新。

“整體而言，制造業企業已經在優化制造流程方面取得了巨大的進步，他們會通過投資人工智能、智能云和物聯網技術來提高效率，并創造新的收入來源。我們正在不斷見證制造業企業通過不同方式繼續引領整個行業的數字化革命。”

　　五大趨勢，推動制造業繼續革新

　　縱觀整個行業發展及相關技術演變，我們發現物聯網技術已經在制造業轉型的旅程上迎來一個重要轉折點，關鍵作用越來越凸顯。

　　工業物聯網已成主流

　　物聯網無處不在！而這一技術得到廣泛認可的一個標志是：我們已經不再需要向客戶解釋物聯網到底是什么，而是開始更主要地專注于客戶如何使用這種技術改善自己的運作。簡而言之，物聯網已成為現代工業制造領域的關鍵組成部分。

隨著物聯網的作用愈加重要，很多制造商與合作伙伴開始選擇基于微軟智能云平臺來部署自己的物聯網項目。例如西門子最近借助Azure智能云平臺發布了自己的物聯網生態：Mindsphere，幫助微軟與西門子共同的客戶通過Azure運行物聯網應用。

包括ABB、艾默生(Emerson)、通用電氣（GE）、霍尼韋爾（Honeywell）、PTC、羅克韋爾自動化（Rockwell Automation）、SAP、施耐德電氣（Schneider Electric）以及橫河電機（Yokogawa）在內，領先的工業自動化公司都在通過Azure云平臺開發自己的物聯網平臺。微軟已與全球超過8500家云合作伙伴聯手，打造了全球最大的合作伙伴生態之一。

　　人工智能和機器學習正在成熟

制造商們紛紛開始將高級人工智能與機器學習技術運用于物聯網制造場景，甚至將人工智能納入日常運營工作，以提高生產車間的安全性和效率。

例如ABB，他們運營著業內較大規模的工業物聯網平臺，該公司日前公布的勞動力管理解決方案ABB Ability Ellipse即可使用人工智能技術檢測異常情況，幫助客戶在運營過程中實現維護成本最小化。

　　制造商正在設法通過物聯網變現

越來越多的制造商正通過物聯網技術創建全新商業模式和服務產品。拜爾（Bayer）曾通過銷售農藥來抑制嚙齒類動物的侵襲。但現在，這家公司正通過物聯網服務開發新產品，他們發明了一種智能“數字化捕鼠器”，該設備基于Azure IoT服務構建，可收集有關捕鼠夾的信息，并預測嚙齒類動物可能造成的風險隱患，借此客戶即可通過用量更精確的化學藥品防止農作物受損。

類似這樣借助物聯網技術實現產品和服務轉型的企業還有很多。全球領先的金屬切削刀具制造商山特維克可樂滿（Sandvik Coromant）已開始通過分析切削刀具采集到的數據來幫助客戶優化生產流程。電梯制造商蒂森克虜伯（ThyssenKrupp）則通過基于物聯網的預測性維護服務在電梯實際發生故障前消除隱患。

　　物聯網在幫助制造商提高供應鏈效率

很多制造商還將物聯網技術整合到日常運營中，以改善供應鏈規劃和物流。例如o9 Solutions正在使用Azure云平臺以及微軟人工智能技術幫助客戶將實時運營和規劃流程緊密結合，借此更準確地預測產品需求并更高效地管理物料供應工作。

物流方面，豐田歐洲物料運輸公司（Toyota Material Handling Europe）也在使用人工智能和機器學習技術訓練無人駕駛運輸車識別不同倉庫的模式，來實現流程自動化并降低運營中斷率。

　　制造商使用物聯網實現社會福利

面對全球變暖以及淡水缺乏等環境問題，制造商們開始使用物聯網技術增加糧食產量，降低農作物種植過程中對淡水和化學藥品的需求量。例如食品加工系統公司布勒集團（Bühler Group）正在將人工智能、智能云，以及物聯網技術相結合，借此提高玉米產品的產量，同時最大限度地減少谷物地毒害污染。該公司革命性的光學分揀系統LumoVision可以快速準確地對收獲的谷物進行分類，從而篩選掉高達90%的受污染玉米。

類似的，還有很多企業正在使用物聯網技術保護地球并改善人們的健康。例如印度中央污染控制委員會就在借助物聯網和技術清理恒河。水泵制造商格蘭富（Grundfos）則在物聯網的幫助下幫助更多人獲得清潔的水資源并改善衛生程度。

　　OPC UA標準

　　為海量工業設備的“聯網”鋪平道路

　　數字化轉型已成為工業4.0時代制造商的首要任務。為了在全球市場上獲得競爭力，制造商必須能將工廠中的各種機器連接到云，以更為靈活的生產制造流程滿足客戶預期。然而很少有制造商愿意對自己的機械設備進行各種改動，因為這是一種風險大、成本高，會影響到安全性的“侵入式”手段。尤其是考慮到工廠中使用的設備品牌和型號多種多樣，問題似乎更嚴峻了。

好在新技術的出現解決了這些問題，可以幫助企業順利連接到云端，借此管理自己的數據和設備，從中獲得見解，并順利地利用機器學習能力。開放式平臺統一通信架構（Open Platform Communications Unified Architecture，OPC UA）在這背后居功至偉。這種技術可以簡化互操作性，幫助制造商先人一步將自己的資產轉變為智能工廠。

　　OPC UA是什么？

OPC UA是一種標準，旨在確保工業自動化系統和設備能夠以開放的方式獲得連接能力、互操作性、安全性以及可靠性。OPC UA被普遍認為是工業4.0最關鍵的通信和數據建模技術，該技術適用于不同軟件平臺，具備全面的擴展能力，由于靈活性非常高，目前已經被很多行業廣泛采用。

OPC UA標準由OPC基金會發起。OPC基金會是一個非營利機構，旨在促進多供應商和多平臺以安全可靠的方式實現互操作性。微軟早在1994年就與OPC基金會建立了合作關系，并陸續開始涉足多種關鍵領域，包括跨越不同物聯網產品，平臺中立的OPC UA，以及Azure IoT Suite和專為Windows10 IoT構建的通用Windows平臺等。最近，微軟還通過GitHub為OPC基金會提供了一套開源的.NET Standard參考棧，這也使得微軟成為OPC基金會最大的開源貢獻者。

微軟還是目前唯一一家同時使用OPC UA客戶端-服務器連接以及全新OPC UA發布-訂閱連接機制的云供應商。這意味著只有微軟可以在云中提供豐富的OPC UA信息模型（例如機器的語義描述），將原本只能通過本地部署方式使用的技術借助云服務提供給更多客戶。

　　為何要不遺余力地圍繞OPC UA

　　推廣各類產品？

硬件、軟件、服務之間的開放性和互操作性，這是幫助制造商轉型運營方式，打造全新解決方案的關鍵。作為工業4.0的既定通信標準，OPC UA對于生產設施互聯技術的未來演化至關重要。

OPC UA的很多特征使其成為互操作性方面一種非常有吸引力的標準。首先，該標準是開放的，相關規范已發布至OPC基金會網站，任何人都可閱讀。這些規范是獨立的，并不屬于某一個實體。隨著時間推移，各行業的供應商、最終用戶，以及軟件開發者還會進一步發展和完善該規范。該標準提供了豐富、可擴展的數據模型，可以與各類新技術和新方法輕松集成，同時依然維持與老舊產品的兼容性。

當然，在考慮任何新技術解決方案時，很多用戶最關心的始終是安全性。由眾多業界專家聯手打造的OPC UA標準很好地解決了這些問題，安全性深深融入整個標準中，使得企業能夠順利地進行訪問管理、身份認證、驗證以及加密。

這些特征為相關企業將工廠和設施連接到云端奠定了堅實基礎。通過這種非侵入式、極具成本效益的方式讓機器獲得與OPC UA相兼容的能力進而實現互聯，不同供應商已經圍繞這種做法建立了一個龐大的生態。借此用戶可以更靈活地創新，打造更多以客戶為中心的產品和服務，幫助制造商在全球范圍內獲得更大競爭力。

在該標準的幫助下，微軟已經打造出市面上最重要的物聯網平臺之一。CXP Group的最新報告中，已將微軟物聯網平臺評選為唯一能跨越設備集成、分析應用程序以及設備部署等不同領域，在各方面都提供最佳表現的平臺。

　　成功互聯，然后呢？

微軟始終致力于幫助企業通過云連接和云服務實現數字化轉型。諸如Azure IoT Suite和Azure IoT Central等云解決方案的不斷完善將幫助制造商更順利地開始工業4.0之旅。然而，互聯只是第一步，接下來制造商還需要其他解決方案的幫助，通過機器學習和分析技術提升效率。此外企業還需要設法通過這些見解實現產品創新和業務模式的轉型。

未來的Azure服務將與OPC UA更緊密集成，以實現更豐富的機器學習和分析能力，用更完善的設備管理服務，幫助微軟以更具競爭力的價格提供全球可用的超大規模云產品。

微軟也將積極參與推動OPC標準的進一步完善。通過與OPC基金會的合作，微軟會繼續用領先的云計算、安全性以及IT經驗優化OPC UA標準，并在不同層面與OPC基金會展開合作。

微軟Azure IoT Suite Connected Factory解決方案幫助制造商朝著工業4.0邁出了第一步，幫助制造商充分利用OPC UA互操作性標準連接新老設備，并從微軟云的安全性和隱私保護中獲益。

隨著諸如Connected Factory等令人振奮的全新物聯網解決方案發布，制造業企業已經迎來轉型的最佳時機。而微軟的物聯網解決方案以及廣闊的合作伙伴生態系統，將幫助任何規模、任何預算的企業順利實現互聯。