2018/04/28

戴尔与工业4.0：从制造到智造的转型

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引言

未来，我们的生产制造会是什么样子？

不用人工调度，机器就可以知道下一步要做什么；一瓶香水能根据个人的喜好来调制，甚至我们吃的药都是按照基因进行配方的。简单来说，工厂制造的流程将更智能、更高效，生产的产品也将更“懂”消费者。

这就是工业4.0要实现的目标。

小青是哈雷摩托的狂热爱好者，上个月他终于拥有了人生第一辆哈雷，这是一辆深度定制化的摩托车。小青先到哈雷官网挑选了自己中意的型号，指定了他想要的发动机、零件和外形颜色，然后在线下了订单。从接收到订单，到根据需求进行组装生产，再到最终出厂下线，只用了6个小时，小青就直接从工厂开走了这辆哈雷。而原来要生产这样一辆摩托车，至少要花20几天。

这就是工业4.0的一个典型应用场景。通过将价值链中的各个环节充分数字化，制造企业实现了生产效率的提升，整个生产制造的流程变得更加智能。如此深度定制化的产品也可以实现规模化量产。工业4.0强调如何利用物联网、云计算、大数据分析、通信、移动化以及安全等IT技术来实现数字化，从生产到物流的各个环节上，彻底改变以往的工业模式。

很明显，工业4.0的一个核心就是IT技术。由于大量的物理设备需要接入网络，后端系统的运作会越来越复杂，因此对底层的IT架构提出了新的要求。而考验一个系统是否符合工业4.0的要求，以下几个标准是必须满足的：

大容量、可扩展、智能化的存储架构

流“动”

工业4.0的一个核心话题就是物联网，它需要实现机器与机器（M2M）的对话，实现终端和终端之间的连通。从生产制造流程来看，需要在各种设备当中安装传感器设备，用来收集各个流程中的数据。这个数据量有多大？一台GE的飞机引擎一年所生成的数据量，甚至会超过GE航空业务历史上所有的数据。面对如此巨大且难以预估的数据量，我们需要规模更大且更容易扩展的存储。

在戴尔看来，大数据将成为未来的一个必然趋势。在应对海量数据存储方面，戴尔提出了“流动数据架构”概念，即数据应该可以根据被访问的频率在企业不同层次的存储设备间自由灵活地流动，这与工业4.0的数据存储需求不谋而合。

举例来说，从生产设备中收集的数据可以用来分析生产过程中哪些环节可以进一步优化改进，这些数据对实时的需求不高，可以放到低速的传统磁盘中。而用来跟踪物流的数据，则往往是实时的数据，它需要传输到后台系统进行实时分析从而实现更智能化的物流调度。因此它对于I/O的需求是比较高的，这部分数据可以存储到闪存介质当中。戴尔流动数据架构不仅可以针对海量数据进行分层存储，还可以让这些数据在不同的层级、介质当中自由流动，打造更加智能化的存储架构。

凭借EqualLogic 、Compellent以及PowerVault等存储产品的强大能力，戴尔流动数据架构不仅能够为制造企业提供大容量、可扩展的存储能力，还能够让大数据存储变得更加智能，更具经济性。

快速、安全、开放的网络架构

灵“动”

工业4.0对制造企业的网络环境也提出了新的课题：网络设备一方面将负责把从各个物理设备以及传感器中收集来的数据，安全地传送到集中化的管理平台；另一方面，它还将负责从云端接收各种指令，控制物理设备正确地执行任务。因此，支撑工业4.0的网络除了支持物联网接口之外，还应该对虚拟化和云计算提供天然的支持，并且在各个环节中保证数据的安全性。

如果说戴尔对于存储的定位是“流动”的话，那么对于网络的关键字就是“灵动”了——利用灵活的架构组合来支撑更加动态、开放的网络环境。一系列新推出的交换机产品都对开放网络安装环境都提供了完美支持。通过充分利用软件定义网络SDN等新技术，让客户能够充分利用开放式网络和复杂环境中的网络基础设施，实现数据中心向下一代多速率、开放式架构的转型，从而获得IT基础设施所能提供的最大收益。

面对工业4.0提出的新需求，戴尔网络产品力求以创新的方式来降低网络复杂性。以戴尔新推出的Z9100为例，这是一款最先进的面向聚合与接入层的1RU固定式100GbE结构交换机，可提供多速率交换功能（10/25/40/50/100GE），能够满足企业对不同速率的网络环境需求。Z9100在在大数据分析和需要高性能低延迟的环境中有着卓越的表现，特别适合云计算环境，是支撑工业4.0网络的绝佳之选。

灵活、富有弹性的云计算架构

联“动”

云计算被认为是实现工业4.0目标的最佳方式之一。因为要真正管理、运营好一个物联网应用，就必须把不同的物体以及终端进行互联，这里面需要非常多的技术作为支撑，而云将成为一个非常好的支点。以上面提到的哈雷摩托为例，定制生产会涉及到很多的芯片以及跟后台系统的实时连接，由1200多个零件做组合，需要几个亿的算法。这需要后台系统分配强大的计算能力，但专门为生产一辆摩托部署多台服务器、存储是不现实的，因此云计算就是最佳选择。在许多制造场景当中，也是如此。

在云计算方面，戴尔认为实现一个端到端的解决方案对客户才能有价值。这个云需要简单高效，灵活共融，可以让用户从现有架构平滑过渡到云架构，进而实现在多云环境中的应用和管理。这就是戴尔提出“任意云”解决方案的初衷，希望通过硬件（服务器、存储、网络），软件（云集成、虚拟化管理）以及服务（咨询、技术支持）这三大方面的“联动”，为客户提供一个模块化、端到端且高效融合的综合云计算能力。

比如制造业领军企业霍尼韦尔旗下的Honeywell Process Solutions，就利用戴尔提供的硬件设备以及虚拟化软件打造了自己的私有云平台——H-Pod。在霍尼韦尔的两个Tier 1 pod当中，他们采用了戴尔PowerEdge R620服务器、EqualLogic存储以及F10网络交换机，实现了第三方工具Veeam与vCloud的最佳集成，并在概念验证（POC）测试当中取得了优异成绩。霍尼韦尔与戴尔共同打造的这套私有云解决方案，也可以应用到不同规模的制造企业当中，为他们实现工业4.0目标打下坚实基础。

无论工业4.0还是我们提出的中国制造2025，其核心都是充分利用IT技术来帮助制造企业将生产、配送等各个充分实现数字化。夯实IT基础，逐步向更加灵活、智能的架构过渡将是一条必经之路。而“流动、灵动与联动”，就将成为戴尔在工业4.0背景下帮助企业从“制造”向“智造”转型的制胜法宝。