王云侯:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為智能制造提供現實(shí)路徑 |
新聞類(lèi)別: 行業(yè)動(dòng)態(tài) 瀏覽量:1569 |
由于我國制造企業(yè)所處信息化階段差異較大,如何圍繞不同企業(yè)的業(yè)務(wù)需求提供智能制造的解決方案便成了核心問(wèn)題。與消費互聯(lián)網(wǎng)類(lèi)似的是,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠為網(wǎng)絡(luò )中的用戶(hù)搭建需求與供給的平臺,從而解決用戶(hù)的個(gè)性化問(wèn)題;同時(shí),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的平臺使得同類(lèi)需求得以聚集,特定的解決方案將更容易實(shí)現規模化的應用,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )的快速迭代實(shí)現優(yōu)化。因此,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從原理上解決了我國制造業(yè)在現階段發(fā)展過(guò)程中所面臨的困境,是我國發(fā)展智能制造的現實(shí)路徑。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)“平臺+數據”推動(dòng)制造業(yè)與市場(chǎng)的深度融合,從而在我國互聯(lián)網(wǎng)消費端的優(yōu)勢上增加工業(yè)制造的部分。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強調橫向融合,即圍繞IaaS/PaaS/SaaS以及邊緣層相互融合帶來(lái)的新業(yè)務(wù)模式。互聯(lián)、共享以及數據迭代使得這個(gè)融合過(guò)程的知識顯性化從而帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)的升級。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使能智能制造
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)多項技術(shù)使能智能制造。一是工業(yè)軟件技術(shù)。工業(yè)軟件是一種工業(yè)的“軟裝備”,是工業(yè)制造系統化管理和控制不可缺少的一部分,是建立工廠(chǎng)精益化和知識管理的工具和平臺。目前我國核心領(lǐng)域和關(guān)鍵行業(yè)的大部分工業(yè)軟件均由國外廠(chǎng)商提供,國內在ERP、MES等有一定基礎,但與國外領(lǐng)先水平仍有差距。在工業(yè)APP領(lǐng)域,我國尚處于起步階段。相對于商業(yè)APP,工業(yè)環(huán)境的苛刻條件、數據的多樣性、實(shí)時(shí)性和安全性的要求使得工業(yè)APP的開(kāi)發(fā)難度和成本風(fēng)險比較高,特別是接口、展示、應用場(chǎng)景等有特殊的要求。隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)深度融合,工業(yè)軟件及工業(yè)App前景廣闊。
二是工業(yè)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面向智能制造單元、智能車(chē)間、智能工廠(chǎng),通過(guò)構建低延時(shí)、高可靠、廣覆蓋的網(wǎng)絡(luò )基礎設施,實(shí)現人、機器、產(chǎn)品、系統等主體要素的全面感知、泛在互聯(lián)和數據有序流動(dòng),是智能制造的“血液循環(huán)系統”。與消費互聯(lián)網(wǎng)相比,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接人、機、物等各類(lèi)工業(yè)要素,連接工業(yè)全系統、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈,在更大范圍內進(jìn)行實(shí)時(shí)連接與智能交互,連接的對象、種類(lèi)、數量更多,場(chǎng)景更復雜,網(wǎng)絡(luò )性能上要求時(shí)延更低、可靠性更強,安全性要求更高。
工業(yè)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)利用各類(lèi)網(wǎng)絡(luò )協(xié)議以及數據集成協(xié)議,通過(guò)數據和業(yè)務(wù)邏輯,實(shí)現工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節中各類(lèi)軟、硬件系統的無(wú)縫集成。工廠(chǎng)內部署了上百種網(wǎng)絡(luò )協(xié)議,協(xié)議標準眾多且相對封閉,每個(gè)設備說(shuō)著(zhù)不同的“方言”,嚴重制約了工業(yè)數據互聯(lián)互通互操作。推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造的關(guān)鍵點(diǎn)在于開(kāi)發(fā)、推廣各類(lèi)標準兼容、協(xié)議轉換的技術(shù)、產(chǎn)品和解決方案,將設備之間的通信轉化為“普通話(huà)”,實(shí)現工業(yè)數據在多源設備、異構系統之間的有序流動(dòng)。
三是工業(yè)安全技術(shù)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障體系覆蓋設備、控制、網(wǎng)絡(luò )、平臺和數據,通過(guò)協(xié)同智能制造安全,構建起智能制造的“免疫防護系統”。一是保障工業(yè)設備安全。工業(yè)設備安全先天是短板,伴隨著(zhù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,越來(lái)越多的設備會(huì )暴露在互聯(lián)網(wǎng)上,病毒、木馬、勒索軟件等安全風(fēng)險不斷向工業(yè)領(lǐng)域滲透,和消費互聯(lián)網(wǎng)的“謀財”隱患相比,工業(yè)設備安全具有“害命”隱患。二是保障控制安全。工業(yè)控制系統是實(shí)現工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、數字化的基礎,發(fā)展智能制造帶來(lái)對中高端PLC和DCS需求增長(cháng)的同時(shí),在安全性方面也提出了更高的要求,我國正加大技術(shù)研發(fā)和成果轉化支持力度,重點(diǎn)突破工業(yè)控制系統等相關(guān)核心技術(shù)。三是保障數據安全。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上承載著(zhù)大量?jì)r(jià)值巨大的工業(yè)數據,能夠揭示工業(yè)生產(chǎn)情況及運行規律,也承載了大量市場(chǎng)、客戶(hù)、供應鏈等信息,是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心要素,數據安全也因此成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全保障的重要任務(wù)之一。
四是工業(yè)智能技術(shù)。數字化技術(shù)是發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和實(shí)現智能制造的前提。一是設備數字化。我國制造業(yè)總體水平處于2.0向3.0過(guò)渡階段,老舊設備多、數字化水平低,2017年我國規模以上工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)設備數字化率為44.8%,需要通過(guò)加裝傳感器等方式實(shí)現設備聯(lián)網(wǎng)。二是業(yè)務(wù)流程數字化。業(yè)務(wù)流程數字化的載體是工業(yè)軟件,我國制造業(yè)規模占全球20%以上,但我國工業(yè)軟件的市場(chǎng)份額僅為世界工業(yè)軟件市場(chǎng)的3.5%,這說(shuō)明很多行業(yè)工業(yè)軟件應用水平不高,業(yè)務(wù)流程的數字化步伐亟待加快。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺本質(zhì)上是一個(gè)工業(yè)知識沉淀、傳播、復用的自動(dòng)化生產(chǎn)流水線(xiàn)。數據作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心要素,遍布在設計、研發(fā)、物流、供應鏈、銷(xiāo)售、服務(wù)等各個(gè)環(huán)節,所以海量數據的存儲技術(shù)將大大提高頻繁的數據交互對傳輸實(shí)時(shí)性和可靠性的需求,而數據挖掘技術(shù)將有利于提取有價(jià)值的信息,并用于優(yōu)化生產(chǎn)流程,完善服務(wù)體系。人工智能技術(shù)的發(fā)展將賦予生產(chǎn)設備和產(chǎn)品擁有自己的思維,實(shí)現人、產(chǎn)品、設備和網(wǎng)絡(luò )之間新的互動(dòng)關(guān)系,極大地提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)效率。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺重構制造生態(tài)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是在傳統云平臺的基礎上疊加物聯(lián)網(wǎng)、大數據、人工智能等新興技術(shù),實(shí)現海量異構數據匯聚與建模分析、工業(yè)經(jīng)驗知識軟件化與模塊化、工業(yè)創(chuàng )新應用開(kāi)發(fā)與運行,從而支撐生產(chǎn)智能決策、業(yè)務(wù)模式創(chuàng )新、資源優(yōu)化配置和產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育的載體。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以重塑產(chǎn)業(yè)價(jià)值。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,將在更大范圍內打破企業(yè)的物理和組織邊界,打通企業(yè)內部、供應鏈上下游、供應鏈之間的數據孤島,實(shí)現資源有效協(xié)同,形成無(wú)邊界組織。如在飛機、船舶、汽車(chē)、機械等重點(diǎn)行業(yè),中國商飛、中船、長(cháng)安汽車(chē)等企業(yè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,實(shí)現了研發(fā)數據從多數據源向統一數據源演進(jìn),研發(fā)流程從串行工作向并行工程演進(jìn),不斷提升研發(fā)效率、縮短研發(fā)周期、降低研發(fā)成本。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以提升企業(yè)服務(wù)水平。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上各種基礎共性、行業(yè)通用和企業(yè)專(zhuān)用工業(yè)APP,可供企業(yè)按需集成應用,推動(dòng)工業(yè)設備從“功能機器”演進(jìn)為可感知、可聯(lián)網(wǎng)、可控制的“智能機器”,面向客戶(hù)開(kāi)展狀態(tài)監測、故障診斷、預測預警、健康管理等各種智能服務(wù)。同時(shí),可基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上的數據流,培育精準、便捷、智能的新型業(yè)態(tài),實(shí)現企業(yè)從產(chǎn)品生產(chǎn)商到客戶(hù)運營(yíng)商的轉變。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可以幫助企業(yè)創(chuàng )新組織管理。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,企業(yè)傳統的組織架構模式將被重構,管理方式也將發(fā)生革命性變革。管理對象從傳統的人員、設備、資產(chǎn)等拓展到機器人、數據、知識等,企業(yè)中可標準化的工作將越來(lái)越多交給機器完成,考核的標準是“執行力”,管理重點(diǎn)將從管控轉為為員工賦能,考核的標準是“創(chuàng )造力”。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地發(fā)展的核心思路
一是數據驅動(dòng)、軟件定義是工業(yè)智能化的核心思路。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)將機器、數據與人融合,搭建起企業(yè)與用戶(hù)的無(wú)縫對接平臺,使得數據驅動(dòng)的個(gè)性化定制成為生產(chǎn)的新模式。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)條件下,未來(lái)機器設備可以根據客戶(hù)個(gè)性化定制需求進(jìn)行自我設計、制造、裝配,極大地提升生產(chǎn)效率。以生產(chǎn)和消費數據為中心的制造模式加速向社會(huì )化和用戶(hù)深度參與轉變,生產(chǎn)設備網(wǎng)絡(luò )化和生產(chǎn)系統智能化水平也將得到大幅度提升,將大大提升價(jià)值創(chuàng )造空間。工業(yè)智能終端的應用為數字化制造提供了重要的基礎設施保證,雖然目前的企業(yè)數字化程度還有很大差距,但隨著(zhù)智能終端的普及和企業(yè)信息化水平不斷提升,有望經(jīng)過(guò)十年左右的發(fā)展達到數據驅動(dòng)生產(chǎn)的要求。
二是分層級、分行業(yè)地加快建設和推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。以推進(jìn)供給側結構性改革為主線(xiàn),圍繞軟件定義、數據驅動(dòng)、平臺支撐、服務(wù)增值、智能主導的融合發(fā)展特征,加快鼓勵建設和推廣工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺及標準。一是實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺培育工程,研究制訂平臺建設及推廣工程實(shí)施指南,遴選若干跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的平臺。二是實(shí)施百萬(wàn)工業(yè)企業(yè)上云工程,推動(dòng)生產(chǎn)設備、研發(fā)工具、業(yè)務(wù)系統等云化改造和云端遷移,打造平臺應用最佳實(shí)踐,支撐企業(yè)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化轉型。三是實(shí)施百萬(wàn)工業(yè)APP培育工程,面向特定行業(yè)、特定場(chǎng)景培育一批工業(yè)APP,推進(jìn)工藝經(jīng)驗的程序化、工業(yè)知識顯性化和工業(yè)智能的云計算化。四是推動(dòng)建設一批平臺測試驗證環(huán)境和測試床,培育開(kāi)發(fā)者社區,舉辦開(kāi)發(fā)者大賽,構建基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺制造業(yè)新生態(tài)。
三是促進(jìn)行業(yè)標準協(xié)同與集成應用。隨著(zhù)工業(yè)企業(yè)信息化的發(fā)展,各類(lèi)型工業(yè)網(wǎng)絡(luò )之間的協(xié)同與集成效應逐步顯現,工業(yè)數據的標準化規范化對于不同軟件之間數據的流轉顯得尤為重要,隨著(zhù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)競爭日益激烈,企業(yè)間對于技術(shù)標準的爭奪也已經(jīng)進(jìn)入白熱化階段。由于跨國企業(yè)在服務(wù)于歐美發(fā)達國家制造企業(yè)的過(guò)程中,已經(jīng)逐步形成了自己的規范和標準,并且隨著(zhù)各類(lèi)型企業(yè)的并購發(fā)展,不同軟件產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現了很好的融合,未來(lái)隨著(zhù)國內工業(yè)企業(yè)的應用,市場(chǎng)對于集成和融合的需求也在不斷提高,國內工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)需要進(jìn)一步通過(guò)上下游的合作和發(fā)展,提高產(chǎn)品的適應能力。
文章來(lái)源:中國電子報 |