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制造業(yè)升級(jí)換代的“神器”之風(fēng)口上的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

近年來(lái),中美貿(mào)易戰(zhàn)愈演愈烈,華為、中興等高科技信息技術(shù)企業(yè)受到美國(guó)定點(diǎn)制裁,全國(guó)上下切身感受到產(chǎn)業(yè)升級(jí)的必要性與迫切性。被譽(yù)為第四次工業(yè)革命的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也受到持續(xù)關(guān)注,并被提到國(guó)家戰(zhàn)略層面加以推廣。

在頂層設(shè)計(jì)與潛在市場(chǎng)的雙重刺激下,全國(guó)各地的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)討論此起彼伏:2019年7月,世界工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大會(huì)在青島召開(kāi);8月,工信部召開(kāi)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”全國(guó)現(xiàn)場(chǎng)工作會(huì)議;廣東工博會(huì)期間舉行“2019工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)制造數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)研討會(huì)”;重慶舉行第二屆工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高峰論壇;武漢舉行“中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)大會(huì)”;上海則在8月底召開(kāi)的全球工業(yè)智能峰會(huì)。

當(dāng)前,業(yè)內(nèi)專家對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或智能制造的討論可謂是熱火朝天。在熱點(diǎn)背后,我們不禁思考,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)和特征是什么?為什么還要在信息化、兩化融合之外再提工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造?

賽百君從各方面信息了解到,很多制造型企業(yè),尤其是廣大中小制造企業(yè)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或智能制造基本還處于觀望狀態(tài)。這種觀望主要基于兩個(gè)方面:一是缺乏足夠的利益驅(qū)動(dòng),二是不知從何入手。

1.廣大企業(yè),尤其是廣大民營(yíng)制造企業(yè),各項(xiàng)管理改善活動(dòng)的推進(jìn)是以效益為導(dǎo)向的,所謂的“不見(jiàn)兔子不撒鷹”。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)然有很多相對(duì)成熟的應(yīng)用場(chǎng)景,比如生產(chǎn)可視化、設(shè)備監(jiān)控、質(zhì)量追溯、遠(yuǎn)程控制,等等,但其經(jīng)濟(jì)效益并不明顯,或者說(shuō)它們與企業(yè)效益的正相關(guān)性不明顯;況且,這些效果的取得也可以通過(guò)其他方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。也不排除,某些工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案的提供廠商夸大了它們的實(shí)際效果,為了將手中的東西賣(mài)個(gè)好價(jià)錢(qián),所以要找一個(gè)高大上的詞匯來(lái)美化,就如同將“理發(fā)店”美化為“形象工作室”。

2.人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的某些技術(shù)看起來(lái)太高端,高端得讓人不敢接近。這就像一個(gè)澡堂子,因?yàn)橥庥^裝修得像五星級(jí)酒店,讓只有普通消費(fèi)能力的人們望而卻步。一味地將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或智能制造講得有多好,有多高,有多先進(jìn),并不利于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的落地和廣泛應(yīng)用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案要想進(jìn)入“尋常百姓家”,首先得接地氣,要深入到業(yè)務(wù)的現(xiàn)場(chǎng)和問(wèn)題,要在繼承的基礎(chǔ)上做創(chuàng)新。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是什么

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是鏈接工業(yè)全系統(tǒng)、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈,支撐工業(yè)智能化發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,是新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合所形成的新興業(yè)態(tài)和應(yīng)用模式,是互聯(lián)網(wǎng)從消費(fèi)領(lǐng)域向生產(chǎn)領(lǐng)域、從虛擬經(jīng)濟(jì)向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)拓展的核心載體。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術(shù)與現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)深度融合的產(chǎn)物,是制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的重要載體,也是全球新一輪產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)

對(duì)相關(guān)從業(yè)者和制造企業(yè)來(lái)說(shuō),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的成熟應(yīng)用建立在對(duì)其的正確認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上,這種認(rèn)識(shí)必須是不唯大,只唯真;不唯高,只唯實(shí)。與ERP、MES、PLM等傳統(tǒng)IT解決方案相比較,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基本特征或使命主要還是解決“融合”的問(wèn)題,即OT(運(yùn)營(yíng)技術(shù))和IT(信息技術(shù))的融合,流程、數(shù)據(jù)與場(chǎng)景的融合。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)首先要解決好OT和IT的融合。在大多數(shù)企業(yè)中,OT和IT是相互獨(dú)立的兩個(gè)孤島。OT團(tuán)隊(duì)掌握了大量、實(shí)時(shí)的設(shè)備運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù),卻每天躺著數(shù)據(jù)金礦上而不知道怎么從中找到“金子”。

用句不那么好聽(tīng)的比喻,有些企業(yè)的OT團(tuán)隊(duì)就像“坐井觀天的青蛙”,他們了解井里的每一個(gè)細(xì)節(jié),可只看到了井口的那一片天,只是從設(shè)備管理的角度去看待和使用手里所掌握的設(shè)備數(shù)據(jù)。IT團(tuán)隊(duì)則往往處于另外一個(gè)極端,他們就像夸夸其談的“趙括”,張口閉口是戰(zhàn)略、端到端、改善、變革,卻不知道業(yè)務(wù)一線“一兵一卒”的現(xiàn)狀和變化,看似知道很多,其實(shí)知道的都是些大而無(wú)當(dāng)?shù)臇|西。用個(gè)未經(jīng)統(tǒng)計(jì)的比喻,很多企業(yè)上層的ERP、MES即使與下層的SCADA、DCS、PLC等做了集成,但MES等IT系統(tǒng)中所使用到的數(shù)據(jù)還不到OT所能提供的設(shè)備運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的1%。

OT就像地基,地基很深、很實(shí),但需要地基上建筑物的整體構(gòu)架才能彰顯其作用。IT就像墻壁和屋頂,再漂亮的屋頂和墻壁還是需要堅(jiān)實(shí)的地基做支撐。傳統(tǒng)OT之弊在于掌握的數(shù)據(jù)雖多卻立意不高,傳統(tǒng)IT之弊則在于視野廣卻顆粒度和準(zhǔn)確度不夠。

我們知道,OT中的數(shù)據(jù)是時(shí)間序列化數(shù)據(jù),它們只是一些Tag或點(diǎn)狀數(shù)據(jù),需要人們賦予它們以業(yè)務(wù)含義;IT中的數(shù)據(jù)則主要是關(guān)系型數(shù)據(jù),時(shí)間跨度較大,邏輯嚴(yán)謹(jǐn)卻不夠靈活和全面。

之所以說(shuō)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基本特征之一在于OT與IT的融合,就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中引入的數(shù)據(jù)建模機(jī)制,可以通過(guò)“物(Thing)”模型將來(lái)自O(shè)T的數(shù)據(jù)予以意義化和業(yè)務(wù)價(jià)值化,從而與IT中的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)同和融合,將地基、墻壁和屋頂“焊接”成一個(gè)有機(jī)的整體,將企業(yè)中的計(jì)劃、組織、執(zhí)行和控制等活動(dòng)實(shí)現(xiàn)雙向貫通,這也是工業(yè)4.0中“三項(xiàng)集成”(縱向集成、橫向集成和端到端集成)的應(yīng)有之義。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)其次是流程、數(shù)據(jù)和場(chǎng)景的融合。ERP、MES等IT系統(tǒng)是典型的流程驅(qū)動(dòng)(Process-Driven)的應(yīng)用系統(tǒng),業(yè)務(wù)流程的端到端(End-to-End)是這些系統(tǒng)的基本要求。因?yàn)樾枰獙?shí)現(xiàn)“端到端”的業(yè)務(wù)流程,它們可能就犧牲了對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析和應(yīng)用。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用則是典型的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)(Data-Driven),數(shù)據(jù)應(yīng)用的DIKWA(從數(shù)據(jù)到信息,從信息到知識(shí),從知識(shí)到洞察,從洞察到行動(dòng))生命周期循環(huán)是它們的基本特征,描述性分析、診斷性分析、預(yù)測(cè)性分析、響應(yīng)式分析是它們的典型應(yīng)用場(chǎng)景。流程驅(qū)動(dòng)也好,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)也好,都是要為企業(yè)經(jīng)營(yíng)效率和效益的提升來(lái)服務(wù),這就要集中體現(xiàn)到相關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)景中去。

經(jīng)營(yíng)管理的理論很多,其實(shí)最基本理論是PDCA管理,其他理論大都是PDCA的變種。企業(yè)的PDCA業(yè)務(wù)循環(huán),Plan、Do是流程驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用系統(tǒng)的擅長(zhǎng),Check、Analyze是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用系統(tǒng)的擅長(zhǎng),它們要實(shí)現(xiàn)完整的、可重復(fù)的閉環(huán),并需要結(jié)合到業(yè)務(wù)場(chǎng)景中去,最終以人為中心,為企業(yè)中的人提供相關(guān)便利。

我們說(shuō)企業(yè)經(jīng)營(yíng)“以人為本”,“以人為本”可以做各種形式的詮釋,也可以說(shuō)管理技術(shù)或方法的推進(jìn)要“以人為本”,企業(yè)中的利益相關(guān)方就是管理技術(shù)或方法的“客戶”。如果“客戶”沒(méi)有識(shí)別清楚,“客戶痛點(diǎn)”沒(méi)有出來(lái),工作沒(méi)有圍繞“客戶痛點(diǎn)”的解決來(lái)展開(kāi),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就不可能在企業(yè)得到應(yīng)用和認(rèn)可。如果說(shuō)流程和數(shù)據(jù)的雙輪驅(qū)動(dòng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“矢”,“客戶懂點(diǎn)”就是“的”,流程、數(shù)據(jù)和場(chǎng)景的融合就是“有的放矢”。

智能制造是大勢(shì)所趨

原因一:人口紅利消失,勞動(dòng)力成稀缺資源

有專家指出,人口轉(zhuǎn)變使得中國(guó)從20世紀(jì)60年代開(kāi)始享受人口紅利,而隨著出生率的不斷下降,中國(guó)的勞動(dòng)人口數(shù)量在2012出現(xiàn)了第一次絕對(duì)下降,意味著人口紅利趨于消失,2015年前后是中國(guó)人口紅利階段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。我國(guó)傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型企業(yè)嚴(yán)重依賴人口紅利,人口紅利的消失使得低成本勞動(dòng)力成為稀缺資源,傳統(tǒng)制造業(yè)正在面臨人力成本日益升高的生存難題。

原因二:下游需求持續(xù)復(fù)蘇

信息行業(yè)是典型的上游行業(yè),主要服務(wù)于不同行業(yè)的信息化需求,如教育、醫(yī)療、金融、政府、工業(yè)等等,上游景氣度提升能有效帶動(dòng)信息化投入的提升,從而利好于下游行業(yè)信息化企業(yè),過(guò)去幾年,醫(yī)療IT、金融IT等領(lǐng)域均出現(xiàn)過(guò)高景氣狀況。相對(duì)于醫(yī)療、金融等行業(yè),我國(guó)工業(yè)信息化水平相對(duì)較低,行業(yè)本身就有滲透率提升的需求,另一方面,近年來(lái),在國(guó)家供給側(cè)改革等政策的推動(dòng)下,工業(yè)領(lǐng)域需求持續(xù)復(fù)蘇,汽車、鋼鐵、紡織等多個(gè)細(xì)分行業(yè)業(yè)績(jī)回升。下游工業(yè)領(lǐng)域的復(fù)蘇將有望帶動(dòng)上游信息化投資。

得益于下游需求的持續(xù)復(fù)蘇,制造業(yè)信息化投入有望持續(xù)加大,相關(guān)信息化企業(yè)將隨之受益。

原因三:企業(yè)自身盈利追求

隨著我國(guó)人力成本、上游原材料成本等的上升,企業(yè)盈利難度較過(guò)去有所增加,尤其是在制造業(yè)中這一現(xiàn)象更加明顯。

制造業(yè)企業(yè)的制造周期時(shí)間是指從訂單發(fā)放經(jīng)車間周轉(zhuǎn)到最后發(fā)貨的總時(shí)間。制造周期時(shí)間越短,制造商庫(kù)存越少,市場(chǎng)需求變化時(shí)報(bào)廢的材料越少,調(diào)整適應(yīng)變化的靈活性越大。反之制造周期時(shí)間越長(zhǎng),積壓的多,不良及廢品增多,儲(chǔ)存費(fèi)用等等都會(huì)增加,此外,制造周期越長(zhǎng),工廠車間可能出現(xiàn)的問(wèn)題越多。減少制造周期時(shí)間不僅影響材料預(yù)備,還可以改善出貨計(jì)劃,加快產(chǎn)品輸出,因?yàn)椴牧显诘较乱粋(gè)操作之前停留的時(shí)間更短,故過(guò)程中的在制品減少。因?yàn)楫a(chǎn)品處理更少,故產(chǎn)品質(zhì)量得可以到改善。制造周期時(shí)間是在多數(shù)電子和電器等復(fù)雜品類裝配中的最大的問(wèn)題,制造周期每縮短一倍,企業(yè)年利潤(rùn)收益預(yù)期可增長(zhǎng)2.2倍。根據(jù)美國(guó)MESAInternational調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,智能制造可顯著縮短制造周期時(shí)間、提升生產(chǎn)效率,降低成本,提高單位時(shí)間產(chǎn)出,從而提升企業(yè)收益。因此,出于企業(yè)自身對(duì)盈利的追求,它們亦將會(huì)加大對(duì)智能制造領(lǐng)域的投入。

原因四:政策密集出臺(tái),中國(guó)制造2025箭在弦上

國(guó)務(wù)院2015年發(fā)布《中國(guó)制造2025》,提出通過(guò)“三步走”實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo),該行動(dòng)綱領(lǐng)面向十個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域,建設(shè)五大工程,包括:制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)、智能制造、工業(yè)強(qiáng)基、綠色制造、高端裝備創(chuàng)新。十九大報(bào)告也對(duì)發(fā)展制造業(yè)提出新的要求。據(jù)工信部介紹,為推進(jìn)智能制造產(chǎn)業(yè)政策落地,將加快其項(xiàng)目部署,并將總結(jié)試點(diǎn)示范經(jīng)驗(yàn)并在各行業(yè)進(jìn)行推廣,同時(shí)在此基礎(chǔ)上盡快形成后續(xù)政策和措施,進(jìn)一步推進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。中國(guó)工程院院士李培根說(shuō),數(shù)字智能時(shí)代的自動(dòng)化將幫助人類實(shí)現(xiàn)超越:它不光能替代人類的體力,還可以替代人類的腦力。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)自身的學(xué)習(xí)和實(shí)踐,可能在某一些點(diǎn)上超越人類的思維,使人類可以超越很多模型,即通過(guò)數(shù)字智能技術(shù)發(fā)現(xiàn)一些模型的近似參數(shù),認(rèn)識(shí)一些非固定模式的問(wèn)題,從而解決一些問(wèn)題。如谷歌數(shù)據(jù)中心的耗電問(wèn)題,就靠裝載的幾千個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)和智能技術(shù),最終把耗電降低了15%。此外它還可以超越時(shí)空,如AR技術(shù)、MR技術(shù)的應(yīng)用等使醫(yī)生可以遠(yuǎn)程指揮手術(shù),甚至消滅時(shí)間和空間、創(chuàng)造時(shí)間和空間。

武漢華工賽百數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的“智能制造信息系統(tǒng)整體解決方案服務(wù)商”, 專注于智慧工業(yè)等領(lǐng)域,承擔(dān)十余項(xiàng)國(guó)家相關(guān)部門(mén)支持的重點(diǎn)項(xiàng)目,參與多項(xiàng)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定,獲得國(guó)家專利、軟件著作權(quán)90余項(xiàng),產(chǎn)品和技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,客戶遍及各級(jí)政府及食藥農(nóng)產(chǎn)品、汽車及零部件、3C、白色家電、機(jī)械裝備等行業(yè)。華工賽百集合各方資源,以數(shù)據(jù)技術(shù)促進(jìn)傳統(tǒng)工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),以管理模式創(chuàng)新為動(dòng)力啟動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的新引擎,助力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入全新時(shí)代。

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