企業(yè)歷經(jīng)電子化、信息化后,迎來數(shù)字經(jīng)濟時代,如今,數(shù)字化成為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必經(jīng)之路。在《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》中強調(diào)“十四五”時期,我國數(shù)字經(jīng)濟轉(zhuǎn)向深化應(yīng)用、規(guī)范發(fā)展、普惠共享的新階段,并提出了多個預(yù)期性指標。比如到2025年,數(shù)字經(jīng)濟邁向全面擴展期,數(shù)字經(jīng)濟核心產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重達到10%、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)規(guī)模達到14萬億元、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用普及率達到45%

在技術(shù)、政策、市場等因素驅(qū)動下,智造”的重要性日益凸顯。該如何提升制造業(yè)核心競爭力,加快制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展,已成為所有傳統(tǒng)企業(yè)都在思考的問題。
行業(yè)專家認為,智能制造技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)正逐步形成,政府聚焦重點項目,智能制造全價值鏈建設(shè)快速興起,在此背景下產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型加速升級。
羅克韋爾自動化(中國)有限公司專家方曉東在采訪中表示:利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)賦能智能制造,必將帶來前所未有的大數(shù)據(jù)訪問、更強大的連接能力和更可靠的安全保障需求。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)是企業(yè)選擇應(yīng)用較多的一項技術(shù)。原因在于,傳統(tǒng)生產(chǎn)制造領(lǐng)域發(fā)展迅速使然,為保證生產(chǎn)效率、成本和產(chǎn)品質(zhì)量,自動化設(shè)備在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)逐漸“泛濫”,如何有效將如此之多自動化設(shè)備進行管控,對企業(yè)發(fā)展尤為重要。而IIOT在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涉及廣泛,將工廠設(shè)備、機器、控制器、數(shù)據(jù)庫、信息系統(tǒng)和人員之間通信堵塞問題打通,可以提供更多有價值的數(shù)據(jù)和情境信息,使自動化和控制系統(tǒng)更好地執(zhí)行任務(wù)。
五個領(lǐng)先應(yīng)用
目前,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)有助于傳統(tǒng)制造業(yè)加速轉(zhuǎn)型的應(yīng)用有以下五項領(lǐng)先方面。
1)預(yù)測性維護是應(yīng)用最多的案例之一。
IBM 的PMQ(Predictive Maintenance andQuality)大數(shù)據(jù)分析預(yù)測解決方案基于對設(shè)備性能和使用狀況的實時分析,通過監(jiān)測、分析和記錄設(shè)備的數(shù)據(jù),從而輸出主要設(shè)備的健康管理數(shù)據(jù),減少非計劃成本,延長設(shè)備壽命,提高產(chǎn)品質(zhì)量和收益等。曾利用 Watson IoT數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化能力,幫助美國的普惠發(fā)動機公司實現(xiàn)預(yù)測性維護,從而防止由于發(fā)動機故障導(dǎo)致的飛機事故。
凱撒空壓機借助SAP 預(yù)測性維護及服務(wù)解決方案實時監(jiān)控壓縮空氣站的情況,并在客戶資產(chǎn)出現(xiàn)故障之前主動采取維護措施。并為其帶來了全新的業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新——客戶可以按照傳感器記錄的實際空氣壓縮量來付費。
2)位置追蹤,基于IIOT,可通過將物料置入GPS 系統(tǒng)、RFID 標簽或其他無線技術(shù)進行位置追蹤,實時精準的位置顯示讓員工可以快速找尋到對應(yīng)物料,井然有序。
尋息工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)設(shè)電子圍欄安全防護功能,支持一鍵緊急求助、區(qū)域超/缺員報警,以及輔助巡檢人員進行考核管理、中控人員管理、訪客管理等功能。
爾達物芯科技憑借其多年的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)積累,結(jié)合LoRa?和低功耗藍牙定位技術(shù),推出了適合化工企業(yè)的人員及資產(chǎn)定位系統(tǒng)解決方案,解決了化工園區(qū)普遍存在的人員位置不可知、人員監(jiān)管系統(tǒng)效率低、無可視化智慧監(jiān)管平臺、危險區(qū)域難管控等問題。
3)信息分析,基于IIOT獲取的大量數(shù)據(jù)進行分析,尋找效率低下的地方并提出優(yōu)化運營的方法。
漢云平臺大數(shù)據(jù)實時分析企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)成效,分析了工程機械、制造業(yè)、物流行業(yè)等三大行業(yè)設(shè)備開工率情況,形成徐工指數(shù),支撐政府主管部門了解企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)情況,及時追蹤復(fù)工復(fù)產(chǎn)舉措成效,并且輔以漢云平臺大數(shù)據(jù)實時分析工程機械開工熱力趨勢,為下一步工作推進提供數(shù)據(jù)參考。 中交集團結(jié)合漢云平臺的施工設(shè)備統(tǒng)一監(jiān)控平臺,使設(shè)備事故降低3%,運行成本降低7%,設(shè)備利用率提高5%。
東方航空公司在Predix上使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,搜集了500多臺CFM56發(fā)動機的高壓渦輪葉片保修數(shù)據(jù),結(jié)合遠程診斷紀錄和第三方數(shù)據(jù),建立了葉片損傷分析預(yù)測模型。
4)遠程質(zhì)量監(jiān)控,基于IIOT,通過傳感器可以更快、更經(jīng)濟地提供環(huán)節(jié)、物料、生產(chǎn)信息,從而帶來更快、更有效的響應(yīng)。
漢云云監(jiān)工在線支援火神山和雷神山的建設(shè)。24小時實時監(jiān)測多種主力建筑施工設(shè)備健康狀態(tài),為施工進度保駕護航。
5)能源優(yōu)化,基于IIOT,連接到所有工業(yè)設(shè)備,環(huán)境設(shè)備,通過傳感器可以檢測能源使用的高峰和低谷,并自動調(diào)整操作以盡可能少用電,起到降低能源消耗的作用。
CET為東風(fēng)汽車集團股份有限公司W(wǎng)H60JPH工廠提供能源管理系統(tǒng),包括動力設(shè)備監(jiān)控、能源計量、動力站房視頻監(jiān)視、車間配電室視頻監(jiān)控、工廠環(huán)境監(jiān)視、動力管理電子化、動力大數(shù)據(jù)發(fā)布中心等6大功能,實現(xiàn)工廠動力設(shè)備遠程監(jiān)測、控制、群控;能耗統(tǒng)計與分析;動力站房遠程巡視;環(huán)境排放監(jiān)視統(tǒng)計分析;動力科日常管理電子化;動力數(shù)據(jù)抓取、統(tǒng)計、分析、發(fā)布等功能。
由工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)推動,行業(yè)互聯(lián)有能力從根本上改善運營,不僅可以增加企業(yè)的差異化競爭力,而且促使整個行業(yè)向更健康有利的方向發(fā)展,支撐全球經(jīng)濟發(fā)展。
IIoT 對企業(yè)運營帶來變革性影響,在十多年前已經(jīng)得到證明。除了上述提到IIOT目前有5個領(lǐng)先方面助力企業(yè)加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型外,有哪些IIoT“燈塔”平臺,為制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型做出巨大貢獻。
樹根互聯(lián)
根云平臺4.0版本具備三大通用核心能力,1)多種類工業(yè)設(shè)備的大規(guī)模連接能力:平臺支持工業(yè)協(xié)議超過1100種;2)多源工業(yè)大數(shù)據(jù)和AI的分析能力:滿足工業(yè)設(shè)備海量數(shù)據(jù)的采集和運算,具備低時延、高可靠等特性;即便是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工業(yè)設(shè)備,也能快速配置數(shù)字孿生建模;基于AI機理模型沉淀及預(yù)判,工業(yè)設(shè)備可實現(xiàn)健康評估和故障預(yù)測;3)多樣化工業(yè)應(yīng)用的開發(fā)和協(xié)同能力。
應(yīng)用案例:
三一燈塔工廠依托的“數(shù)字化轉(zhuǎn)型新基座”,就是由樹根互聯(lián)打造自主可控的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)——根云平臺。經(jīng)過改造后,三一北京樁機工廠在相同廠房面積下產(chǎn)值翻了一番,總體生產(chǎn)設(shè)備作業(yè)率從66.3%提升到86.7%,平均故障時間下降58.5%。目前,該工廠可生產(chǎn)近30種機型。2020年,三一北京樁機工廠的人均產(chǎn)值已達到1072.8萬元。
阿里云Lindorm
邊緣(Lindorm Edge)與云(Lindorm Cloud)一體化的工業(yè)數(shù)據(jù)存儲解決方案,對接阿里云邊緣數(shù)采一體機iGate,支持解析2000+工業(yè)協(xié)議并實時處理同步數(shù)字孿生平臺DTwin。Lindorm Cloud云端存儲節(jié)點與邊緣端實時同步,支撐全量IT&OT數(shù)據(jù)存儲及融合分析。數(shù)據(jù)庫的引入使得數(shù)據(jù)入庫性能提升3倍以上、成本降低20%以上;對于流量突增等情況也可以從容應(yīng)對,很好地支撐了業(yè)務(wù)快速發(fā)展。支持海量數(shù)據(jù)的高性能、高吞吐、低成本存儲與檢索分析,支持云原生存儲計算分離技術(shù),具備極致彈性能力。
應(yīng)用案例:
阿里云原生多模數(shù)據(jù)庫Lindorm與東軟云科技推出聯(lián)合解決方案,共建面向未來的車聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化運營運維云平臺。能夠提供海量實時監(jiān)控車輛、駕駛行為、第三方交通天氣等數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)存儲融合,支撐車廠、服務(wù)提供商等客戶運營大量駕駛?cè)擞脩魯?shù)據(jù),快速建立駕駛行為分析模型,面向保險、車廠、商業(yè)車隊、智慧城市等領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)運營與分析服務(wù)。目前,該聯(lián)合解決方案已在東軟睿馳、江鈴汽車、長城汽車等客戶中得到廣泛應(yīng)用和實踐落地。
上海市新能源汽車數(shù)據(jù)平臺的運營方在關(guān)鍵數(shù)據(jù)庫上選用了阿里云原生多模數(shù)據(jù)庫Lindorm,利用后者的高并發(fā)寫入、彈性擴展、實時檢索分析等能力,保障了數(shù)據(jù)采集、加載、分析、計算鏈路的穩(wěn)定、高效,以及低成本。據(jù)平臺技術(shù)負責(zé)人王成名介紹,阿里云Lindorm數(shù)據(jù)庫的引入使得數(shù)據(jù)入庫性能提升3倍以上、成本降低20%以上。
以上收集信息僅為部分案例。
# 難點亟待解決 加速“智造”進程
鑒于IIOT核心技術(shù)和支撐技術(shù),改變制造業(yè)、運輸業(yè)、建筑業(yè)、采礦和能源等行業(yè),已經(jīng)成為行業(yè)共識。加之各制造企業(yè)跟上數(shù)字化潮流的迫切需要,IIOT市場正在迅速增長。
大東時代智庫(TD)預(yù)計,到2025年,與全球工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的連接數(shù)量將達到138億,其中大中華區(qū)的連接數(shù)將達到41億,約占全球市場的1/3,物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)正迎來一個快速發(fā)展的時期。
尤其是在2020疫情的情況下,導(dǎo)致很多企業(yè)無法復(fù)工,員工無法工作,工廠停產(chǎn),直接刺激制造企業(yè)開始在IIoT方面的大力投入。
盡管優(yōu)勢使然,讓 IIoT得以快速發(fā)展,但隨著 IIoT 的普及,IIoT應(yīng)用還存在挑戰(zhàn)。其一,因擔(dān)心IIoT系統(tǒng)實施、部署和維護的成本,企業(yè)不愿意采用。其二,新技術(shù)實施和不斷變化的工作流程造成的初始中斷。其三,更多的網(wǎng)絡(luò)端點會增加組織的攻擊面和漏洞,企業(yè)對端點設(shè)備的依賴使攻擊更具破壞性。其四,OT及IT雙專業(yè)人才缺乏,面對復(fù)雜的系統(tǒng),大多數(shù)OT專家對于IT技術(shù)知識缺乏,同樣難以擔(dān)當管理優(yōu)化工業(yè)物網(wǎng)系統(tǒng)的重任。