来自 商业新闻 2020-09-03 00:32 的文章

工业互联网为智能制造提供现实路径 - 行业分析

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工业互联网为智能制造提供了现实的途径

Www.6300.net 2019-04-09中国工程机械信息网

由于我国制造企业处于不同的信息化阶段,如何围绕不同企业的业务需求提供智能制造解决方案成为核心问题。与消费互联网类似,工业互联网可以为网络中的用户搭建一个供需平台,从而解决用户的个性化问题;同时,工业互联网平台能够收集相似的需求,通过网络的快速迭代,具体的解决方案将更容易实现大规模应用和优化。因此,工业互联网原则上解决了中国制造业在当前发展过程中面临的困境,是中国发展智能制造的现实路径。

工业互联网通过“平台数据”促进了制造业和市场的深度融合,从而增加了工业制造业在中国互联网消费者优势中的比重。工业互联网强调横向融合,即由IaaS/PaaS/SaaS和边缘层融合而成的新商业模式。互连、共享和数据迭代使这一融合过程的知识变得清晰,从而推动了行业的升级。

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工业互联网技术支持智能制造

工业互联网通过多种技术实现智能制造。

一个是工业软件技术。工业软件是一种工业“软设备”,是工业制造系统管理和控制不可或缺的一部分,是构建工厂精益和知识管理的工具和平台。目前,中国核心领域和重点行业的工业软件大部分由国外厂商提供。我国企业资源计划和制造执行系统有一定的基础,但与国外领先水平仍有差距。在工业APP领域,中国仍处于起步阶段。与商用应用程序相比,工业环境的苛刻条件、数据的多样性、实时性和安全性要求使得工业应用程序的开发更加困难和具有成本风险,尤其是对界面、显示和应用场景有特殊要求。随着互联网与制造业的深度融合,工业软件和工业应用程序有着广阔的前景。

第二,工业网络技术。工业互联网面向智能制造单元、智能车间和智能工厂。通过构建低延迟、高可靠性、广覆盖的网络基础设施,可以实现人、机、产品、系统等主要要素的全面感知、无处不在的互联和有序数据流,是智能制造的“血液循环系统”。与消费互联网相比,工业互联网连接人、机、物等工业要素,连接整个工业系统、产业链和价值链,在更大范围内进行实时连接和智能交互,对象、类型和数量更多,场景更复杂,延迟更低,可靠性更强,对网络性能的安全性要求更高。

工业网络技术利用各种网络协议和数据集成协议,通过数据和业务逻辑实现工业生产中各种软硬件系统的无缝集成。工厂中部署了数百种网络协议,协议标准众多且相对封闭。每台设备说不同的“方言”,这严重限制了工业数据互连的互操作性。推进工业互联网和智能制造的关键是开发和推广各种标准兼容、协议转换的技术、产品和解决方案,将设备间的通信转化为“普通话”,实现多源设备和异构系统间工业数据的有序流动。

第三,工业安全技术。工业互联网安全体系涵盖了设备、控制、网络、平台和数据,并通过与智能制造安全的合作,为智能制造构建了一个“免疫保护系统”。首先是确保工业设备的安全。工业设备的安全性本质上是短板。随着工业互联网的发展,越来越多的设备将被暴露在互联网上,病毒、木马、软件等安全隐患将不断渗透到工业领域。与消费互联网中的“追逐金钱”的隐患相比,工业设备的安全具有“致命”的隐患。二是确保控制的安全性。工业控制系统是实现工业生产自动化和数字化的基础。智能制造的发展带来了对高端可编程控制器和集散控制系统需求的增加,同时也对安全性提出了更高的要求。中国正在加大对技术研发和成果转化的支持力度,重点是工业控制系统等相关核心技术的突破。最后,确保数据安全。工业互联网承载着大量有价值的工业数据,可以揭示工业生产状况和运行规律,也承载着大量的市场、客户和供应链等信息。它是工业互联网的核心要素,因此数据安全已经成为工业互联网安全的重要任务之一。

第四,工业智能技术。数字技术是发展工业互联网和实现智能制造的前提。一是设备的数字化。中国制造业整体水平正处于从2.0到3.0的过渡阶段,设备陈旧,数字化水平低。2017年,中国规模以上工业企业生产设备的数字化率为44.8%,因此有必要安装传感器实现设备网络化。第二是业务流程的数字化。业务流程数字化的载体是工业软件。中国制造业占世界20%以上,但中国工业软件的市场份额仅占世界工业软件市场的3.5%。这表明工业软件在许多行业的应用水平不高,业务流程数字化的步伐需要加快。

工业互联网平台本质上是工业知识沉淀、传播和再利用的自动化生产线。作为工业互联网的核心要素,数据分布在设计、R&D、物流、供应链、销售、服务等环节。因此,海量数据的存储技术将大大提高频繁数据交互对实时传输和可靠性的要求,而数据挖掘技术将有助于提取有价值的信息,并用于优化生产过程和完善服务系统。人工智能技术的发展将赋予生产设备和产品以自己的思维,实现人、产品、设备和网络之间新的互动关系,大大提高工业互联网的生产效率。

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工业互联网平台重塑制造生态

工业互联网平台是在传统云平台基础上叠加物联网、大数据、人工智能等新兴技术的载体,实现海量异构数据聚合和建模分析、工业经验知识软件和模块化、工业创新应用开发和运营,从而支持智能生产决策、商业模式创新、资源优化配置和工业生态培育。

工业互联网平台可以重塑工业价值。基于工业互联网平台,企业的物理边界和组织边界将在更大范围内被打破,企业内部、供应链上下游以及供应链之间的数据孤岛将被打开,资源将得到有效协调,无边界组织将形成。例如,在飞机、船舶、汽车、机械等重点行业,COMAC、CSSC、长安汽车等企业实现了R&D数据从多数据源向统一数据源的演进,R&D流程从串行工作向并行工程的演进,不断提高R&D效率,缩短R&D周期,降低R&D成本。

工业互联网平台

工业互联网平台可以帮助企业创新组织管理。基于工业互联网平台,企业传统的组织结构模式将被重构,管理模式也将发生革命性的变化。管理对象已经从传统的人员、设备和资产扩展到机器人、数据和知识。越来越多的企业标准化工作将由机器来完成。考核标准为“执行力”,管理重心由控制转向员工授权,考核标准为“创造力”。

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产业互联网落地发展的核心理念

首先,数据驱动和软件定义是工业智能的核心思想。工业互联网整合了机器、数据和人,构建了企业和用户之间的无缝对接平台,使得数据驱动的个性化定制成为一种新的生产模式。在工业互联网条件下,未来的机器设备可以根据客户的个性化定制需求自行设计、制造和组装,大大提高了生产效率。以生产和消费数据为中心的制造模式将加速向社会化和用户深度参与的转变,生产设备网络化和生产系统智能化水平也将大大提高,这将大大增强价值创造空间。工业智能终端的应用为数字化制造提供了重要的基础保障。虽然目前企业的数字化程度还有很大差距,但随着智能终端的普及和企业信息化水平的不断提高,经过大约10年的发展,有望满足数据驱动生产的要求。

二是加快不同层次、不同行业的工业互联网平台建设和推广。以推进供方结构改革为主线,围绕软件定义、数据驱动、平台支撑、服务增值和智能领导的集成发展特色,加快建设和推广产业互联网平台和标准。一是实施产业互联网平台培育工程,研究制定平台建设和推广项目实施指引,选择一批跨行业、跨领域平台。其次,实施百万工业企业云项目,推动生产设备、研发工具、业务系统等的云转型和云迁移。创造平台应用的最佳实践,支持企业的数字化、网络化和智能化转型。第三,实施培育百万工业应用项目,针对特定行业和场景培育一批工业应用,以促进过程体验的程序化、工业知识的清晰化和工业智能的云计算化。最后,推进一批平台测试验证环境和测试平台建设,培育开发者社区,举办开发者竞赛,构建基于工业互联网平台的新型制造生态系统。

第三,促进行业标准的协同和综合应用。随着工业企业信息技术的发展,各类工业网络之间的协同和集成效应逐渐显现,工业数据的标准化对于不同软件之间的数据传输尤为重要。随着工业互联网市场竞争的日益激烈,企业间的技术标准竞争已经进入白热化阶段。由于跨国企业在为欧美发达国家的制造企业服务的过程中逐渐形成了自己的规范和标准,并且随着各类企业并购的发展,不同的软件产品实现了良好的融合。未来,随着国内工业企业的应用,市场对整合和融合的需求也越来越大。国内工业互联网企业需要通过上下游合作开发,进一步提高产品的适应性。

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