工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)制造到智造的蛻變
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)(包括能夠自學(xué)習(xí)的認(rèn)知計(jì)算)、企業(yè)級(jí)云平臺(tái)等新一代IT技術(shù)與工業(yè)系統(tǒng)深度融合形成的一種新的應(yīng)用生態(tài)。工業(yè)企業(yè)的轉(zhuǎn)型要從自身的條件出發(fā)，先在實(shí)踐中摸索，然后逐漸深入和延伸。轉(zhuǎn)型過程中重要的是要有一個(gè)統(tǒng)一、開放和可擴(kuò)展的架構(gòu)，為后續(xù)漸進(jìn)的深入和延伸提供平臺(tái)支撐，這就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)智能制造體系的系統(tǒng)支撐。
當(dāng)前，智能制造熱度高漲，石化、鋼鐵、機(jī)械裝備制造、汽車制造、航空航天、飛機(jī)制造等行業(yè)紛紛開始探索建設(shè)智能工廠。《中國制造2025》明確提出要推進(jìn)制造過程智能化，在重點(diǎn)領(lǐng)域試點(diǎn)建設(shè)智能工廠、數(shù)字化車間，這必將加速智能工廠在工業(yè)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。預(yù)計(jì)未來3-5年，全國將涌現(xiàn)出一批智能工廠。
一、以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)視角探索智能制造演進(jìn)
從工業(yè)發(fā)展的歷程來看，歷經(jīng)蒸汽機(jī)工業(yè)1.0時(shí)代、電氣化工業(yè)2.0時(shí)代、信息化工業(yè)3.0時(shí)代，而物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的深度融合，使得工業(yè)進(jìn)入智慧化的時(shí)代，即工業(yè)4.0。工業(yè)4.0是在個(gè)性化智能產(chǎn)品的需求驅(qū)使下，并在以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)背景下出現(xiàn)的新一代變革趨勢(shì)。新的變革具備三個(gè)特征：
垂直整合(企業(yè)內(nèi))
各機(jī)器及生產(chǎn)線的自控系統(tǒng)、工廠的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、以及ERP等系統(tǒng)的整合，打破信息化系統(tǒng)與自動(dòng)化系統(tǒng)之間的歷史鴻溝，使工廠與企業(yè)的生產(chǎn)制造能力得以優(yōu)化。
水平整合(企業(yè)間)
企業(yè)內(nèi)部及跨企業(yè)邊界的各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的整合，使得信息的共享、業(yè)務(wù)功能的組合可以跨越組織的邊界，使價(jià)值鏈的整體競(jìng)爭(zhēng)力得以提升。
端到端價(jià)值鏈的數(shù)字化整合(生態(tài)鏈)
這是實(shí)現(xiàn)“智能制造云”的愿景，用戶只要提交需求，就可以獲得所需的產(chǎn)品，而云端相關(guān)價(jià)值鏈各企業(yè)的制造與業(yè)務(wù)能力都以API的方式發(fā)布，使得快速柔性組合與安全調(diào)度執(zhí)行成為可能，最大化發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、服務(wù)等多方面的綜合能力。
二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)智能制造的“三駕馬車”
資產(chǎn)智能管理、工業(yè)大數(shù)據(jù)分析以及物聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這“三駕馬車”，是實(shí)現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵。資產(chǎn)智能管理是智能制造數(shù)據(jù)的核心來源，通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)連接了所有人、物與事，然后利用大數(shù)據(jù)工具來分析已知事件，預(yù)測(cè)問題，挖掘新知識(shí)，協(xié)助管理決策等。
資產(chǎn)智能管理是一種強(qiáng)大的數(shù)據(jù)來源
資產(chǎn)智能管理(AIM)、傳統(tǒng)資產(chǎn)管理(EAM)以及資產(chǎn)性能管理(APM)能夠?qū)崟r(shí)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。資產(chǎn)智能管理無間斷地處理制造各個(gè)領(lǐng)域生成的數(shù)據(jù)，包括歷史記錄數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)質(zhì)量流程中獲得的時(shí)域信息。以資產(chǎn)只能管理為例，僅僅通過監(jiān)測(cè)一定數(shù)量的設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間來安排預(yù)防性維護(hù)并不足以成為大數(shù)據(jù)手段。但是如果用戶使用震動(dòng)分析、熱紅外成像、流程條件數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)位置信息以及在互聯(lián)網(wǎng)上搜索有關(guān)類似設(shè)備的失效模式時(shí)，才真正涉及到了大數(shù)據(jù)處理。概括的說，把所有這些資產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)源結(jié)合起來，再利用演繹和預(yù)測(cè)分析等方法對(duì)這些數(shù)字進(jìn)行分析時(shí)，這是實(shí)現(xiàn)智能制造管理關(guān)鍵步驟。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的可溯源，降低了質(zhì)量成本，而且在流程數(shù)字化方面推動(dòng)了制造業(yè)智能化。流程數(shù)字化帶來的好處是從設(shè)計(jì)到用戶體驗(yàn)，一切都是有數(shù)據(jù)信息可追溯。這樣，制造商不僅可以理解實(shí)體產(chǎn)品是怎樣設(shè)計(jì)和制造的，還可以了解用戶體驗(yàn)如何以及如何與產(chǎn)品互動(dòng)。
大數(shù)據(jù)分析工具
隨著數(shù)字處理能力的不斷提升以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)日益成熟，海量的數(shù)據(jù)需要被解鎖處理，這些與制造流程緊密相關(guān)的數(shù)據(jù)與其他的數(shù)據(jù)加以融合，應(yīng)用新的分析工具(例如：圖像、視頻、地理空間、時(shí)間序列、預(yù)測(cè)模型、機(jī)器學(xué)習(xí)、優(yōu)化、模擬和統(tǒng)計(jì)過程控制等分析工具)對(duì)組合后的全新數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分析，可以根據(jù)需求得到不同的分析結(jié)果。
三、新華三工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)踐
企業(yè)動(dòng)靜資產(chǎn)管理、物聯(lián)平臺(tái)建設(shè)、大數(shù)據(jù)分析，作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三駕馬車，在企業(yè)不同階段的新業(yè)務(wù)探索時(shí)，往往是先單一系統(tǒng)建設(shè)，然后集成整合，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性的新業(yè)務(wù)架構(gòu)。如下，我們闡述了新華三供應(yīng)鏈基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建新IT業(yè)務(wù)的實(shí)踐。
圖1 方案整體技術(shù)架構(gòu)
圖2 軟硬件功能實(shí)施模塊
項(xiàng)目方案整體技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。該項(xiàng)目希望通過協(xié)同制造智能監(jiān)控平臺(tái)搭建實(shí)現(xiàn)如下目標(biāo)。
實(shí)現(xiàn)代工生產(chǎn)廠家的各種生產(chǎn)信息收集與智能化處理。
實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造產(chǎn)品的關(guān)鍵指標(biāo)統(tǒng)一監(jiān)控與管理。
實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻、遠(yuǎn)程技術(shù)支持，遠(yuǎn)程視頻管控、遠(yuǎn)程物流監(jiān)控。
通過生產(chǎn)過程智能化的工業(yè)采集與分析平臺(tái)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)提升工藝能力，提高生產(chǎn)質(zhì)量，生產(chǎn)效率。
通過工業(yè)大數(shù)據(jù)分析與決策系統(tǒng)建設(shè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的可預(yù)見性維護(hù)，包括銷售數(shù)據(jù)、售后服務(wù)數(shù)據(jù)、以及用戶信息等多維度分析，使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)數(shù)據(jù)資源的洞察力。
具體的軟硬件功能實(shí)施模塊建設(shè)內(nèi)容(如圖2所示)主要包括以下幾個(gè)方面。
面向制造能力的協(xié)同化制造與精益生產(chǎn)管控平臺(tái)建設(shè);
生產(chǎn)過程智能化的工業(yè)采集與管控平臺(tái)建設(shè);
工業(yè)大數(shù)據(jù)分析與決策系統(tǒng)建設(shè)。
結(jié)束語
基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能制造轉(zhuǎn)型，將為企業(yè)帶來全面的業(yè)務(wù)價(jià)值與能力提升，主要集中在加速產(chǎn)品創(chuàng)新，優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)營及交付全新服務(wù)三個(gè)方面。具體而言：
企業(yè)具備生產(chǎn)制造的高靈活性和更能適應(yīng)市場(chǎng)的生產(chǎn)流程
在完善全面產(chǎn)品生命周期管理，企業(yè)生產(chǎn)價(jià)值鏈互聯(lián)互動(dòng)之后，企業(yè)已經(jīng)具備針對(duì)特定用戶需求的專業(yè)化聚焦能力
提升以價(jià)值鏈為單位的整體競(jìng)爭(zhēng)能力。通過新的服務(wù)與業(yè)務(wù)模型開創(chuàng)新市場(chǎng)
（轉(zhuǎn)載）
