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工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

制造走向“智能化”(二)|機遇下,智能制造背后的現(xiàn)實挑戰(zhàn)

2025China.cn   2021年07月05日

  加快發(fā)展智能制造是推動中國制造邁向高質(zhì)量發(fā)展、形成國際競爭新優(yōu)勢的不可忽略的增長引擎。但與此同時,傳統(tǒng)制造業(yè)在實現(xiàn)向網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化方向的轉(zhuǎn)型升級過程中,阻礙制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的挑戰(zhàn)不斷攀升,擺在我們面前是一系列亟需解決的現(xiàn)實問題。

  現(xiàn)實挑戰(zhàn)一:無法實時決策

  首先,現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)僅僅遵循ISA-955層架構(gòu)設(shè)計,是無法保證企業(yè)能夠做出實時且準(zhǔn)確的決策。自動化單元從以秒、分鐘為單元的力度到了MES級別就變成以班、小時、日的決策能力,再到了企業(yè)經(jīng)營管理規(guī)劃,包括企業(yè)生產(chǎn)計劃都是月、周、日為變化,這種本身的變化是無可厚非。但當(dāng)面對電力交易、大型實時生產(chǎn)過程中,或者面對中長期的期貨市場慢慢變成現(xiàn)貨市場,不僅要實現(xiàn)日前市場、日內(nèi)市場,甚至要實現(xiàn)實時交易,就必須要非常清楚知道企業(yè)自身的產(chǎn)能和銷售能力,但當(dāng)這些信息精確匹配出來的時候,就無法保證企業(yè)做到精確且實時的決策。

  現(xiàn)實挑戰(zhàn)二:難以實現(xiàn)精準(zhǔn)的過程控制

  在現(xiàn)實操作中,實現(xiàn)精準(zhǔn)的過程控制也是極為困難。主要是由于過程控制依賴于大量需要測量的外部因素、傳感器以及機理模型。但是,往往我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實原因一方面是由于外部檢測點不夠全面,海量的外部不確定因素?zé)o法采集;其次是所有傳感器無論是受限于功能還是部署成本、部署方式,都極大限制了對現(xiàn)場全面的監(jiān)測;還有一方面是傳統(tǒng)的機理模型覆蓋面有限。諸多方面因素的影響導(dǎo)致企業(yè)難以實現(xiàn)全面的狀態(tài)監(jiān)測、存在寬泛的監(jiān)測門限,冗余的設(shè)計以及大量依靠經(jīng)驗設(shè)定的模糊規(guī)則。

  現(xiàn)實挑戰(zhàn)三:難以實現(xiàn)快速的根因分析

  海量的過程因子和不確定性因素造成了包括工藝、質(zhì)量、產(chǎn)出、效率在內(nèi)的很多關(guān)鍵生產(chǎn)指標(biāo)都難以實現(xiàn)快速的根因分析。因為我們面對的往往是一個結(jié)果,由上千個因素形成的,而因素往往在動態(tài)不斷持續(xù)變化的,所以海量、動態(tài)的工藝控制點、割裂的業(yè)務(wù)系統(tǒng)以及模糊而滯后的專家經(jīng)驗都不同程度的加大了企業(yè)快速尋找根因的難度。

  現(xiàn)實挑戰(zhàn)四:動態(tài)條件下的多目標(biāo)優(yōu)化

  所有生產(chǎn)要素,包含生產(chǎn)設(shè)備、物料、工藝參數(shù)、勞動力等在內(nèi)的諸多要素都在動態(tài)變化。所以,任何一個指標(biāo)決策下達(dá)的時候必須得做折中,比如在做交付周期、良率、損耗、產(chǎn)能的關(guān)鍵指標(biāo)計算的時候,往往被迫在有限的條件下做各種各樣的人為規(guī)則限制的最優(yōu)求解,而這種求解往往不是最優(yōu)的,而是由代表專家經(jīng)驗或者模糊判斷形成的。

  現(xiàn)實挑戰(zhàn)五:缺乏結(jié)果預(yù)測和優(yōu)化的能力

  預(yù)測不只是對一個指標(biāo)根據(jù)歷史數(shù)據(jù)做預(yù)測,關(guān)鍵是根據(jù)過程數(shù)據(jù)能否預(yù)測結(jié)果,增強決策的科學(xué)性與預(yù)見性。例如當(dāng)某一產(chǎn)品批次、原材料成本等發(fā)生變化,就要求企業(yè)根據(jù)實時工藝數(shù)據(jù),盡可能實現(xiàn)對結(jié)果做出及時、準(zhǔn)確的預(yù)判,并根據(jù)預(yù)測結(jié)果來實時反饋改進(jìn)和優(yōu)化工藝,從而更好地提升企業(yè)的經(jīng)營效益。

  現(xiàn)實挑戰(zhàn)六:海量的數(shù)據(jù)

  工藝提升會促使大量節(jié)點的增加,而包括頻次采集在內(nèi)的節(jié)點數(shù)增加,一定會加劇數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。對企業(yè)而言,隨著數(shù)據(jù)規(guī)模越來越龐大、數(shù)據(jù)類型越來越豐富,以及數(shù)據(jù)實時分析需求越來越高,無論指標(biāo)計算還是深度分析,企業(yè)如何加速實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值依然是其面臨的極大考驗。

  在中國智能制造發(fā)展的大勢所趨下,智能制造有助于實現(xiàn)整個制造業(yè)價值鏈的智能化,而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施?;诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,解決工業(yè)現(xiàn)實挑戰(zhàn)的具體應(yīng)用,是制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的最佳突破口。

  在智能制造領(lǐng)域,寄云科技已經(jīng)走過數(shù)字化工廠、智能產(chǎn)線等階段,深入到通過工業(yè)大數(shù)據(jù)實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量分析、產(chǎn)能提升等階段。2021年5月,經(jīng)過近4年的沉淀,寄云科技推出了全新的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),發(fā)布NeuSeer工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2.0版本,秉承“平臺+數(shù)據(jù)智能應(yīng)用雙輪驅(qū)動”戰(zhàn)略,以工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺、工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺、數(shù)據(jù)智能應(yīng)用三款產(chǎn)品,提供服務(wù)于工業(yè)企業(yè)全生命周期的完整數(shù)字化產(chǎn)品體系,支持更多功能、更豐富的數(shù)據(jù)應(yīng)用場景,并將寄云服務(wù)上百家大型客戶的經(jīng)驗通過模板化的方式沉淀在平臺上,更好賦能客戶轉(zhuǎn)型升級,助力制造產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)更大范圍、更深層次的創(chuàng)新創(chuàng)造。

  基于此,對于制造走向“智能化”,寄云科技CEO時培昕博士分享的見解是以精益管理能力將自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化在內(nèi)的各種基礎(chǔ)能力聯(lián)合起來,同時結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各方面的技術(shù)能力,包括物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析、云計算、邊緣計算、數(shù)字孿生、工控安全等一系列的能力,才能為制造業(yè)實現(xiàn)精確性、實時性、準(zhǔn)確性、可預(yù)測、可優(yōu)化的最優(yōu)目標(biāo),加速推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,最終實現(xiàn)真正意義上的智能制造。

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