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工业物联网智慧推进透明“智”造路径

www.cechina.cn2017.12.21阅读 49759

  当前,智能制造的趋势正冲击着全球制造业的面貌和走向,业内出现了很多谈论这一话题的声音。例如,未来工业的进化方向是什么?智能制造究竟要达到什么样的目的?为什么很多企业开始争相发展工业物联网
  针对这些疑问,施耐德电气(中国)有限公司工业事业部智能制造业务负责人李凯指出,智能制造和工业物联网在近年来的快速发展,和当前工业领域所处的趋势背景紧密相连,而发展智能制造的首要步骤,就是借助工业物联网技术实现透明化。
  透明化:制造业智能化升级首要步骤
  李凯谈到,近年来,作为全球能效管理与自动化领域数字化转型的领导者,施耐德电气越来越清晰地看到,社会和行业各个领域正在共同面临电气化、数字化、低碳化以及分散化的未来趋势。
  事实上,很多市场现象、技术进展和政策的走向,都在印证这些趋势的到来。电力行业在很多人看来已经是一个传统行业,但电气化在今天仍然是一个增速未减的强劲发展趋势,在未来几十年内,整个世界对电力的需求将达到难以想象的规模;数字化的迅猛发展,将让社会各个行业领域拥有不断增长的海量信息节点;低碳化的趋势,从当前城市交通电动化的现象可见一斑;而分散化的趋势则体现在信息存储运算、企业运营、能源生产等无处不在的去中心化,比如商业和工业上的云应用,能源领域的风电、太阳能发电以及智能微电网等技术都反映了这一趋势。


  回望中国,众所周知中国是一个制造业大国,也是全球范围内对工业新技术需求最大的市场之一。为了应对未来的挑战,中国从政策层面已经提出了《中国制造2025》规划,从中也能看到政府对制造业数字化、智能化转型形势的判断。中国从制造业大国到制造业强国还存在哪些差距?李凯认为,主要存在于生产效率、单位能耗和质量上,而数字化、智能化要实现的根本目标就是试图用更少的人力、更少的能源、原材料投入获得更优的产出。
  例如,在人力因素方面,正如苹果公司CEO库克日前访问中国时谈到的观点一样,中国早已不是在人力成本方面占据显著优势的国家了。今后的劳动力将被提供更加良好的待遇和工作体验,并通过更加智能化的管理而发挥更高效、更关键的作用。而中国制造业面临的另一个关键挑战——能耗问题也越来越显著。例如在水泥等一些重工业领域,中国企业平均的单位能耗水平甚至还不及印度,足可看出挑战之迫切,尤其是随着国内和国际间在能耗方面的合规性监管和市场准入门槛越来越高,这已经成为了必须解决的实际问题。
  要解决这些问题,对于一个真正的生产制造企业来说,真正的难题并非企业家没有升级改造的决心,也不在于技术的阻碍,而恰恰在于很多工厂在管理维度上是不透明的,就像一个“黑匣子”。李凯谈到,工厂是制造的核心,如果工厂数据信息本身是不透明的,那么智能化则无从谈起。工厂“黑匣子”的信息滞后和不可见,阻碍了工厂的管理运营者进行优化的决策和高效的响应。所以必须首先解决“黑匣子”,实现透明化。
  物联网架构推动互联互通,蕴藏无限潜能
  正是这样的挑战,促生了工业物联网这支“工业催化剂”的蓬勃发展。信息采集难、传递不通畅、难以实现云端计算分析等难题,都由于工业物联网的出现迎刃而解。李凯指出,云计算、移动互联、大数据、物联网、智能化等技术方向,为未来的生产和运营管理的智能化奠定了非常好的技术基础,这些技术出现和导入行业应用之后,才能真正解决过去业界很难解决的一些顽疾。今天,很多企业更是已经提出了自己对于工业物联网的计划和构想。
  而施耐德电气提出的模型,正是其面向全球推出的基于物联网的EcoStruxureTM架构和平台。据李凯介绍,EcoStruxure从下到上共分为三个层级,最下面的是互联互通的产品层,中间一层是边缘控制层,最上一层则是应用、分析与服务层。为了适应未来物联网的需要,在这三层都集成了完善的工业信息安全功能,同时该架构既支持云部署,也支持本地部署,可以根据用户需求灵活地进行配置和扩展。
  李凯指出,最上一层的应用、分析与服务层,是以往很多用户最容易忽视的方面,而未来的数字化转型机遇在这一层也恰恰是最为集中的,这也是为何施耐德电气非常看重贯穿整个架构的工业信息安全以及云部署能力等方面,以至于投入了大量资源提前布局。他谈到,在价值上,施耐德电气则帮助用户通过数字化转型实现更高的效率、更高的生产性能,并通过敏捷的管理带来更好的投资回报,同时通过远程的、可追溯的能力来获得主动风险化解。
  打通制造企业“人体”机能,实现透明“智”造
  今天,随着各个供应商对互联互通前景达成的共识,硬件的广泛连接其实早已经不再是问题,核心的问题变成了如何将互联互通的设备产生的海量数据,通过采集和加工,在正确的时间提供给正确的人,以实现有效的决策。
  在这方面,李凯把智慧的制造企业比作人体,他指出,自动化相当于人的四肢,负责执行任务;数字化系统相当于人的神经系统,负责各类信息、指令的联通和传达;而精益的生产运营技术则是智慧的头脑,也是智能制造最重要的核心和关键。
  在这一思维下,施耐德电气提倡依托“软硬结合,先软后硬”和“先医后药”的理念,在详尽梳理制造企业需求的前提下,对其转型升级进行有序的整体规划;而在实施时,则从面向运营级提供的精益运营咨询、数字化平台和服务入手,结合实际需求引入控制级和设备级的各类自动化产品和系统,最终打造一个覆盖全厂的透明“智”造解决方案。
  对此,李凯喜欢使用一个略带玩笑的说法:“我们和客户之间几乎没有‘一锤子买卖’,都是像‘联姻’一样不断深入了解,常常会和对方多个业务部门进行反复的沟通,有时还会帮助客户认识到自己一开始都没有意识到的真实需求。如果没有这种深入企业‘神经’和‘肌理’的反复调研和探讨,就很难得到一个真正能落地、有显著成效的智造解决方案。”
  当然,调研再详尽,没有实际产品也容易面临“巧妇难为无米之炊”的尴尬。在产品和解决方案的层面,施耐德电气正是利用了基于物联网的EcoStruxure架构和平台,通过覆盖互联互通的产品,边缘控制以及应用、分析与服务层的完整产品和解决方案,助力用户打造出“透明+融合”的工厂架构,实现制造企业从最底层到最顶层的全程透明化管控,这称得上是用物联网技术解决工业领域挑战的为数不多的实际落地案例。
  最终,施耐德电气透明“智”造解决方案最终可以为用户带来两大维度的智能化价值——端到端的智能化和生命周期智能化。李凯谈到,端到端的智能化实现了从用户端到供应商端的全程智能,包括从订单自动生成物料采购计划,自动进行排产,并全程对生产中出现的异常进行高效管控;而生命周期智能化的实现,则让企业可以将数字化服务与生产过程、研发过程进行有效连接,形成持续改善的闭环。
  可见,在当前制造业迅猛转型的时代,“知己知彼,百战不殆”依旧是企业赋能及提升竞争力的重要手段。正在有越来越多像工业物联网这样的新技术正在被整合进企业的升级工具包,并在透明化、智能化、数字化等方向上发挥作用。我们期待在未来,能够有越来越多的中国制造企业迈入透明“智”造的快行道,肩负起制造强国的民族梦想。