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工業互聯網應用如何落到實處?


作為國家推進新基建的戰略舉措之一,最近工業互聯網的熱度不斷升高。繼四月青島提出要打造世界工業互聯網之都之后,蘇州也于六月宣布要全力打造“工業互聯網看蘇州”的品牌。那么,熱潮之下:

    ●工業互聯網如何在企業落地?

    ●工業互聯網的應用如何落到實處?

    ●工業互聯網平臺如何真正為客戶創造價值?

    本文對這些問題進行探討。

一、典型的工業互聯網應用

    工業互聯網是連接工業要素的網,其中包括連接企業的設備、產線、產品、服務、訂單、員工、信息系統等,進而連接客戶和供應商。在連接各種工業要素的基礎上,企業可以開展多種類型的工業互聯網應用。

    目前,比較成熟的工業互聯網應用可以分為以下四大類:

    第一類典型應用是管控工程機械、車輛(尤其是商用車、電動汽車、電動大巴等)、軌道車輛、農用機械、隧道施工設備、礦井掘進設備、叉車等物流設備、船舶、飛行器等移動設備。具體應用包括設備定位(室外和室內定位)、遠程監控、故障預警、開機率大數據分析、設備履歷管理、備品備件管理、服務資源調度和服務生命周期管理等。

漢云工業互聯網平臺漢云工業互聯網平臺

 

漢云工業互聯網平臺

    工程機械制造和施工行業的工業互聯網應用成熟度較高,這與工程機械行業銷售方式轉向租賃為主,設備的所有者和使用者分離有密切關系,設備的所有者必須管控出租的移動設備,確保設備使用者按時付費,正常使用設備,做好遠程維護。在這種需求驅動下,從GPS定位到遠程鎖機,再到故障診斷、備品備件管理、二手機銷售、設備資源調度及開機率大數據分析等,產生了很多務實應用,樹根互聯、徐工信息、天遠科技、中科云谷等發源于工程機械行業的工業互聯網平臺和服務企業應運而生。

    第二類典型應用是管控無人值守的固定設備,例如石油鉆采設備,風電、光伏等發電設備,電梯等涉及安全的設備,以及公共事業(水、電、氣制造與傳輸等)的關鍵設備。

上海電氣星云智匯工業互聯網平臺上海電氣星云智匯工業互聯網平臺

 

上海電氣星云智匯工業互聯網平臺

    具體應用包括遠程監控、運行優化、故障預警和資產管理等?!袄?,上海電氣推出了星云智匯平臺,實現了對風電設備的遠程監控,以及對上海三菱電梯十多萬臺正在服役的電梯開展了遠程監視及運維服務?!?/p>

上海三菱電梯遠程監視系統上海三菱電梯遠程監視系統

 

上海三菱電梯遠程監視系統

    第三類典型應用是在物流運輸過程中的實時監控。具體應用包括對物流車輛的位置、狀態(例如冷鏈物流需要保持低溫,危險品運輸需要進行事故預警等)進行監控,對運輸路徑進行優化等。上??萍瞥龅倪\輸管理云平臺就是一個典型案例。

科箭的運輸云平臺科箭的運輸云平臺

 

科箭的運輸云平臺科箭的運輸云平臺

 

科箭的運輸云平臺科箭的運輸云平臺

 

科箭的運輸云平臺

    第四類典型應用則是管控在制造企業車間中部署的關鍵生產設備、檢測設備、物流設備、試驗設備和動力設備。具體應用包括對故障進行預警,對生產績效、能耗、質量、設備、溫濕度和物料配送等關鍵指標進行監控,從而實現工藝優化、節能降耗、提升產能、提高設備OEE、提高刀具使用壽命、防范安全事故、避免非計劃性停機等。

    上海FANUC公司對正在服役的工業機器人提供ZDT(零宕機)服務,監控機器人減速機、伺服電機等關鍵零部件的運行狀態,提前進行故障預警和維修;三一重工已實現上萬臺機床設備的聯網,并在樹根互聯的根云平臺上進行實時狀態的監控;海爾也建立了十多個互聯工廠;牧野機床等機床企業則采用添加4G通信終端的方式,對正在企業服役的加工中心開展了遠程監控的實踐。推進這類工業互聯網應用的難度較大,首先是由于企業的設備種類繁多;其次是制造企業對于工廠網絡安全和數據安全的顧慮;第三是采集的數據如何能夠真正發揮價值,例如單靠機床數控系統的數據并不能預測機床的哪些關鍵零部件會出現何種故障。

三一重工應用根云平臺進行工廠監控三一重工應用根云平臺進行工廠監控

 

三一重工應用根云平臺進行工廠監控

二、多方協同推進設備數據采集和車間聯網,實現多贏

    目前,我國制造企業,尤其是離散制造企業車間的設備數據采集和聯網率很低,設備廠商眾多,數據接口形式多種多樣,工控協議繁多。在這種背景下,我國已經涌現出一批專業提供機床數據采集(MDC)解決方案的廠商,例如蘭光創新、蓋勒普、微茗、語禎物聯、斑彰信息、西格數據、CAXA、英迪致遠和恒力華振等。

    設備數據采集和車間聯網項目個性化很強,單純由MDC廠商推進,往往會由于部分啞設備,沒有開放接口的設備,或者MDC廠商以往沒有接觸過的設備難以采集數據而導致項目拖期。因此,由有豐富行業資源的第三方服務機構來組織裝備制造企業、工業數據采集廠商、工業自動化主流廠商、設備維修維護企業和工業互聯網平臺提供商,建立緊密協作的聯合體共同為用戶企業服務,實現設備數據采集和車間聯網,并解決工業互聯網應用過程的各種疑難問題,是一個務實有效的方式。在實現設備數據采集和車間聯網的基礎上,設備數據通過工廠網絡進行傳輸,可以避免單臺設備通過電信網絡傳輸數據,有利于實現工廠網絡和數據的安全管控,也可以降低數據傳輸的成本。

    通過工業互聯網平臺,設備用戶企業可以和裝備制造企業緊密協作,提高設備績效,避免非計劃停機,降低設備維護成本,減少設備備件庫存,提升產能,從而創造更大的效益;而聯合體成員企業可以從用戶企業交納的設備維護費用中,獲得合理的收益。

    此外,制造企業對車間數據出廠上云非常敏感,可以采用在企業私有云部署工業互聯網平臺,并在工業互聯網平臺上構建各類APP,例如各種型號機床維護、設備OEE、能效管理、質量分析的APP,來實現各種工業互聯網應用。當設備出現異常時,工業互聯網平臺可以進行預警。這時,用戶企業可以選擇把數據片段交給裝備制造企業進行分析,或者臨時將單臺設備與裝備制造企業聯網,也可以采用AR技術,輔助裝備制造企業或者維修企業的專家來進行遠程故障診斷。

三、推進工業互聯網應用要做好整體規劃,避免孤島

    信息孤島是我國制造企業推進兩化融合過程的通病,很多制造企業是頭痛醫頭,缺乏規劃,上了很多信息系統,但缺乏統一的信息集成平臺,沒有統一的數據架構,其結果是業務流程依然有很多斷點,需要重復錄入信息,存在大量接口,需要人工轉換數據。

    推進工業互聯網應用,同樣需要整體規劃,而且對于大型集團企業,必須上升到集團整體的高度來進行規劃,避免各自為政,僅僅部署單項應用。否則會形成大量的工業內聯網(Industrial Intranet),而非工業互聯網,最終很有可能會推到重來。大型集團企業的工業互聯網平臺可以采用集中部署方式,也可以采用集中加分布式部署方式。

    工業互聯網應用需要多方協作,涉及到企業內部與上下游企業之間的數據和流程協同。因此,工業互聯網數據如何采集?如何管理?數據的所有權和使用權歸屬?數據如何分析?如何分發?如何確保安全?這些問題都需要進行預先規劃,制定明確的方案。

四、推進工業互聯網應用需要避免條塊分割,重復建設

    當前,我國工業互聯網平臺眾多,良莠不齊,不少工業互聯網平臺的定位和功能相似,客觀上形成了條塊分割和重復建設的問題。由于各個制造行業都存在激烈的市場競爭,所以各個行業巨頭,例如工程機械、風電、光伏、家電和電梯等行業的巨頭都是各建各的平臺,各用各的平臺,缺乏真正能夠打通細分行業,展現行業全貌數據,便于行業主管部門進行統一監管的平臺。

    實際上,與其各個廠商都想自己建設工業互聯網平臺,都想當盟主,都試圖打造自己的“生態”,不如各個廠商各自發揮自己的優勢,共同打造一個真正開放、健康,基于行業標準的工業互聯網生態系統,工業互聯網平臺提供商、工業互聯網平臺運營商、工業APP開發商、工業數據采集廠商、云儲存、云計算、云安全、工業大數據與人工智能、數字孿生技術提供商等相互協作,互惠互利。

    工業互聯網平臺與制造業電商平臺及通用的云計算平臺的內涵和服務模式有本質區別,工業互聯網平臺的核心是通過采集工業數據,實現數據的可視化、洞察與業務優化,真正為客戶創造價值??梢灶A見,當前中國眾多的工業互聯網平臺將會經過大浪淘沙之后逐漸整合。工業互聯網平臺提供商應當聚焦若干行業,做深做透,在工業實踐中完善平臺的性能、開放性、可擴展性、柔性和廣泛的IT/OT兼容性,再逐漸擴展行業應用。

    總之,工業互聯網應用,需要從工業中來,到工業中去。應對各個細分行業的實際需求,解決企業內部和產業鏈協作的實際問題,為用戶企業創造實實在在的價值,形成良性循環。這才是中國工業互聯網應用的健康發展之道!



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