企業歷經電子化、信息化后,迎來數字經濟時代,如今,數字化成為企業高質量發展的必經之路。在《“十四五”數字經濟發展規劃》中強調“十四五”時期,我國數字經濟轉向深化應用、規范發展、普惠共享的新階段,并提出了多個預期性指標。比如到2025年,數字經濟邁向全面擴展期,數字經濟核心產業增加值占GDP比重達到10%、軟件和信息技術服務業規模達到14萬億元、工業互聯網平臺應用普及(ji)率達到45%
在(zai)技術、政(zheng)策、市場(chang)等因(yin)素(su)驅動下,智造(zao)”的(de)重要性(xing)日益凸顯。該(gai)如何(he)提升(sheng)制造(zao)業(ye)(ye)核心競爭(zheng)力,加快制造(zao)業(ye)(ye)轉型發展,已(yi)成為(wei)所有傳統企業(ye)(ye)都(dou)在(zai)思考(kao)的(de)問(wen)題。
行業專家認為,智能(neng)制造(zao)技術創新生態(tai)正逐步形成(cheng),政(zheng)府聚焦重點(dian)項目,智能(neng)制造(zao)全價值鏈建設快速興(xing)起(qi),在(zai)此背景下產業數字化(hua)、智能(neng)化(hua)轉型加速升(sheng)級。
羅克韋爾自動化(中國)有限公司專家方曉東在采訪中表示:利用工業物聯網技術賦能智能制(zhi)造,必將帶來(lai)前所未有的大數據訪問、更強(qiang)大的連接能力和更可靠的安全保(bao)障需(xu)求(qiu)。
工業(ye)物聯網(IIoT)是企業(ye)選(xuan)擇(ze)應用較多的一項技術(shu)。原因(yin)在于,傳統生(sheng)產制造領域發展(zhan)迅速使然,為保證生(sheng)產效(xiao)(xiao)率、成本和(he)產品質量,自(zi)動化設備(bei)(bei)在生(sheng)產制造環節(jie)逐漸“泛濫”,如何(he)有效(xiao)(xiao)將(jiang)如此之多自(zi)動化設備(bei)(bei)進行管控(kong),對企業(ye)發展(zhan)尤為重要。而IIOT在工業(ye)互(hu)聯網內涉及廣泛,將(jiang)工廠設備(bei)(bei)、機器、控(kong)制器、數(shu)據(ju)庫(ku)、信(xin)息系統和(he)人(ren)員之間(jian)通(tong)信(xin)堵塞問題打通(tong),可以提供更多有價值的數(shu)據(ju)和(he)情(qing)境信(xin)息,使自(zi)動化和(he)控(kong)制系統更好(hao)地執(zhi)行任務。
五個領先應用
目前,工(gong)業(ye)物聯(lian)網有助于傳統制造業(ye)加速轉型的應用有以下(xia)五項領(ling)先方面。
1)預測性維護是應用最多的案例之一。
IBM 的(de)(de)PMQ(Predictive Maintenance andQuality)大(da)數據(ju)(ju)分析(xi)預測解決(jue)方案基于對設(she)備(bei)(bei)性能(neng)(neng)和(he)使用狀(zhuang)況的(de)(de)實時分析(xi),通過監測、分析(xi)和(he)記錄(lu)設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)數據(ju)(ju),從而輸出主要設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)健康管理(li)數據(ju)(ju),減少非計劃(hua)成本,延長(chang)設(she)備(bei)(bei)壽命,提高產品質量和(he)收益(yi)等。曾利(li)用 Watson IoT數據(ju)(ju)分析(xi)和(he)優(you)化能(neng)(neng)力(li),幫助(zhu)美國的(de)(de)普惠發動機公司(si)實現預測性維護,從而防止由于發動機故障導致(zhi)的(de)(de)飛機事故。
凱撒(sa)空(kong)壓(ya)機借(jie)助SAP 預測性維(wei)護及服務(wu)解決方案(an)實(shi)時監控壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)站的情況,并(bing)在客(ke)戶資產(chan)出現故障之(zhi)前主動(dong)采取(qu)維(wei)護措施(shi)。并(bing)為其(qi)帶來了全新的業務(wu)模式創(chuang)新——客(ke)戶可以按(an)照傳(chuan)感(gan)器記錄的實(shi)際空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)量(liang)來付費。
2)位置追蹤,基于IIOT,可通過(guo)將物(wu)料置(zhi)(zhi)入GPS 系(xi)統、RFID 標簽或其他無線技術(shu)進行位置(zhi)(zhi)追蹤,實時精準的位置(zhi)(zhi)顯示(shi)讓員工(gong)可以快速找尋到對應物(wu)料,井然有序。
尋息工業(ye)應用系統內設電子圍欄安(an)全防護功能,支持(chi)一鍵(jian)緊急(ji)求(qiu)助、區域(yu)超/缺員(yuan)(yuan)報警,以及輔(fu)助巡檢人員(yuan)(yuan)進行(xing)考核(he)管(guan)理(li)、中控(kong)人員(yuan)(yuan)管(guan)理(li)、訪(fang)客管(guan)理(li)等功能。
爾(er)達物(wu)芯科技憑(ping)借其多年的(de)物(wu)聯(lian)網技術(shu)(shu)積累,結(jie)合LoRa?和低功耗藍(lan)牙定位技術(shu)(shu),推出了適(shi)合化(hua)工企(qi)業(ye)的(de)人員(yuan)及資產定位系(xi)統(tong)解決方案,解決了化(hua)工園區(qu)普遍存(cun)在的(de)人員(yuan)位置(zhi)不(bu)可(ke)知(zhi)、人員(yuan)監(jian)管(guan)系(xi)統(tong)效率低、無(wu)可(ke)視(shi)化(hua)智慧監(jian)管(guan)平臺(tai)、危險區(qu)域難管(guan)控等問題。
3)信息分析,基于IIOT獲取(qu)的(de)大量(liang)數據進(jin)行分(fen)析,尋找效率低下(xia)的(de)地方(fang)并提出優化運營的(de)方(fang)法(fa)。
漢(han)云平臺(tai)大(da)(da)數據實時分析(xi)(xi)企業(ye)(ye)復(fu)(fu)工(gong)(gong)(gong)(gong)復(fu)(fu)產(chan)成(cheng)(cheng)(cheng)效,分析(xi)(xi)了(le)工(gong)(gong)(gong)(gong)程機(ji)械、制造業(ye)(ye)、物(wu)流行業(ye)(ye)等三大(da)(da)行業(ye)(ye)設(she)備開(kai)工(gong)(gong)(gong)(gong)率情況,形成(cheng)(cheng)(cheng)徐工(gong)(gong)(gong)(gong)指(zhi)數,支撐政府主管(guan)部(bu)門(men)了(le)解(jie)企業(ye)(ye)復(fu)(fu)工(gong)(gong)(gong)(gong)復(fu)(fu)產(chan)情況,及時追蹤(zong)復(fu)(fu)工(gong)(gong)(gong)(gong)復(fu)(fu)產(chan)舉措成(cheng)(cheng)(cheng)效,并且輔以漢(han)云平臺(tai)大(da)(da)數據實時分析(xi)(xi)工(gong)(gong)(gong)(gong)程機(ji)械開(kai)工(gong)(gong)(gong)(gong)熱力趨勢,為下一(yi)步工(gong)(gong)(gong)(gong)作(zuo)推進提(ti)供數據參考。 中交集團結合漢(han)云平臺(tai)的施工(gong)(gong)(gong)(gong)設(she)備統一(yi)監控平臺(tai),使(shi)設(she)備事(shi)故降(jiang)低3%,運行成(cheng)(cheng)(cheng)本降(jiang)低7%,設(she)備利用率提(ti)高5%。
東方航空公司(si)在Predix上(shang)使用(yong)工(gong)業(ye)互聯網應用(yong),搜(sou)集了(le)500多臺CFM56發動機的高壓渦輪葉(xie)片保修數據,結合(he)遠程診斷紀錄(lu)和(he)第三(san)方數據,建立了(le)葉(xie)片損傷分析預測模(mo)型。
4)遠程質量監控,基于(yu)IIOT,通過傳(chuan)感(gan)器可(ke)以(yi)更(geng)快、更(geng)經濟地提供環節、物料、生(sheng)產信(xin)息,從而(er)帶來(lai)更(geng)快、更(geng)有效的響(xiang)應。
漢云(yun)云(yun)監(jian)(jian)工(gong)(gong)在線(xian)支援火神(shen)山(shan)和雷神(shen)山(shan)的建設(she)。24小時實時監(jian)(jian)測多種(zhong)主力建筑施(shi)工(gong)(gong)設(she)備(bei)健康狀態,為施(shi)工(gong)(gong)進度保駕護航。
5)能源優化,基于IIOT,連(lian)接到所有工業設備,環(huan)境設備,通(tong)過傳感器可以(yi)檢測能源(yuan)使用的(de)高峰(feng)和低谷,并(bing)自動(dong)調整操作(zuo)以(yi)盡可能少用電,起到降低能源(yuan)消耗的(de)作(zuo)用。
CET為東風汽車(che)集團(tuan)股份有限公司WH60JPH工廠提供能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)系統,包括動力(li)(li)(li)(li)設備監(jian)控、能(neng)源(yuan)計(ji)(ji)(ji)(ji)量、動力(li)(li)(li)(li)站房視(shi)頻監(jian)視(shi)、車(che)間配電室視(shi)頻監(jian)控、工廠環境監(jian)視(shi)、動力(li)(li)(li)(li)管(guan)理(li)電子化(hua)、動力(li)(li)(li)(li)大數(shu)據發(fa)布中心(xin)等6大功能(neng),實(shi)現工廠動力(li)(li)(li)(li)設備遠(yuan)程監(jian)測、控制、群控;能(neng)耗統計(ji)(ji)(ji)(ji)與分(fen)(fen)析;動力(li)(li)(li)(li)站房遠(yuan)程巡(xun)視(shi);環境排放監(jian)視(shi)統計(ji)(ji)(ji)(ji)分(fen)(fen)析;動力(li)(li)(li)(li)科日(ri)常管(guan)理(li)電子化(hua);動力(li)(li)(li)(li)數(shu)據抓取、統計(ji)(ji)(ji)(ji)、分(fen)(fen)析、發(fa)布等功能(neng)。
由工業(ye)物聯(lian)網(IIoT)推動(dong),行(xing)業(ye)互聯(lian)有能(neng)力從根本上改善運(yun)營,不僅(jin)可以增加企業(ye)的差異化(hua)競爭力,而且促使整個行(xing)業(ye)向更健康有利的方向發展,支撐全球(qiu)經濟發展。
IIoT 對(dui)企(qi)業運營(ying)帶來變革性影響,在十多年(nian)前(qian)已(yi)經(jing)得(de)到證明。除了上述提到IIOT目(mu)前(qian)有5個領先方面助力(li)企(qi)業加速數字化轉型外,有哪些(xie)IIoT“燈塔”平(ping)臺(tai),為制(zhi)造業數字化轉型做出巨大貢獻。
樹根互聯
根云平臺4.0版本具備三大通用核心能力,1)多種類工業設備的大規模連接能力:平臺支持工業協議超過1100種;2)多源工業大數據和AI的分析能力:滿足工業設備海量數據的采集和運算,具備低時延、高可靠等特性;即便是結構復雜的工業設備,也能快速配置數字孿生建(jian)模(mo);基于AI機(ji)理模(mo)型沉淀及(ji)預(yu)判,工(gong)業設備可實現健康評估(gu)和故障預(yu)測;3)多樣化工(gong)業應(ying)用的(de)開發和協同能力(li)。
應用案例:
三一(yi)(yi)燈(deng)塔工(gong)廠(chang)依托的(de)“數字化轉型新基座”,就是由樹根互聯(lian)(lian)打造自(zi)主可控(kong)的(de)工(gong)業互聯(lian)(lian)網操作(zuo)系統(tong)——根云(yun)平(ping)臺。經過(guo)改造后,三一(yi)(yi)北京(jing)樁(zhuang)機工(gong)廠(chang)在相同廠(chang)房面積下(xia)(xia)產(chan)值(zhi)翻了一(yi)(yi)番(fan),總(zong)體生產(chan)設備作(zuo)業率從66.3%提升到(dao)(dao)86.7%,平(ping)均(jun)故障時間下(xia)(xia)降58.5%。目前,該工(gong)廠(chang)可生產(chan)近(jin)30種(zhong)機型。2020年,三一(yi)(yi)北京(jing)樁(zhuang)機工(gong)廠(chang)的(de)人均(jun)產(chan)值(zhi)已達到(dao)(dao)1072.8萬(wan)元(yuan)。
阿里云Lindorm
邊(bian)緣(yuan)(Lindorm Edge)與云(yun)(Lindorm Cloud)一體化的工業(ye)數據存(cun)儲(chu)(chu)解決(jue)方案,對接阿(a)里(li)云(yun)邊(bian)緣(yuan)數采一體機iGate,支持解析2000+工業(ye)協議并實時處理同步(bu)數字孿生(sheng)(sheng)平臺DTwin。Lindorm Cloud云(yun)端(duan)存(cun)儲(chu)(chu)節點與邊(bian)緣(yuan)端(duan)實時同步(bu),支撐全量(liang)IT&OT數據存(cun)儲(chu)(chu)及融合分(fen)析。數據庫(ku)的引入(ru)使(shi)得數據入(ru)庫(ku)性(xing)能提升(sheng)3倍以上、成(cheng)本(ben)降低20%以上;對于(yu)流量(liang)突增等情況也(ye)可(ke)以從容應對,很好地支撐了業(ye)務快速發展。支持海量(liang)數據的高性(xing)能、高吞吐、低成(cheng)本(ben)存(cun)儲(chu)(chu)與檢索分(fen)析,支持云(yun)原生(sheng)(sheng)存(cun)儲(chu)(chu)計算分(fen)離技(ji)術,具備極致彈性(xing)能力。
應用案例:
阿里云原生多模數據庫Lindorm與東軟云科技推出聯合解決方案,共建面向未來的車聯網數字化運營運維云平臺。能夠提供海量實時監控車輛、駕駛行為、第三方交通天氣等數據源數據存儲融合,支撐車廠、服務提供商等客戶運營大量駕駛人用戶數據,快速建立駕駛行為分析模型,面向保險、車廠、商業車隊、智慧城市等(deng)領域提供數據運營與分(fen)析服(fu)務。目前,該聯合(he)解決方案已在東(dong)軟睿馳、江(jiang)鈴汽車、長城汽車等(deng)客(ke)戶中得(de)到(dao)廣泛應用(yong)和實踐落(luo)地。
上(shang)(shang)海(hai)市新能(neng)(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)數(shu)據(ju)(ju)平臺(tai)的運營方在關鍵數(shu)據(ju)(ju)庫(ku)上(shang)(shang)選用了(le)阿(a)里云(yun)原生多模數(shu)據(ju)(ju)庫(ku)Lindorm,利用后者的高(gao)并發(fa)寫(xie)入、彈(dan)性(xing)擴(kuo)展、實(shi)時檢(jian)索分(fen)析(xi)等能(neng)(neng)力,保障了(le)數(shu)據(ju)(ju)采集、加載、分(fen)析(xi)、計算鏈路(lu)的穩定、高(gao)效,以及低(di)成(cheng)本。據(ju)(ju)平臺(tai)技術負責人王成(cheng)名介(jie)紹,阿(a)里云(yun)Lindorm數(shu)據(ju)(ju)庫(ku)的引(yin)入使(shi)得(de)數(shu)據(ju)(ju)入庫(ku)性(xing)能(neng)(neng)提升3倍(bei)以上(shang)(shang)、成(cheng)本降(jiang)低(di)20%以上(shang)(shang)。
以(yi)上收(shou)集信息僅為部分(fen)案(an)例(li)。
# 難點亟待解決 加速“智造”進程
鑒于(yu)IIOT核(he)心技術(shu)和支撐技術(shu),改變制(zhi)造業、運輸(shu)業、建筑業、采礦和能(neng)源等行(xing)業,已經成為(wei)行(xing)業共(gong)識。加之(zhi)各(ge)制(zhi)造企業跟(gen)上數字化潮流的(de)迫(po)切需要,IIOT市(shi)場正在迅速增(zeng)長。
大(da)東時代智庫(TD)預計(ji),到2025年,與全(quan)球工業物聯網(wang)的連(lian)接數量將(jiang)達到138億(yi),其中大(da)中華(hua)區的連(lian)接數將(jiang)達到41億(yi),約(yue)占全(quan)球市場的1/3,物聯網(wang)和工業物聯網(wang)正迎來一個(ge)快速發展的時期(qi)。
尤其是在(zai)2020疫(yi)情的情況下(xia),導致很多企業無法復工,員工無法工作,工廠停產,直接(jie)刺激制造(zao)企業開(kai)始在(zai)IIoT方面(mian)的大力投入。
盡管(guan)優(you)勢使然,讓 IIoT得以(yi)快速(su)發(fa)展,但隨著 IIoT 的(de)(de)普及,IIoT應用還存(cun)在挑戰。其(qi)一,因(yin)擔(dan)心(xin)IIoT系統(tong)實(shi)施、部署和(he)(he)維(wei)護(hu)的(de)(de)成(cheng)本,企業(ye)不愿意(yi)采用。其(qi)二,新技術(shu)實(shi)施和(he)(he)不斷(duan)變化(hua)的(de)(de)工(gong)作(zuo)流(liu)程造成(cheng)的(de)(de)初(chu)始中(zhong)斷(duan)。其(qi)三,更(geng)多(duo)的(de)(de)網絡端點會(hui)增加組(zu)織(zhi)的(de)(de)攻擊(ji)面和(he)(he)漏洞(dong),企業(ye)對(dui)(dui)端點設備的(de)(de)依(yi)賴使攻擊(ji)更(geng)具破壞(huai)性。其(qi)四,OT及IT雙專業(ye)人才缺乏(fa),面對(dui)(dui)復雜(za)的(de)(de)系統(tong),大(da)多(duo)數OT專家對(dui)(dui)于IT技術(shu)知識缺乏(fa),同樣難以(yi)擔(dan)當管(guan)理優(you)化(hua)工(gong)業(ye)物網系統(tong)的(de)(de)重任。