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(ping)臺應用普及率達到45%

在技術(shu)、政策、市場等因素(su)驅動下,智(zhi)造(zao)”的重要性日益凸顯。該如何提升制(zhi)造(zao)業核心競爭力,加(jia)快制(zhi)造(zao)業轉型發展,已成為所有(you)傳統企業都(dou)在思考的問(wen)題(ti)。
行(xing)業專家認為,智能(neng)制(zhi)造(zao)技術(shu)創新生態正逐步形成(cheng),政府聚焦重點項目,智能(neng)制(zhi)造(zao)全價值鏈建設快速興起,在(zai)此背景下(xia)產業數字(zi)化(hua)、智能(neng)化(hua)轉型(xing)加速升級(ji)。
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造,必將(jiang)帶來前所(suo)未(wei)有的大(da)數據(ju)訪問、更強大(da)的連接能力和更可(ke)靠(kao)的安全保障需求。
工(gong)業物聯(lian)網(IIoT)是企(qi)(qi)業選擇應用較多(duo)的一項技術。原(yuan)因在于,傳統(tong)生(sheng)(sheng)產(chan)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造領域發展迅速使然,為(wei)保證生(sheng)(sheng)產(chan)效(xiao)率、成(cheng)本和(he)產(chan)品質量(liang),自動(dong)化設(she)備在生(sheng)(sheng)產(chan)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造環(huan)節逐漸“泛(fan)濫”,如何有效(xiao)將如此之多(duo)自動(dong)化設(she)備進(jin)行管控,對企(qi)(qi)業發展尤為(wei)重要。而IIOT在工(gong)業互聯(lian)網內(nei)涉及廣泛(fan),將工(gong)廠(chang)設(she)備、機(ji)器、控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)器、數據庫(ku)、信(xin)(xin)息系統(tong)和(he)人員之間(jian)通信(xin)(xin)堵塞問題打通,可以提供(gong)更多(duo)有價值的數據和(he)情境信(xin)(xin)息,使自動(dong)化和(he)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系統(tong)更好地執(zhi)行任(ren)務。
五個領先應用
目前,工業物聯網有助于傳(chuan)統制造(zao)業加速轉型的應用(yong)有以下(xia)五(wu)項領先方面(mian)。
1)預測性維護是應用最多的案例之一。
IBM 的(de)PMQ(Predictive Maintenance andQuality)大數據(ju)分(fen)析預(yu)測解決方案基于(yu)對(dui)設(she)(she)備(bei)性能(neng)(neng)和(he)使(shi)用(yong)狀況的(de)實(shi)(shi)時分(fen)析,通過監測、分(fen)析和(he)記錄設(she)(she)備(bei)的(de)數據(ju),從而(er)輸出主要設(she)(she)備(bei)的(de)健康管理數據(ju),減少非計劃成本,延長設(she)(she)備(bei)壽(shou)命,提高產品質量和(he)收益等。曾利用(yong) Watson IoT數據(ju)分(fen)析和(he)優化能(neng)(neng)力,幫助美國的(de)普惠發動機公司實(shi)(shi)現預(yu)測性維護(hu),從而(er)防止由于(yu)發動機故障導致的(de)飛機事故。
凱(kai)撒空(kong)壓機借(jie)助SAP 預測性維(wei)護(hu)及服務(wu)解決(jue)方案實時(shi)監控壓縮空(kong)氣(qi)(qi)站的情況(kuang),并(bing)在客戶(hu)(hu)資產出現故障之前主動采取維(wei)護(hu)措(cuo)施。并(bing)為其(qi)帶來(lai)了(le)全新(xin)的業(ye)務(wu)模式創新(xin)——客戶(hu)(hu)可以按(an)照傳感器記錄(lu)的實際空(kong)氣(qi)(qi)壓縮量來(lai)付費。
2)位置追蹤,基于IIOT,可(ke)通(tong)過將物料置入GPS 系(xi)統、RFID 標簽(qian)或其他無線技術進行位置追蹤,實時(shi)精準的位置顯示讓員工可(ke)以快速(su)找尋到(dao)對應(ying)物料,井(jing)然有序。
尋息(xi)工業應(ying)用(yong)系統內設電子圍欄(lan)安全(quan)防護功(gong)能(neng),支持一鍵緊(jin)急求(qiu)助、區域(yu)超/缺(que)員(yuan)(yuan)報(bao)警,以(yi)及(ji)輔助巡檢(jian)人員(yuan)(yuan)進行考(kao)核管理(li)、中(zhong)控人員(yuan)(yuan)管理(li)、訪客管理(li)等(deng)功(gong)能(neng)。
爾達物(wu)芯科技(ji)憑借其多年的物(wu)聯網技(ji)術積累,結合(he)LoRa?和低功耗藍牙定位技(ji)術,推出了(le)適合(he)化工企業的人員(yuan)及資產定位系統解決方案,解決了(le)化工園區普遍存在的人員(yuan)位置不可知(zhi)、人員(yuan)監(jian)管(guan)(guan)系統效率低、無可視化智(zhi)慧監(jian)管(guan)(guan)平臺、危(wei)險區域(yu)難管(guan)(guan)控等問題(ti)。
3)信息分析,基于IIOT獲取的(de)大量數據進(jin)行分析,尋(xun)找效率低(di)下的(de)地方并(bing)提出優(you)化運營的(de)方法。
漢(han)云平(ping)(ping)臺(tai)(tai)大(da)數據(ju)(ju)實時分(fen)析企業(ye)復(fu)工(gong)(gong)復(fu)產(chan)(chan)成(cheng)效(xiao),分(fen)析了工(gong)(gong)程機(ji)械、制造業(ye)、物流行(xing)業(ye)等三大(da)行(xing)業(ye)設備開工(gong)(gong)率情況(kuang),形成(cheng)徐工(gong)(gong)指數,支撐政府主管部門了解企業(ye)復(fu)工(gong)(gong)復(fu)產(chan)(chan)情況(kuang),及時追蹤復(fu)工(gong)(gong)復(fu)產(chan)(chan)舉(ju)措成(cheng)效(xiao),并且輔以漢(han)云平(ping)(ping)臺(tai)(tai)大(da)數據(ju)(ju)實時分(fen)析工(gong)(gong)程機(ji)械開工(gong)(gong)熱力趨(qu)勢,為下一(yi)(yi)步(bu)工(gong)(gong)作推(tui)進(jin)提供數據(ju)(ju)參考(kao)。 中交集團結合漢(han)云平(ping)(ping)臺(tai)(tai)的施(shi)工(gong)(gong)設備統一(yi)(yi)監控平(ping)(ping)臺(tai)(tai),使設備事(shi)故降低3%,運行(xing)成(cheng)本降低7%,設備利用率提高5%。
東方(fang)航(hang)空公司在Predix上使用(yong)工(gong)業互聯網(wang)應用(yong),搜(sou)集了(le)500多(duo)臺CFM56發動(dong)機的高壓渦輪葉片保修數據,結(jie)合遠(yuan)程診斷紀錄和第三方(fang)數據,建立了(le)葉片損(sun)傷分析預測模型。
4)遠程質量監控,基于IIOT,通過傳感器可以更(geng)快、更(geng)經濟(ji)地提供(gong)環(huan)節、物料、生產信息,從(cong)而帶來更(geng)快、更(geng)有效的響應(ying)。
漢云(yun)云(yun)監工在線支援火(huo)神山(shan)和雷(lei)神山(shan)的建設。24小時實時監測多(duo)種主力(li)建筑施工設備(bei)健康狀態,為施工進度保駕護航。
5)能源優化,基于IIOT,連接到所有工業設備,環境(jing)設備,通過傳感器可(ke)以檢測能(neng)(neng)源使用的高峰和低(di)谷,并自動調整操作以盡可(ke)能(neng)(neng)少(shao)用電,起到降(jiang)低(di)能(neng)(neng)源消耗(hao)的作用。
CET為東風汽車集團股份有限(xian)公司WH60JPH工廠(chang)(chang)提供能(neng)源(yuan)管理系統(tong),包括動(dong)(dong)力(li)設備(bei)(bei)監控(kong)(kong)、能(neng)源(yuan)計(ji)量、動(dong)(dong)力(li)站(zhan)房(fang)視(shi)頻監視(shi)、車間配電(dian)室視(shi)頻監控(kong)(kong)、工廠(chang)(chang)環(huan)境(jing)監視(shi)、動(dong)(dong)力(li)管理電(dian)子化、動(dong)(dong)力(li)大數(shu)據(ju)發布中(zhong)心等6大功(gong)能(neng),實現(xian)工廠(chang)(chang)動(dong)(dong)力(li)設備(bei)(bei)遠(yuan)程(cheng)監測、控(kong)(kong)制、群(qun)控(kong)(kong);能(neng)耗統(tong)計(ji)與分(fen)析;動(dong)(dong)力(li)站(zhan)房(fang)遠(yuan)程(cheng)巡視(shi);環(huan)境(jing)排放監視(shi)統(tong)計(ji)分(fen)析;動(dong)(dong)力(li)科日常管理電(dian)子化;動(dong)(dong)力(li)數(shu)據(ju)抓(zhua)取、統(tong)計(ji)、分(fen)析、發布等功(gong)能(neng)。
由工(gong)業(ye)(ye)物聯網(IIoT)推動,行(xing)業(ye)(ye)互聯有(you)能力從根本(ben)上(shang)改善運營,不僅(jin)可以增加企業(ye)(ye)的差異化(hua)競爭力,而且促使(shi)整個行(xing)業(ye)(ye)向更健康有(you)利的方(fang)向發展(zhan),支撐全球經濟發展(zhan)。
IIoT 對企業(ye)運(yun)營帶來變革性影響(xiang),在十多(duo)年前(qian)已經得到證明。除(chu)了上(shang)述提到IIOT目(mu)前(qian)有5個領先方(fang)面(mian)助(zhu)力企業(ye)加速(su)數字化轉型外,有哪些IIoT“燈塔”平臺,為制造業(ye)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模;基于AI機理(li)模型沉淀及預判(pan),工業(ye)設備可(ke)實現健康評估和故(gu)障預測;3)多樣(yang)化工業(ye)應用的開(kai)發和協同(tong)能(neng)力。
應用案例:
三(san)一燈塔工(gong)(gong)(gong)廠(chang)依托(tuo)的“數字化轉型(xing)新基座”,就(jiu)是(shi)由(you)樹根(gen)互聯(lian)打(da)造(zao)自(zi)主可控的工(gong)(gong)(gong)業(ye)互聯(lian)網(wang)操作(zuo)(zuo)系統(tong)——根(gen)云平臺。經過改造(zao)后(hou),三(san)一北京(jing)樁機工(gong)(gong)(gong)廠(chang)在相同(tong)廠(chang)房面積下產值(zhi)翻了一番,總(zong)體(ti)生產設備(bei)作(zuo)(zuo)業(ye)率從66.3%提升到86.7%,平均(jun)故障時間下降58.5%。目前,該(gai)工(gong)(gong)(gong)廠(chang)可生產近(jin)30種機型(xing)。2020年,三(san)一北京(jing)樁機工(gong)(gong)(gong)廠(chang)的人均(jun)產值(zhi)已(yi)達到1072.8萬元。
阿里云Lindorm
邊緣(Lindorm Edge)與云(Lindorm Cloud)一(yi)體化的工業(ye)數(shu)(shu)據(ju)存(cun)(cun)儲解決(jue)方(fang)案,對接阿里云邊緣數(shu)(shu)采一(yi)體機iGate,支持(chi)解析2000+工業(ye)協議(yi)并實(shi)(shi)時處理(li)同步數(shu)(shu)字孿生(sheng)平臺DTwin。Lindorm Cloud云端存(cun)(cun)儲節點與邊緣端實(shi)(shi)時同步,支撐全量(liang)IT&OT數(shu)(shu)據(ju)存(cun)(cun)儲及融合(he)分(fen)析。數(shu)(shu)據(ju)庫的引入使(shi)得數(shu)(shu)據(ju)入庫性(xing)能提升3倍以上、成本降(jiang)低20%以上;對于流量(liang)突增等情況也可以從容應對,很好地支撐了業(ye)務快速發展(zhan)。支持(chi)海量(liang)數(shu)(shu)據(ju)的高性(xing)能、高吞吐、低成本存(cun)(cun)儲與檢索分(fen)析,支持(chi)云原生(sheng)存(cun)(cun)儲計算分(fen)離技術,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(ju)運營與分析服務。目前(qian),該聯(lian)合(he)解決(jue)方案已在東軟睿馳、江鈴汽車、長(chang)城汽車等(deng)客戶中得到廣泛應用和實(shi)踐落地。
上海市(shi)新能源(yuan)汽車數據(ju)(ju)平臺的(de)運(yun)營(ying)方在關鍵數據(ju)(ju)庫(ku)上選用了(le)阿(a)里(li)云(yun)原生(sheng)多模數據(ju)(ju)庫(ku)Lindorm,利用后者的(de)高并發(fa)寫入、彈性(xing)擴展、實時檢索分(fen)析等能力,保(bao)障了(le)數據(ju)(ju)采(cai)集、加載、分(fen)析、計(ji)算鏈(lian)路的(de)穩定、高效,以(yi)及低成(cheng)本。據(ju)(ju)平臺技術負責人王成(cheng)名介紹,阿(a)里(li)云(yun)Lindorm數據(ju)(ju)庫(ku)的(de)引入使(shi)得數據(ju)(ju)入庫(ku)性(xing)能提升3倍以(yi)上、成(cheng)本降(jiang)低20%以(yi)上。
以上收集信息僅(jin)為部(bu)分案(an)例。
# 難點亟待解決 加速“智造”進程
鑒(jian)于IIOT核心技術(shu)和(he)支撐技術(shu),改變制造(zao)業、運輸業、建筑業、采礦(kuang)和(he)能(neng)源等行(xing)業,已經(jing)成(cheng)為行(xing)業共識(shi)。加之各制造(zao)企業跟上數字化潮流的迫切需要,IIOT市場正在(zai)迅速增長。
大東時代(dai)智(zhi)庫(TD)預(yu)計,到(dao)2025年,與全(quan)球工業物聯(lian)網(wang)(wang)的(de)連接(jie)數量將達(da)(da)到(dao)138億(yi)(yi),其中大中華區的(de)連接(jie)數將達(da)(da)到(dao)41億(yi)(yi),約占全(quan)球市場(chang)的(de)1/3,物聯(lian)網(wang)(wang)和工業物聯(lian)網(wang)(wang)正迎來一(yi)個快速(su)發展的(de)時期。
尤(you)其是在2020疫情(qing)的情(qing)況(kuang)下,導致很(hen)多企(qi)(qi)業無法(fa)復(fu)工(gong)(gong),員工(gong)(gong)無法(fa)工(gong)(gong)作(zuo),工(gong)(gong)廠停產(chan),直接(jie)刺激制造企(qi)(qi)業開始(shi)在IIoT方面的大(da)力(li)投入。
盡管優(you)勢使然,讓 IIoT得(de)以快(kuai)速發展(zhan),但隨(sui)著(zhu) IIoT 的普(pu)及,IIoT應(ying)用還存在挑戰。其一,因擔心IIoT系統實施(shi)、部署和維護的成(cheng)本,企業(ye)不愿(yuan)意采用。其二,新(xin)技(ji)術實施(shi)和不斷變化的工(gong)作流程造(zao)成(cheng)的初始(shi)中斷。其三,更多的網(wang)絡(luo)端點會增(zeng)加組織的攻擊面(mian)和漏洞,企業(ye)對(dui)端點設備的依賴使攻擊更具(ju)破壞性。其四,OT及IT雙專業(ye)人才(cai)缺(que)乏(fa),面(mian)對(dui)復雜的系統,大多數OT專家(jia)對(dui)于IT技(ji)術知識缺(que)乏(fa),同(tong)樣難以擔當管理優(you)化工(gong)業(ye)物網(wang)系統的重任。