田日輝
要解決工業(yè)3.0大規(guī)模生產(chǎn)的同質(zhì)化、資源重塑、產(chǎn)能過(guò)剩、產(chǎn)品附加值低等問(wèn)題,需要全新技術(shù)持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品迭代更新速度,優(yōu)化制造過(guò)程的效益,優(yōu)化供應(yīng)鏈的整體協(xié)同效益,比如在產(chǎn)品中如何實(shí)現(xiàn)更高附加值的服務(wù)。此過(guò)程實(shí)際是把原來(lái)單環(huán)、單項(xiàng)的價(jià)值鏈優(yōu)化變成雙環(huán)。
我們知道,從工業(yè)3.0到4.0的企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。無(wú)論從產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)、國(guó)家前瞻性的指引抑或產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中的要求,都提出了從3.0到4.0的轉(zhuǎn)型趨勢(shì)。在3.0時(shí)代,諸多產(chǎn)業(yè)發(fā)展是以規(guī)模、成本、效益為核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),但在4.0時(shí)代,用戶需求發(fā)生了巨大的變化,產(chǎn)業(yè)供給極度豐富,諸多大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品已經(jīng)過(guò)剩。無(wú)論是原材料行業(yè)或是諸多高科技制造業(yè),如何以用戶為中心實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制生產(chǎn)成為首要議題。因此,需要智能化、自動(dòng)化的諸多全新技術(shù)。
在這個(gè)過(guò)程中,要解決工業(yè)3.0大規(guī)模生產(chǎn)的同質(zhì)化、資源重塑、產(chǎn)能過(guò)剩、產(chǎn)品附加值低等問(wèn)題,需要全新技術(shù)持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品迭代更新速度,優(yōu)化制造過(guò)程的效益,優(yōu)化供應(yīng)鏈的整體協(xié)同效益,比如在產(chǎn)品中如何實(shí)現(xiàn)更高附加值的服務(wù)。此過(guò)程實(shí)際是把原來(lái)單環(huán)、單項(xiàng)的價(jià)值鏈優(yōu)化變成雙環(huán)。雙環(huán)的意義,從制造的角度指的是人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)?!叭恕笔枪S生產(chǎn)線的工人,“機(jī)”是生產(chǎn)線的裝備,“料”是生產(chǎn)的原材料,“法”是生產(chǎn)的工藝參數(shù)、工藝邏輯,保證產(chǎn)品閉環(huán)價(jià)值?!叭?、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)”在產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化中不僅需要提高效率,更需要和企業(yè)級(jí)的研、產(chǎn)、供、銷、服結(jié)合。
比如,每一單的定制化生產(chǎn)要從前端的電子商務(wù)平臺(tái)收集用戶個(gè)性化需求開(kāi)始,包括預(yù)測(cè)用戶的需求。之后,從電商平臺(tái)進(jìn)入到ERP系統(tǒng),把訂單分撿到工廠進(jìn)行排查。大規(guī)模定制化生產(chǎn)和批量生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)線的排產(chǎn)要求、自動(dòng)化水平完全不同。從產(chǎn)品營(yíng)銷的角度看則需理解用戶的個(gè)性化需求,以便通過(guò)電商平臺(tái)進(jìn)行精準(zhǔn)推薦。
總之,需要把制造的環(huán)節(jié)和企業(yè)整體運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)虛實(shí)結(jié)合后,互聯(lián)工廠、柔性制造、智能決策和閉環(huán)質(zhì)量體系才能最終建立。其中存在諸多需要優(yōu)化的環(huán)節(jié)。比如,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或者數(shù)據(jù)智能平臺(tái)如何通過(guò)智能化技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)化全價(jià)值鏈?!把小a(chǎn)、供、銷、服”各個(gè)領(lǐng)域中均有諸多智能化應(yīng)用場(chǎng)景,通過(guò)這些應(yīng)用場(chǎng)景的持續(xù)優(yōu)化、整體組合后,才能形成智能制造,提升智能化水平。
在此過(guò)程中也面臨諸多挑戰(zhàn)。因?yàn)槁?lián)想經(jīng)過(guò)了大概七八年的利用大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)優(yōu)化自身業(yè)務(wù)鏈、效率和智能化的歷程,同時(shí)也為國(guó)內(nèi)大中型企業(yè)提供數(shù)據(jù)智能轉(zhuǎn)型的優(yōu)化服務(wù),在數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能制造實(shí)施的過(guò)程中,最典型的是以下幾個(gè)方面。
首先,現(xiàn)在很多業(yè)務(wù)流程中,人工過(guò)程非常多,比如制造環(huán)節(jié)、工廠人員管理、生產(chǎn)線的諸多工藝參數(shù)管理,甚至有些看似智能的工廠,仍舊將工藝參數(shù)寫在紙上,通過(guò)代代相傳的模式進(jìn)行管理。整體生產(chǎn)產(chǎn)品的交付體系、訂單、物料、生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)物流的整體無(wú)法很好協(xié)同。這其中最核心的則是沒(méi)有數(shù)字化、自動(dòng)化過(guò)程。
第二個(gè)挑戰(zhàn)與第一個(gè)挑戰(zhàn)極為相關(guān),即為什么無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化過(guò)程?為什么需要涉及諸多手工干預(yù)?其實(shí)這是由于智能制造、自動(dòng)化、IT信息技術(shù)的價(jià)值鏈非常復(fù)雜。在某個(gè)工業(yè)生產(chǎn)線上,可以看到大量工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備,比如當(dāng)今配備的諸多機(jī)械手。雖然諸多工廠已完成了大量智能化改造,現(xiàn)存的大量智能化穿戴設(shè)備可以幫助工廠工人提高效率,但是這些體系非常獨(dú)立、分散。因?yàn)楣I(yè)體系里大量工業(yè)協(xié)議是互不相通的,共有2000多種工業(yè)協(xié)議。雖然也有一些比較標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議,但是很多企業(yè)為了提升競(jìng)爭(zhēng)力,僅僅在一些通用領(lǐng)域里支持標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,但在希望建立壁壘的領(lǐng)域都使用自身封閉的協(xié)議,這些實(shí)際上對(duì)于工廠的數(shù)字化改造、數(shù)據(jù)收集、產(chǎn)線互聯(lián)、不同工廠互聯(lián)、上下游互聯(lián)造成了巨大障礙。如何實(shí)現(xiàn)全價(jià)值鏈數(shù)據(jù)打通,并且實(shí)時(shí)分析、實(shí)時(shí)運(yùn)算、實(shí)時(shí)規(guī)劃,這都是巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。
如果能理解第二個(gè)挑戰(zhàn),說(shuō)明企業(yè)信息系統(tǒng)還是具備比較良好的基礎(chǔ),而只是沒(méi)有互聯(lián)。但很多實(shí)際情況則不然,大多數(shù)企業(yè)信息化基礎(chǔ)均較為薄弱,諸多系統(tǒng),比如自動(dòng)化、訂單管理、計(jì)劃排產(chǎn)等均無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新,數(shù)據(jù)基礎(chǔ)更無(wú)從談起。人工智能技術(shù)不僅僅是算法,還要和機(jī)理模型、業(yè)務(wù)相結(jié)合才能發(fā)揮最大價(jià)值。所以基于此,聯(lián)想構(gòu)建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)以支撐智能制造應(yīng)用。Leap IoT是物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),核心目標(biāo)是獲取全量實(shí)時(shí)的產(chǎn)線數(shù)據(jù)和產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù),并且支撐邊緣計(jì)算,以便在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)工業(yè)APP應(yīng)用。
從技術(shù)角度可以更深入、直觀地了解此平臺(tái)的價(jià)值。一側(cè)是支撐現(xiàn)場(chǎng)連接的部分,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、采集的代理和上位機(jī)也可以和CNC智能設(shè)備結(jié)合。一方面是從這些設(shè)備種采集運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù),同時(shí)也可以通過(guò)反向控制進(jìn)行優(yōu)化。另一側(cè)是邊緣側(cè),配備了大量邊緣服務(wù)器。邊緣服務(wù)器在整個(gè)架構(gòu)中處于非常關(guān)鍵的地位。一方面把大量的前端產(chǎn)線和運(yùn)營(yíng)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,包括一些規(guī)則的處理、不同協(xié)議適配和數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理、大規(guī)模并發(fā)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理等。最關(guān)鍵的則是在邊緣側(cè)加入一些人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)的計(jì)算能力。邊緣處理能力加強(qiáng)后,就能夠?qū)崿F(xiàn)毫秒級(jí)的數(shù)據(jù)采集、分析和控制。
在此基礎(chǔ)上,可以實(shí)現(xiàn)各種工藝參數(shù)優(yōu)化應(yīng)用。比如像OE、質(zhì)量管理、全價(jià)值鏈優(yōu)化等。為了提升全價(jià)值鏈智能化優(yōu)化,最核心問(wèn)題則是前端數(shù)據(jù)采集和邊緣計(jì)算的效率優(yōu)化和提升。聯(lián)想為此也提供了非常高效的硬件平臺(tái)支撐邊緣計(jì)算,處理能力基本等同于當(dāng)下最先進(jìn)的PC機(jī)或者臺(tái)式機(jī)的計(jì)算能力。同時(shí)支持GPU、諸多算法分析和計(jì)算能力,以實(shí)現(xiàn)終端采集和邊緣端的數(shù)據(jù)處理。
另外在該平臺(tái)上僅僅配備大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)并不是智能制造的全部,一定要和工業(yè)機(jī)理深度融合才能真正實(shí)現(xiàn)智能化應(yīng)用。該平臺(tái)支撐大概200多種算法和數(shù)百種細(xì)分行業(yè)應(yīng)用模型,這些應(yīng)用模型通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)、通用算法與各個(gè)行業(yè)結(jié)合。
該工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)已經(jīng)接入超過(guò)兩億臺(tái)設(shè)備,每天接入150億條數(shù)據(jù)和1500多種工況。同時(shí)也和280余萬(wàn)家分銷商、渠道商、零部件供應(yīng)商共同打通物流、生產(chǎn)、制造、營(yíng)銷、采購(gòu)全供應(yīng)鏈。該平臺(tái)在全球大概有10個(gè)數(shù)據(jù)中心,這10個(gè)數(shù)據(jù)中心會(huì)在不同區(qū)域提供區(qū)域化的本地服務(wù)。在此基礎(chǔ)上,從業(yè)務(wù)角度實(shí)現(xiàn)諸多優(yōu)化,全球70%的產(chǎn)品都是個(gè)性化定制和小批量生產(chǎn),即使用戶直接定制也可以滿足需求。質(zhì)量管理、供應(yīng)商生產(chǎn)線數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)可以和質(zhì)量管理系統(tǒng)整合,實(shí)現(xiàn)上下游一體化的全程質(zhì)量管理。比如全球采購(gòu)預(yù)測(cè)、銷售預(yù)測(cè)都可以基于大量產(chǎn)品實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)和客戶評(píng)價(jià)的輿情數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè),這樣也為全價(jià)值鏈提供支撐。
聯(lián)想一直與全球排名前三的大型石化企業(yè)分公司合作,共同優(yōu)化工藝參數(shù)和綜合收益率。將整個(gè)生產(chǎn)線中各個(gè)地方的溫度、壓力、催化劑等2000多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),將這2000多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模后就可優(yōu)化整體收益率,特別是提升其中某幾個(gè)數(shù)據(jù)的集中模式后便能顯著提升整體流程效率。優(yōu)化模式后,整體850萬(wàn)噸催化裂化生產(chǎn)線的收益率提升了0.5到0.9個(gè)百分點(diǎn)。這些均對(duì)工廠的效益和安全生產(chǎn)水平有顯著提升和巨大助力。
另外,在零散制造行業(yè)的工業(yè)經(jīng)驗(yàn)更為豐富。因?yàn)槁?lián)想本身也從事典型的高科技零散制造行業(yè),比如汽車行業(yè),而且在整體業(yè)務(wù)模式、產(chǎn)品質(zhì)量、全價(jià)值鏈管理中,汽車行業(yè)和聯(lián)想自身有諸多相似之處。聯(lián)想因此已經(jīng)助力十幾家主機(jī)廠的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提升、智能制造提升和智能化應(yīng)用服務(wù)的普及。其中,最核心的是構(gòu)建數(shù)據(jù)服務(wù),包括訂單數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)、經(jīng)銷商數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)銷售數(shù)據(jù)等。所有數(shù)據(jù)整合、全量數(shù)據(jù)融合后便能進(jìn)行全價(jià)值鏈的優(yōu)化。因?yàn)闊o(wú)論是精準(zhǔn)營(yíng)銷、工廠自動(dòng)化排產(chǎn)、個(gè)性化定制等,均會(huì)和企業(yè)全價(jià)值鏈的數(shù)據(jù)相關(guān)。另外一個(gè)典型行業(yè)則是金融行業(yè)。通過(guò)設(shè)備運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)客戶畫像和風(fēng)險(xiǎn)控制尤為重要。因?yàn)檫@些設(shè)備本身非常昂貴,大多是通過(guò)融資租賃模式提供給客戶,所以風(fēng)險(xiǎn)控制在供應(yīng)鏈金融的服務(wù)中具有極大價(jià)值。
以上是聯(lián)想對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)智能、技術(shù)平臺(tái)的認(rèn)知和諸多實(shí)際應(yīng)用案例。希望通過(guò)這些應(yīng)用案例和技術(shù)成果,能夠讓行業(yè)內(nèi)外更深入了解聯(lián)想在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)智能方面的推動(dòng)作用,這一方面為企業(yè)、國(guó)家整體效率提升帶來(lái)了巨大價(jià)值,但同時(shí)也面臨諸多挑戰(zhàn)。聯(lián)想希望能與產(chǎn)業(yè)內(nèi)外攜手共同克服以上挑戰(zhàn),推動(dòng)行業(yè)持續(xù)智能升級(jí),為國(guó)家創(chuàng)造更大價(jià)值,從而使我國(guó)從制造業(yè)大國(guó)變成真正的制造強(qiáng)國(guó)。
(根據(jù)會(huì)議速記整理,未經(jīng)本人確認(rèn),有刪節(jié)。)