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自2017年以來,工業(yè)互聯(lián)網融合物聯(lián)網、大數(shù)據、人工智能及5G通信等技術,與傳統(tǒng)制造業(yè)深度融合,逐漸顯露出“提升效率和帶動轉型升級”的巨大價值。工業(yè)互聯(lián)網為智能制造提供了共性基礎設施和能力。智能制造的發(fā)展需要兩方面的基礎,第一是工業(yè)制造基礎,包括先進工藝、材料、技術和智能化的裝備;第二是數(shù)字化和網絡化基礎,以便將產品、物料、工藝、人員、設備和訂單等信息高效地采集、連接和管理起來,并在此基礎上進行數(shù)據分析,從而為降本增效提供指引和依據。
工業(yè)互聯(lián)網在智能制造中的落足點就在數(shù)字化和網絡化的基礎部分。如果把制造企業(yè)比喻為人體,工業(yè)互聯(lián)網既是內部的神經系統(tǒng),也承擔對外的信息交互和“社交”任務,其重要性不言而喻。
2018年12月,工信部公布了全國范圍的72個工業(yè)互聯(lián)網試點示范項目;2020年2月,工信部再次增加了81個工業(yè)互聯(lián)網試點示范項目。兩輪次的集中試點示范,以及工業(yè)互聯(lián)網相關政策的密集出臺,預示著工業(yè)+互聯(lián)網模式在制造業(yè)的滲透率不斷提高,并成為5G等網絡技術在垂直行業(yè)的重要應用場景,成為“新基建”的重要支撐。
2020年第1~2期,《智能制造》的編輯按照工業(yè)互聯(lián)網的應用領域和地域兩個維度,梳理了截至2020年2月的全國工業(yè)互聯(lián)網試點示范項目。本期,我們將再次按行業(yè)分布梳理153個全國工業(yè)互聯(lián)網試點示范項目。
工業(yè)互聯(lián)網是5C架構,最底層是連接層(Connection),要實現(xiàn)企業(yè)所需數(shù)據的無障礙地獲??;第二層是轉換層(Conversion),即將數(shù)據轉化為信息,對所采集的數(shù)據進行挖掘和分析,以輔助業(yè)務決策;第三層是計算網絡層(Cyber),是企業(yè)的信息樞紐,其將第二層的信息與預定業(yè)務指標進行比對,發(fā)現(xiàn)業(yè)務問題或機會;第四層是認知層(Cognition),利用Cyber層獲得的信息,以及資產和設備狀況,利用可視化工具和平臺,幫助決策者認知業(yè)務狀態(tài)和問題,以便做出相應的決策;第五層是配置層(Configuration),其功能是通過網絡渠道,把決策信息送達物理空間的相應子系統(tǒng),完成對相應設備或系統(tǒng)的調整操作。目前,大部分試點示范項目集中解決連接層、轉換層和計算網絡層的問題,有些著力企業(yè)內部業(yè)務的數(shù)據采集、信息集成和網絡計算問題,有些則從產業(yè)資源整合和協(xié)作入手。數(shù)字化轉型的歷史基礎越好的行業(yè)或企業(yè),工業(yè)互聯(lián)網項目的數(shù)量越多,層級越深入,覆蓋面也越廣。
工業(yè)互聯(lián)網的5C 架構
如果按行業(yè)進行梳理,我們發(fā)現(xiàn),工業(yè)互聯(lián)網應用主要發(fā)生在汽車及其零部件、電力系統(tǒng)和電力設備制造、冶金鋼鐵、石油石化、電子電氣、工程機械和醫(yī)藥食品等行業(yè),這些行業(yè)的數(shù)字化基礎好,產業(yè)集中度較高,且龍頭企業(yè)的產業(yè)鏈帶動作用和持續(xù)投入能力強。作為離散制造業(yè)的代表,在工業(yè)互聯(lián)網應用數(shù)量最多的汽車及其零部件制造行業(yè),數(shù)據集成應用、網絡化改造和安全項目相對集中。汽車制造業(yè)在原有兩化融合的基礎上,更趨向于通過構建工業(yè)網絡系統(tǒng),實現(xiàn)物理設備、各單元信息系統(tǒng)(從研發(fā)、制造到供應鏈協(xié)同和服務等過程)的數(shù)據無縫采集、挖掘和分析,從而進一步優(yōu)化業(yè)務。汽車制造業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網項目特點,代表了信息化和網絡化基礎較好的大多數(shù)離散制造行業(yè)。
流程性行業(yè)的代表——醫(yī)藥、食品、煙酒和飲料行業(yè),主要的試點示范項目集中在標識解析和網絡化改造兩大類,也具有明顯的流程型工業(yè)特征,強調對流程中設備的聯(lián)網和管控,關注設備的集中運維和健康管理。
2018~2019 年汽車及其零部件制造行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網應用試點示范項目分類情況
2018~2019 年工業(yè)互聯(lián)網應用試點示范項目分行業(yè)數(shù)量情況
縱觀過去兩年的全部工業(yè)互聯(lián)網試點示范項目,對工業(yè)企業(yè)主要帶來幾個方面的推動作用。
第一,面向工業(yè)現(xiàn)場的研發(fā)設計、生產制造的過程優(yōu)化:主要包括研發(fā)水平和質量的提升,以及制造工藝、生產流程、設備運行及能耗的優(yōu)化。典型項目如特變電工的“基于大數(shù)據的TBeCloud新能源電站及工業(yè)園區(qū)全生命周期能源管理與集中監(jiān)控系統(tǒng)”。
第二,面向企業(yè)運營的管理決策優(yōu)化:主要包括供應鏈管理優(yōu)化、生產管控一體化和企業(yè)智能決策。典型項目如陜西法士特汽車傳動集團的“面向商用車供應鏈的協(xié)同制造平臺”。
2018~2019 年工業(yè)互聯(lián)網應用試點示范項目分行業(yè)占比情況
第三,面向社會化生產的資源優(yōu)化配置與協(xié)同:主要包括協(xié)同制造,制造能力的交易,行業(yè)資源的互補,以及個性化定制和產融結合。典型項目如海爾的“COSMOPlat工業(yè)互聯(lián)網平臺”。
第四,面向產品全生命周期的管理與服務優(yōu)化:主要包括產品溯源,產品遠程預測性維護,以及產品設計的反饋優(yōu)化。典型項目如衛(wèi)華集團的“基于工業(yè)互聯(lián)網平臺的起重機裝備遠程運維新模式應用”。
眾多行業(yè)性工業(yè)互聯(lián)網項目,主要由行業(yè)龍頭企業(yè)牽頭,數(shù)字化轉型服務企業(yè)和基礎通訊企業(yè)提供支撐。但是,也有針對數(shù)字化研發(fā)、系統(tǒng)和數(shù)據集成、網絡安全的共性解決方案,主要由各領域的數(shù)字化轉型解決方案和服務提供商牽頭,這部分項目屬于“產業(yè)公地”,很多解決方案和服務提供商都具備跨行業(yè)、跨領域、跨系統(tǒng)的服務經驗和能力。例如,東方國信的Cloudiip工業(yè)互聯(lián)網解決方案,利用工業(yè)云平臺,將現(xiàn)場數(shù)據采集(云采集),以及數(shù)字化系統(tǒng)云端遷移、數(shù)據計算資源(云數(shù)據)結合起來,面向冶煉、風電、供熱、水電等多個行業(yè)提供有針對性的服務。