【中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) 市場(chǎng)分析】 近日,《麥肯錫全球工業(yè)4.0專家調(diào)查》中,約有70%的高管表示,他們的企業(yè)將工業(yè)4.0視為重中之重。麥肯錫全球研究院2015年的一項(xiàng)報(bào)告曾預(yù)測(cè):到2025年,在工業(yè)4.0的各類技術(shù)中,僅物聯(lián)網(wǎng)一項(xiàng)就將為工廠帶來(lái)1~3.7萬(wàn)億美元的價(jià)值。很顯然,企業(yè)應(yīng)將工業(yè)4.0視作重中之重。然而,我們2018年的調(diào)查表明,企業(yè)的這一進(jìn)程十分緩慢,令人意外。
癥結(jié)在于試點(diǎn)困境。全球各大企業(yè)都希望從這幾萬(wàn)億美元的價(jià)值中分一杯羹,紛紛推動(dòng)實(shí)施4.0用例。根據(jù)調(diào)查,全球公司推出的用例平均數(shù)約為8個(gè),中國(guó)和印度公司的力度較大,平均約為10個(gè)。
但是,僅30%的試點(diǎn)最終推廣到了整個(gè)公司層面。換句話說(shuō),對(duì)于另外70%的試點(diǎn),各企業(yè)未能成功從中提取價(jià)值。此外,試點(diǎn)進(jìn)程非常緩慢。約85%的受訪企業(yè)表示,其停留在試點(diǎn)階段的時(shí)間超過(guò)一年,28%的企業(yè)超過(guò)兩年。要從這數(shù)萬(wàn)億美元的價(jià)值中分一杯羹,企業(yè)必須加快試點(diǎn)的擴(kuò)張速度。
企業(yè)為何陷于試點(diǎn)困境?
企業(yè)開(kāi)展工業(yè)4.0試點(diǎn),是希望將試點(diǎn)推廣到整個(gè)公司層面。然而多數(shù)情況下,由于無(wú)法預(yù)測(cè)從獨(dú)立試點(diǎn)向整個(gè)企業(yè)層級(jí)擴(kuò)展的關(guān)鍵要求,試點(diǎn)往往淪為了一次性項(xiàng)目。因此,工業(yè)4.0(和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng))仍處于困境之中。
結(jié)合與眾多客戶在生產(chǎn)一線的合作經(jīng)驗(yàn),以及大量的真實(shí)學(xué)習(xí)場(chǎng)景,我們發(fā)現(xiàn),以下三個(gè)步驟可幫助企業(yè)將試點(diǎn)成功擴(kuò)展至公司層面。
首先是高層支持和恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)營(yíng)模式。公司高層應(yīng)定義業(yè)務(wù)部門(mén)、IT和運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)的角色和職責(zé),然后,各個(gè)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)與數(shù)字和分析專家一道,集思廣益、協(xié)同合作。
其次要仔細(xì)選擇用例。公司應(yīng)首先識(shí)別出最能創(chuàng)造價(jià)值和最容易實(shí)施的用例,它們可成為技術(shù)能力和潛在影響的標(biāo)桿。其次,將這些用例融入公司業(yè)務(wù)之中,確保分析洞見(jiàn)能被經(jīng)理、主管和運(yùn)營(yíng)者所用(因?yàn)樗麄兪峭晟乒S運(yùn)營(yíng)的決策者),而不是只停留在會(huì)議室里。
最后要確保IT/OT融合的基礎(chǔ)平臺(tái)具有可擴(kuò)展性。
前兩步雖然很重要,但是概念上也相對(duì)簡(jiǎn)單,只是偶爾在實(shí)踐中會(huì)遇到一些挑戰(zhàn)。可能成為較大障礙的是IT/OT融合的第三步。IT/OT的復(fù)雜性確實(shí)很難應(yīng)對(duì),主要原因在于大部分工廠的OT和IT之間的特定關(guān)系還不夠成熟。這也就是我們所謂的IT/OT融合的最后一公里問(wèn)題。
IT/OT融合的“最后一公里”
在IT/OT融合的最后一公里中,五個(gè)問(wèn)題共同阻礙著制造企業(yè)規(guī)?;瘧?yīng)用工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。
復(fù)雜多變的環(huán)境:一座典型的中等規(guī)模工廠通常擁有200多臺(tái)獨(dú)立設(shè)備,且分別購(gòu)買于不同時(shí)期的不同供應(yīng)商。每個(gè)供應(yīng)商的自動(dòng)化水平、軟硬件平臺(tái)以及通信協(xié)議均不相同,導(dǎo)致數(shù)據(jù)的收集、整合和場(chǎng)景化非常困難。不僅如此,一些設(shè)備制造商甚至將數(shù)據(jù)分析洞見(jiàn)作為需購(gòu)買的增值服務(wù),進(jìn)一步阻礙了數(shù)據(jù)的可獲得性。此外,工業(yè)自動(dòng)化層的軟硬件本身就極其復(fù)雜,包括了從制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、維修保養(yǎng)軟件、生產(chǎn)計(jì)劃軟件、分布式控制系統(tǒng)(DCS)等從企業(yè)資源規(guī)劃到產(chǎn)品生命周期管理的各個(gè)方面。
未連接的舊機(jī)器:我們?cè)诠S里經(jīng)常能看到?jīng)]有互聯(lián)的舊機(jī)器,這是因?yàn)橹刭Y產(chǎn)的置換周期通常需要數(shù)十年。復(fù)雜或極端的操作環(huán)境(比如油漆車間的復(fù)雜環(huán)境),進(jìn)一步阻礙了數(shù)據(jù)的獲取。因此,將這些資產(chǎn)連接起來(lái)是驅(qū)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?;年P(guān)鍵所在。與此同時(shí),已聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備配備的往往是舊的軟件系統(tǒng),比如90年代末基于桌面的機(jī)器控制系統(tǒng),數(shù)據(jù)通常被儲(chǔ)存在離線的電子表格里。以我們研究的一個(gè)工廠為例,制造執(zhí)行系統(tǒng)所獲取的90%的數(shù)據(jù)每30天會(huì)被清理一次(向主要客戶匯報(bào)所需的參數(shù)除外)。
安全性擔(dān)憂:一些制造商不愿意把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到云端,而是更青睞于可以在本地部署的物聯(lián)網(wǎng)方案,這一類解決方案通常具備如下的一些能力:基于傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行邊緣計(jì)算來(lái)進(jìn)行流程控制,同時(shí)采用本地部署的方案進(jìn)行預(yù)見(jiàn)分析。
OT在最后一公里缺乏規(guī)?;哪芰Γ簭母旧现v,要大規(guī)模實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0,須具備從獨(dú)立工作的離散系統(tǒng)中提取、解讀和協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的能力。無(wú)論是在企業(yè)內(nèi)部還是與第三方搭建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),企業(yè)都必須找到具備相應(yīng)能力的OT服務(wù)提供商——既能支持不同地點(diǎn)的多個(gè)工廠,又能協(xié)調(diào)從工廠可編程邏輯控制器(PLC)、傳感器和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得的數(shù)據(jù)(和連接能力)。如果沒(méi)有這一步,再完善的分析模型和用戶界面也會(huì)因缺乏相應(yīng)數(shù)據(jù)而無(wú)法交付預(yù)期的價(jià)值洞見(jiàn)。
IT和OT之間缺乏協(xié)作:其原因在于,IT和OT活動(dòng)歷來(lái)就缺少聯(lián)系,特別是現(xiàn)場(chǎng)制造流程工程師所實(shí)施的活動(dòng)。OT通常關(guān)注當(dāng)前業(yè)績(jī)、正常經(jīng)營(yíng)的可預(yù)測(cè)性以及如何避免正常工作的系統(tǒng)不被干擾。IT則更多地傾向于安全性以及如何獲取可信賴的技術(shù)提供商——通常這些技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。在用戶管理和機(jī)器管理上的不同側(cè)重通常會(huì)導(dǎo)致十分不同的問(wèn)題解決方案。因此,IT和OT工作人員必須從一開(kāi)始就相互協(xié)作。
清楚地認(rèn)識(shí)到IT/OT融合的最后一公里問(wèn)題,將有助于建立強(qiáng)大的技術(shù)基礎(chǔ),為工業(yè)4.0試點(diǎn)的全面推廣提供支持。但在解決與文化、流程和優(yōu)先事項(xiàng)等相關(guān)的人的問(wèn)題時(shí),進(jìn)行周密的規(guī)劃也十分重要。在我們與制造商的合作中,影響價(jià)值持續(xù)獲取的很多具體成功因素都更多地指向人,比如積極參與的領(lǐng)導(dǎo)者、作為合作伙伴的供應(yīng)商以及擁有(和培養(yǎng))適當(dāng)技能的人才等。
應(yīng)對(duì)IT/OT融合所面臨的挑戰(zhàn)
制造商要解決IT/OT的最后一公里挑戰(zhàn),必須思考這些問(wèn)題:
我們是否充分理解潛在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)價(jià)值鏈以及需彌補(bǔ)的差距?
在應(yīng)對(duì)IT/OT融合的最后一公里挑戰(zhàn)上,我們工廠的成熟度如何?如何更好地理解他們所面對(duì)的IT/OT挑戰(zhàn)?
收集額外數(shù)據(jù)還是從當(dāng)前99%的閑置數(shù)據(jù)中獲取更多價(jià)值,我們應(yīng)如何平衡針對(duì)二者的投資?
我們?nèi)绾卫么饲暗墓I(yè)自動(dòng)化投資(比如對(duì)MES和DCS等系統(tǒng)的投資)更快、更大規(guī)模地建造物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)?
為使回報(bào)最大化,我們對(duì)IT/OT融合的最后一公里投資,有多少應(yīng)用于工廠(傳感器、連接、邊緣設(shè)備)?又有多少應(yīng)用于更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)(平臺(tái)、云、應(yīng)用層)?
什么樣的供應(yīng)商生態(tài)系統(tǒng)最能滿足我們的需求?
解決這些問(wèn)題并不容易,我們將在下篇博文中更加詳細(xì)地討論。此外,我們還將就如何設(shè)計(jì)試點(diǎn)給出建議,幫助企業(yè)既獲取立竿見(jiàn)影的成果,又為今后形成及時(shí)(數(shù)月交付,而無(wú)需數(shù)年)且可重復(fù)實(shí)施的流程打下基礎(chǔ)。