當(dāng)工業(yè)遇見(jiàn)數(shù)字化,能碰撞出怎樣的火花?黑燈工廠、知識(shí)圖譜、自動(dòng)化設(shè)備、數(shù)字孿生……在這個(gè)以“智能工廠”“智能生產(chǎn)”和“智能物流”為核心,描繪了一個(gè)人、設(shè)備與產(chǎn)品實(shí)時(shí)聯(lián)通的數(shù)字化智能制造時(shí)代,傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)迫在眉睫。
生產(chǎn)數(shù)字化
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將如何對(duì)各行各業(yè)進(jìn)行數(shù)字化改造?
“目前我們主要有兩個(gè)渠道,一個(gè)是互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),主要包括云平臺(tái)、區(qū)塊鏈、標(biāo)識(shí)解析、國(guó)家大數(shù)據(jù)中心;另外一個(gè)是智能化轉(zhuǎn)型解決方案服務(wù),也就是智能制造。”云計(jì)算、大數(shù)據(jù)服務(wù)商浪潮集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人在接受新金融記者采訪時(shí)介紹,互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)主要面向政府、園區(qū)和企業(yè)這三類客戶,通過(guò)對(duì)底層的工業(yè)大數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,進(jìn)而向研發(fā)設(shè)計(jì)、信息管理、生產(chǎn)管理、工業(yè)等上層應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。
標(biāo)識(shí)解析體系是當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向之一,其通過(guò)條形碼、二維碼、無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽等方式賦予物品唯一身份。對(duì)所有產(chǎn)品進(jìn)行付碼后,通過(guò)掃碼就可以追溯到這個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)、制造、流通、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)。“從原材料入廠開(kāi)始,對(duì)其每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行付碼,通過(guò)碼將其所有數(shù)據(jù)聯(lián)通起來(lái)。其有別于區(qū)塊鏈的概念,區(qū)塊鏈?zhǔn)欠纻?、存證、防篡改,標(biāo)識(shí)解析則是追溯。相當(dāng)于你的身份證號(hào),有了身份證號(hào)可以了解到所有的身份信息?!?/span>
智能化轉(zhuǎn)型解決方案服務(wù)是通過(guò)產(chǎn)線智能化改造、集成設(shè)備聯(lián)網(wǎng)等方式,實(shí)現(xiàn)機(jī)器換人、過(guò)程生產(chǎn)自控、過(guò)程質(zhì)檢自控。
上述負(fù)責(zé)人表示,智能化轉(zhuǎn)型適用于任何行業(yè)尤其是傳統(tǒng)行業(yè),根據(jù)不同企業(yè)的需求進(jìn)行有針對(duì)性的改造升級(jí)。
以平陰玫瑰為例,“在種植的時(shí)候,我們就給它安裝物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備,去檢測(cè)土壤、氣候、生長(zhǎng)的狀況,實(shí)現(xiàn)整個(gè)種植的數(shù)字化管理;到加工生產(chǎn)的時(shí)候,對(duì)其工廠進(jìn)行智能化改造,把設(shè)備互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)工廠產(chǎn)線的智能化控制;到售賣(mài)的時(shí)候,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行付碼,消費(fèi)者通過(guò)掃碼可以追溯前面所有環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù),同時(shí),通過(guò)碼上營(yíng)銷,還能為企業(yè)增加流量入口?!?/span>
阿里云相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)新金融記者介紹,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要分為三層,包括企業(yè)級(jí)、行業(yè)級(jí)以及區(qū)域級(jí)。“企業(yè)級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)主要是針對(duì)一些中小企業(yè),他們可以快速地去融入,而且整體成本都比較低。對(duì)于行業(yè)級(jí),我們會(huì)跟一些行業(yè)的龍頭或者是行業(yè)級(jí)的一些數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)商合作,共同搭建平臺(tái),然后研究整個(gè)行業(yè)級(jí)的解決方案,把整個(gè)行業(yè)去打穿?!?/span>
除了軟件之外,平臺(tái)還將提供硬件服務(wù)。“現(xiàn)在各大企業(yè)都需要使用大數(shù)據(jù),支撐著大數(shù)據(jù)的就是一些后臺(tái)服務(wù)器。比如12306購(gòu)票軟件的機(jī)房后臺(tái)就是用了SR服務(wù)器,再比如天貓的‘雙11’購(gòu)物節(jié),老百姓每年都會(huì)參加的一個(gè)活動(dòng),后臺(tái)支撐的機(jī)房也是這一服務(wù)器。”上述浪潮集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)道。
而阿里云則與一些小家電的產(chǎn)業(yè)集群進(jìn)行合作。“我們幫助一些傳統(tǒng)的小家電,通過(guò)我們物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù),就讓這些小家電升級(jí)成為智能家電,使其產(chǎn)品更加智能化,從而增加該產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力?!?/span>
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為工業(yè)革命的先導(dǎo)和基礎(chǔ),正在成為全球制造業(yè)革命性變革的重要力量和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是5G技術(shù)應(yīng)用的主要場(chǎng)景,兩者的深度融合已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)界探索的重要方向,也將為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來(lái)重大影響。
工業(yè)和信息化部信息技術(shù)發(fā)展司副司長(zhǎng)王建偉表示,平臺(tái)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心,是實(shí)現(xiàn)工業(yè)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈全面連接和高效配置的樞紐。如今,“綜合型+特色型+專業(yè)型”平臺(tái)體系基本形成,具有一定行業(yè)和區(qū)域影響力的平臺(tái)超過(guò)100個(gè),連接工業(yè)設(shè)備總數(shù)達(dá)到7300萬(wàn)臺(tái)套,平臺(tái)發(fā)展生態(tài)持續(xù)繁榮。
作為新形態(tài)工業(yè)軟件,工業(yè)APP 的推廣及應(yīng)用也極大促進(jìn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用生態(tài)的繁榮。截止到2021年3月底,聯(lián)盟的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)顯示,我國(guó)工業(yè)APP的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了40.3萬(wàn)個(gè),工業(yè)APP對(duì)繁榮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)應(yīng)用生態(tài),促進(jìn)工業(yè)的提質(zhì)增效和轉(zhuǎn)型升級(jí)的支撐作用逐步顯現(xiàn)。
工業(yè)智能體
“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要提出,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。從天津來(lái)看,天津明確提出,要將制造業(yè)立市作為“十四五”時(shí)期實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重大戰(zhàn)略。在創(chuàng)鏈、補(bǔ)鏈、強(qiáng)鏈上持續(xù)發(fā)力,集中攻堅(jiān)信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新,動(dòng)力電池、車聯(lián)網(wǎng)等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈,加速制造業(yè)的高端化、綠色化、智能化的發(fā)展步伐。力爭(zhēng)用五年的時(shí)間實(shí)現(xiàn)規(guī)模以上工業(yè)增加值年均增長(zhǎng)6%以上,制造業(yè)增加值占GDP比重25%以上的目標(biāo),基本建成全國(guó)先進(jìn)制造業(yè)研發(fā)基地。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),打好產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)高端化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化的攻堅(jiān)戰(zhàn),尤其需要5G+互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮先導(dǎo)引用作用,為產(chǎn)業(yè)的升級(jí)、換代注入新的動(dòng)能。
天津市工業(yè)和信息化局副局長(zhǎng)楊坡表示:天津工業(yè)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展壯大,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整成效顯著。以智能科技為引領(lǐng)的1+3+4現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系基本建立,石化、冶金、輕紡三大傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)比重從2017年的44.6%下降到2020年的35%,信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)全國(guó)領(lǐng)先,飛騰+麒麟的PK體系成為主流的技術(shù)路線,軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破2000億元,比“十二五”末翻了一番,累計(jì)建成11個(gè)國(guó)家新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地,人工智能創(chuàng)新應(yīng)用和車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)成功獲批,是全國(guó)唯一一個(gè)雙國(guó)家級(jí)先導(dǎo)區(qū)的城市。
在過(guò)去的幾年中,產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的比重得到了很大的提升。特別是5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)催生了前所未有的新業(yè)務(wù)、新業(yè)態(tài)、新模式。這給工業(yè)領(lǐng)域帶來(lái)很多機(jī)遇,同時(shí),傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)也面臨著諸多挑戰(zhàn)。目前我國(guó)大部分工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化管理能力無(wú)法與整體市場(chǎng)環(huán)境、競(jìng)爭(zhēng)格局相匹配。在傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)中,缺乏有效協(xié)同、戰(zhàn)略執(zhí)行不到位、企業(yè)數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)自主研發(fā)投入不足、部分工業(yè)企業(yè)數(shù)字化管理意識(shí)不足等問(wèn)題頻頻出現(xiàn),這在一定程度上阻礙了數(shù)字化管理能力提升和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
開(kāi)展數(shù)字化管理能力建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜系統(tǒng)工程,設(shè)備要實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),首先要完成連接和數(shù)據(jù)采集,而技術(shù)從2G到5G千差萬(wàn)別,難以互通;其次,數(shù)據(jù)難以打通,企業(yè)各個(gè)部門(mén)各條生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)難以互通,產(chǎn)業(yè)鏈上下游客戶數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)則更加困難;另外,技術(shù)難以落地,存在人才缺乏、技術(shù)門(mén)檻高等問(wèn)題。中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理梁寶俊表示:“我們決定成立中國(guó)聯(lián)通5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)天津聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,助力天津智能制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)邁向新臺(tái)階,也希望新的合作模式在天津盡早落地,共同推動(dòng)天津市實(shí)行產(chǎn)能轉(zhuǎn)型升級(jí)、高質(zhì)量發(fā)展?!?/span>
產(chǎn)線智能化
對(duì)工業(yè)企業(yè)而言,設(shè)備智能化發(fā)展的重要意義在于提高設(shè)備智能化控制水平,為建立智能車間,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化操作奠定基礎(chǔ)。在太重(天津)濱海重型機(jī)械有限公司重型裝備廠房里,新金融記者看到,在這個(gè)近4萬(wàn)平方米的車間里,多條重型設(shè)備生產(chǎn)線有條不紊地自動(dòng)運(yùn)行著,而車間里只有為數(shù)不多的工人來(lái)回巡視值守。
太原重工股份有限公司技術(shù)中心鍛壓所所長(zhǎng)、高級(jí)工程師王鑫在接受新金融記者采訪時(shí)表示:鍛壓所目前通過(guò)編制智能化程序功能包、監(jiān)控組態(tài)軟件界面、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)先后開(kāi)展了鋁擠壓機(jī)、電極壓機(jī)和炭素壓機(jī)信息化和智能化立項(xiàng)研究。目前已完成了擠壓機(jī)、電極壓機(jī)、炭素壓機(jī)等單機(jī)產(chǎn)品的狀態(tài)檢測(cè)、故障診斷、智能加熱控制、智能節(jié)能系統(tǒng)功能模塊的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,設(shè)備均實(shí)現(xiàn)單機(jī)全自動(dòng)運(yùn)行。“智能化方面,我們提出‘無(wú)人操作、有人值守’這個(gè)概念。原來(lái),在設(shè)備運(yùn)行的一些環(huán)節(jié)需要有人盯著,現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)一兩個(gè)人操作整條生產(chǎn)線設(shè)備。而且,我們目前可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)用視覺(jué)系統(tǒng)達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程調(diào)試、遠(yuǎn)程安裝?!蓖貊握f(shuō)。
不只是重型設(shè)備領(lǐng)域,智能化在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用也十分廣泛。據(jù)天津福臻工業(yè)裝備有限公司副總經(jīng)理武小明介紹,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)每年賣(mài)10萬(wàn)臺(tái)工業(yè)集成,其中有3萬(wàn)臺(tái)是在汽車工業(yè),這3萬(wàn)臺(tái)中的60%—70%是在焊裝流程,就是車身制造的環(huán)節(jié)。“其實(shí),汽車行業(yè)中有很多工業(yè)環(huán)節(jié)已經(jīng)混雜在一起了,同時(shí)人才的流動(dòng)非常廣泛。所以,汽車工業(yè)的高自動(dòng)化、高數(shù)字化的產(chǎn)線未來(lái)的應(yīng)用量會(huì)非常大,市場(chǎng)空間可觀?!蔽湫∶髡f(shuō)。
業(yè)內(nèi)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這樣的討論:當(dāng)工廠中每一個(gè)引擎、每一個(gè)開(kāi)關(guān)、每一個(gè)渦輪、每一個(gè)扇葉都安裝傳感器或軟件,賦予了每一個(gè)設(shè)備產(chǎn)生數(shù)據(jù)的能力,實(shí)時(shí)傳送到平臺(tái),將形成一張從單臺(tái)機(jī)器、生產(chǎn)線、車間到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò),促進(jìn)生產(chǎn)流程和管理的智能化升級(jí)……這樣一來(lái),充分互聯(lián)化與智能化的工業(yè)流程能否打造一個(gè)這樣的生產(chǎn)車間:無(wú)人智能化車間,里面不需要操作工。每一臺(tái)設(shè)備的監(jiān)控、檢測(cè)由機(jī)器人和編碼程序來(lái)替代。從原料到成品,每一道工序都在設(shè)備自身的監(jiān)測(cè)下有條不紊地運(yùn)行著。
在業(yè)內(nèi)人士看來(lái),“黑燈工廠”是“機(jī)器換人”的全面升級(jí)。未來(lái)一線的流水線作業(yè),特別是大量重復(fù)勞動(dòng)的崗位,一定是機(jī)器人替代人。但“黑燈工廠”不是“無(wú)人工廠”,目前只能做到“少人化管理”,實(shí)現(xiàn)在自動(dòng)化流水線作業(yè)、智能化生產(chǎn)流程再造過(guò)程中提高勞動(dòng)生產(chǎn)率?;ヂ?lián)網(wǎng)化、智能化會(huì)徹底改變傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè),會(huì)重新定義生產(chǎn)制造過(guò)程。