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工业互联网应用及落实

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作为国家推进新基建的战略举措之一,最近工业互联网的热度不断升高。继四月青岛提出要打造世界工业互联网之都之后,苏州也于六月宣布要全力打工业互联网看苏的品牌。那么,热潮之下:工业互联网如何在企业落地?工业互联网的应用如何落到实处?工业互联网平台如何真正为客户创造价值?本文对这些问题进行探讨。

.  典型的工业互联网应用

工业互联网是连接工业要素的网,其中包括连接企业的设备、产线、产品、服务、订单、员工、信息系统等,进而连接客户和供应商。在连接各种工业要素的基础上,企业可以开展多种类型的工业互联网应用。

目前,比较成熟的工业互联网应用可以分为以下四大类:

第一类典型应用是管控工程机械、车辆(尤其是商用车、电动汽车、电动大巴等)、轨道车辆、农用机械、隧道施工设备、矿井掘进设备、叉车等物流设备、船舶、飞行器等移动设备。具体应用包括设备定位(室外和室内定位)、远程监控、故障预警、开机率大数据分析、设备履历管理、备品备件管理、服务资源调度和服务生命周期管理等。

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汉云工业互联网平台

工程机械制造和施工行业的工业互联网应用成熟度较高,这与工程机械行业销售方式转向租赁为主,设备的所有者和使用者分离有密切关系,设备的所有者必须管控出租的移动设备,确保设备使用者按时付费,正常使用设备,做好远程维护。在这种需求驱动下,GPS定位到远程锁机,再到故障诊断、备品备件管理、二手机销售、设备资源调度及开机率大数据分析等,产生了很多务实应用,树根互联、徐工信息、天远科技、中科云谷等发源于工程机械行业的工业互联网平台和服务企业应运而生。

第二类典型应用是管控无人值守的固定设备,例如石油钻采设备,风电、光伏等发电设备,电梯等涉及安全的设备,以及公共事业(水、电、气制造与传输等)的关键设备。

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上海电气星云智汇工业互联网平台

具体应用包括远程监控、运行优化、故障预警和资产管理等例如,上海电气推出了星云智汇平台,实现了对风电设备的远程监控,以及对上海三菱电梯十多万台正在服役的电梯开展了远程监视及运维服务

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上海三菱电梯远程监视系统

第三类典型应用是在物流运输过程中的实时监控。具体应用包括对物流车辆的位置、状态(例如冷链物流需要保持低温,危险品运输需要进行事故预警等)进行监控,对运输路径进行优化等。上海科箭推出的运输管理云平台就是一个典型案例。

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科箭的运输云平台

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科箭的运输云平台

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科箭的运输云平台

第四类典型应用则是管控在制造企业车间中部署的关键生产设备、检测设备、物流设备、试验设备和动力设备。具体应用包括对故障进行预警,对生产绩效、能耗、质量、设备、温湿度和物料配送等关键指标进行监控,从而实现工艺优化、节能降耗、提升产能、提高设OEE、提高刀具使用寿命、防范安全事故、避免非计划性停机等。

FANUC公司对正在服役的工业机器人提ZDT(零宕机)服务,监控机器人减速机、伺服电机等关键零部件的运行状态,提前进行故障预警和维修;三一重工已实现上万台机床设备的联网,并在树根互联的根云平台上进行实时状态的监控;海尔也建立了十多个互联工厂;牧野机床等机床企业则采用添4G通信终端的方式,对正在企业服役的加工中心开展了远程监控的实践。推进这类工业互联网应用的难度较大,首先是由于企业的设备种类繁多;其次是制造企业对于工厂网络安全和数据安全的顾虑;第三是采集的数据如何能够真正发挥价值,例如单靠机床数控系统的数据并不能预测机床的哪些关键零部件会出现何种故障。

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三一重工应用根云平台进行工厂监控

. 多方协同推进设备数据采集和车间联网,实现多赢

目前,我国制造企业,尤其是离散制造企业车间的设备数据采集和联网率很低,设备厂商众多,数据接口形式多种多样,工控协议繁多。在这种背景下,我国已经涌现出一批专业提供机床数据采集MDC)解决方案的厂商,例如兰光创新、盖勒普、微茗、语祯物联、斑彰信息、西格数据CAXA、英迪致远和恒力华振等。

设备数据采集和车间联网项目个性化很强,单纯MDC厂商推进,往往会由于部分哑设备,没有开放接口的设备,或MDC厂商以往没有接触过的设备难以采集数据而导致项目拖期。因此,由有丰富行业资源的第三方服务机构来组织装备制造企业、工业数据采集厂商、工业自动化主流厂商、设备维修维护企业和工业互联网平台提供商,建立紧密协作的联合体共同为用户企业服务,实现设备数据采集和车间联网,并解决工业互联网应用过程的各种疑难问题,是一个务实有效的方式。在实现设备数据采集和车间联网的基础上,设备数据通过工厂网络进行传输,可以避免单台设备通过电信网络传输数据,有利于实现工厂网络和数据的安全管控,也可以降低数据传输的成本。

通过工业互联网平台,设备用户企业可以和装备制造企业紧密协作,提高设备绩效,避免非计划停机,降低设备维护成本,减少设备备件库存,提升产能,从而创造更大的效益;而联合体成员企业可以从用户企业交纳的设备维护费用中,获得合理的收益。

此外,制造企业对车间数据出厂上云非常敏感,可以采用在企业私有云部署工业互联网平台,并在工业互联网平台上构建各APP,例如各种型号机床维护、设OEE、能效管理、质量分析APP,来实现各种工业互联网应用。当设备出现异常时,工业互联网平台可以进行预警。这时,用户企业可以选择把数据片段交给装备制造企业进行分析,或者临时将单台设备与装备制造企业联网,也可以采AR技术,辅助装备制造企业或者维修企业的专家来进行远程故障诊断。

. 推进工业互联网应用要做好整体规划,避免孤岛

信息孤岛是我国制造企业推进两化融合过程的通病,很多制造企业是头痛医头,缺乏规划,上了很多信息系统,但缺乏统一的信息集成平台,没有统一的数据架构,其结果是业务流程依然有很多断点,需要重复录入信息,存在大量接口,需要人工转换数据。

推进工业互联网应用,同样需要整体规划,而且对于大型集团企业,必须上升到集团整体的高度来进行规划,避免各自为政,仅仅部署单项应用。否则会形成大量的工业内联网Industrial Intranet),而非工业互联网,最终很有可能会推到重来。大型集团企业的工业互联网平台可以采用集中部署方式,也可以采用集中加分布式部署方式。

工业互联网应用需要多方协作,涉及到企业内部与上下游企业之间的数据和流程协同。因此,工业互联网数据如何采集?如何管理?数据的所有权和使用权归属?数据如何分析?如何分发?如何确保安全?这些问题都需要进行预先规划,制定明确的方案。

. 推进工业互联网应用需要避免条块分割,重复建设

当前,我国工业互联网平台众多,良莠不齐,不少工业互联网平台的定位和功能相似,客观上形成了条块分割和重复建设的问题。由于各个制造行业都存在激烈的市场竞争,所以各个行业巨头,例如工程机械、风电、光伏、家电和电梯等行业的巨头都是各建各的平台,各用各的平台,缺乏真正能够打通细分行业,展现行业全貌数据,便于行业主管部门进行统一监管的平台。

实际上,与其各个厂商都想自己建设工业互联网平台,都想当盟主,都试图打造自己,不如各个厂商各自发挥自己的优势,共同打造一个真正开放、健康,基于行业标准的工业互联网生态系统,工业互联网平台提供商、工业互联网平台运营商、工APP开发商、工业数据采集厂商、云储存、云计算、云安全、工业大数据与人工智能、数字孪生技术提供商等相互协作,互惠互利。

工业互联网平台与制造业电商平台及通用的云计算平台的内涵和服务模式有本质区别,工业互联网平台的核心是通过采集工业数据,实现数据的可视化、洞察与业务优化,真正为客户创造价值。可以预见,当前中国众多的工业互联网平台将会经过大浪淘沙之后逐渐整合。工业互联网平台提供商应当聚焦若干行业,做深做透,在工业实践中完善平台的性能、开放性、可扩展性、柔性和广泛IT/OT兼容性,再逐渐扩展行业应用。

总之,工业互联网应用,需要从工业中来,到工业中去。应对各个细分行业的实际需求,解决企业内部和产业链协作的实际问题,为用户企业创造实实在在的价值,形成良性循环。这才是中国工业互联网应用的健康发展之道


2020年9月16日 13:47
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