工业互联网超融合应用构建智能制造新势力

工业互联超融合应用构建智能制造新势力

工业互联超融合应用构建智能制造新势力2020/01/09 10:22到好友或朋友圈

分享到分享到新浪微博 分享到空间 分享到好友 分享到朋友圈 近年来，我国高度重视工业互联发展，包括工信部等产业主管部门开展了诸多工作，在应用探索、生态构建、支撑能力等方面取得了积极进展。2019年11月，工信部印发关于《“5G+工业互联”512工程推进方案的通知》，让许多投资者觉得工业互联作为投资市场的热门板块之一，其发展前景值得期待。

经过精心培育之后，2020年我国工业互联将呈现出怎样的发展趋势呢？

2020年1月2日，阿里达摩院公布了2020十大科技趋势。据了解，此次公布的十大科技趋势主要包括：人工智能从感知智能向认知智能演进；计算存储一体化突破AI算力瓶颈；机器间大规模协作成为可能；模块化降低芯片设计门槛；规模化生产级区块链应用将走入大众等。

其中，工业互联的超融合这一内容收获了较高的关注度。简言之，工业互联的超融合，整体涉及多项前沿技术和智能设备。物联设备、边缘计算、5G等的快速发展，将推动工业互联的超融合，实现通信系统、工控系统和信息化系统的智能化融合。

对于许多制造业行业从业者来说，积极了解物联、大数据、云计算等前沿技术的发展及应用状况已经成为了他们的主动选择。工业互联作为制造业实现智能化、绿色化、高效化、自动化转型升级的一大突破口，已经各大企业争相布局的重要内容，加快推动工业互联在各领域的融合应用已经成为大势所趋。

那么，对于制造业企业来说，工业互联的超融合有什么意义呢？有业内人士指出，基于工业互联的超融合，制造企业将实现搬送自动化、设备自动化和排产自动化，进而实现柔性制造。

与此同时，工厂上下游制造产线能实时协同和调整，这也可以大幅提升工厂的生产效率及企业的盈利能力。对产值规模较大的工业产业而言，产品制造效率的提高所带来的，是高额的利润。

很显然，工业互联所带来的好处包括诸多方面。拿石化行业来说，工业互联能有效降低能源行业运维成本，提高功率预测准确率等成效。将工业互联运用于石化行业之后，可以起到缩短员工培养周期、降低事故发生概率、降低设备保费和大修费用以及降低能耗等显著作用。

市场调研机构所统计的市场研究结果，也从一定程度上反映出工业互联发展向好、市场加快扩张的状况。据统计，2018年，我国工业互联行业市场规模达到5313.04亿元，较上年同比增长13.71%。据前瞻产业研究院预测，2019年全年工业互联行业市场规模可达6,080亿元。预计到2023年，这一数值将会突破万亿，2024年将会达到12500亿的水平。

秉持着怀疑态度也好，大力肯定工业互联也罢。站在2020的起点处，人们更多的是对工业互联的应用充满美好的展望。也许在2020年年末的时候，人们可以对工业互联的优势和不足之处做出更加中肯的评价。毋庸置疑的是，工业互联的超融合应用，将催生出许多应用新模式和新业态。（直接影响到实验的准确性文章来源：智能制造）

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2025”战略，推进我国从制造业大国向制造业强国转型，习近平总书记在十九大报告中更是强调，一方面要加快发展先进制造业，推动互联、大数据、人工智能和实体经济深度融合；另一方面要支持传统产业优化升级，促进我国产业迈向全球价值链中高端，培育若干世界级先进制造业集群。在落实这一系列新发展理念和战略中，中国制造业的转型路径逐渐明晰，即通过推动“机器换人”和建设工业互联为主要内容的工业自动化、信息化改造来促进生产方式的变革，实现智能制造。机器换人早在年，美国、日本等国就提出了工业自动化的概念，主要是解决工业制造中对人及生产环境造成的不良影响的问题，比如资源浪费、生产不稳定性和变化性等。由于过去中国劳动力成本低廉，大规模自动化的经济效益并不明显，没有必要大力推动。但是在“用工荒”的冲击下，“机器换人”成为必然，是产业转型的核心，也是发展工业互联的基础。工业互联是指互联和新一代信息技术与工业系统全方位深度融合所形成的产业和应用生态，是工业智能化发展的关键综合信息基础设施。其本质是以机器、原材料、控制系统、信息系统、产品以及人之间的络互联为基础，通过工业数据的全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理和高级建模分析，实现从单个机器到生产线、车间乃至整个工厂的智能决策和动态优化。由此可见，工业互联的发展是在生产制造过程自动化、信息化的基础上，走向数据化、智能化。以广东省为例，2014年以来，各级政府相继出台政策推动企业进行技术改造，实行“机器换人”“设备换人”，如东莞市政府在2014年8月相继推出《关于加快推动工业机器人智能装备产业发展的实施意见》、《东莞市推进企业“机器换人”行动计划（）》、《“机器换人”转向资金管理办法》。佛山市政府在2015年5月制定《佛山市扶持企业推进机器人及智能装备应用实施方案（2015—2017年）》；广东省政府在2015年7月制定《广东省智能制造发展规划（）》。从政策的推动效果看，2017年，广东省拥有机器人制造重点企业156家，全省工业机器人产量20662台，同比增长50.2%，占全国产量的16%，保有量约8万台。具体来说，在东莞，2014年9月至2017年1月企业申报“机器换人”专项资金项目共2698个，财政总投资约386亿元，新增设备仪器76315台，项目数和投资额均为广东省第一。在佛山，2015年-2017年市级财政共安排1.6亿元资金，扶持368个项目，带动400多家规模以上企业开展“机器换人”，应用机器人超过7000台。在此基础上，2017年开始，广东在全国率先部署、提前布局发展工业互联，以此作为实体经济和制造业转型升级新的引擎点，通过推动企业数字化转型来实现高质量发展。2018年3月《广东省深化“互联+先进制造业”发展工业互联的实施方案》和《广东省支持企业“上云上平台”加快发展工业互联的若干扶持政策（）》出台，预计通过政策引导，广东将推动一万家工业企业依托平台实施数字化、络化智能升级，带动20万家企业“上云上平台”，降低信息化构建成本。“上云上平台”的目的是实现研发设计、生产管控、设备管控、工艺改进、能耗优化、供应链协同等生产制造环节的互联互通以及设备端、管理端的数据打通，这些数据将自动决定生产系统各个环节的决策，实现生产上下游环环相扣的整合，最终目标是通过分析数据预测需求，预测制造，利用数据去整合产业链和价值链，创造新的知识和价值。方向探索随着制造流程和商业活动变得越来越复杂，依靠人的经验和分析，已经无法满足如此复杂的管理和协同优化需求，因此大数据必然在工业领域中兴起。大数据是工业互联的一个重要特征，因为在“机器换人”的过程中，自动化设备的控制器会产生大量的数据，随着传感器技术和通讯技术的发展，搜集获取实时数据的成本已经不再高昂，而嵌入式系统、低耗能半导体、处理器、云计算等技术的兴起使得设备的运算能力大幅提升，具备了实时处理大数据的能力。工业互联通过对海量数据的采集交换，异构数据的集成处理，机器数据的边缘计算，经验模型的固化迭代，基于云的大数据计算分析，实现对生产现场状况，协作企业信息，市场用户需求的精确计算和复杂分析，从而形成企业运营的管理决策以及机器运转的控制指令，驱动从机器设备，运营管理到商业活动的智能化和优化。实现工业机器人以及其他自动化设备互联互通，搜集、分析生产数据是被普遍认可的我国发展工业互联的方向。但工业大数据如何使用，商业价值的挖掘都需要进一步经由市场检验。因此现阶段还是应该加强工业互联基础设施建设，尤其是赋能中小制造企业，逐步提高其自动化、信息化的水平，提高生产效率，从中寻找数据利用的新商业模式。虽然工业互联还是一个新生事物，但笔者在调研中发现，广东已经有部门企业开始主动利用工业互联来进行数字化转型，除了应用工业机器人和其他自动化设备外，越来越多地企业，开始引入企业资源计划（ERP）和生产制造执行系统（MES）。ERP是一种主要面向制造行业进行物质资源、资金资源和信息资源集成一体化的企业信息管理系统，其主要功能包括供应链管理、销售与市场、分销、客户服务、财务管理、制造管理、库存管理、工厂与设备维护、人力资源、报表、制造执行系统、工作流服务和企业信息系统等。MES则是通过信息传递对订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。MES需要收集生产过程中大量的实时数据，并对实时事件做出及时处理，同时又与计划层和控制层保持双向通信能力，从上下两层接受相应的数据并反馈处理结果和生产指令。这种生产模式把制造系统的计划和进度安排、追踪、监视和控制、物料流动、质量管理、设备的控制和计算机集成制造接口等作为一体去考虑，以最终实施制造过程的自动化。MES在解决中国制造企业痛点问题方面具有很大潜力和发展空间。当前制造企业面临的痛点问题主要包括由于生产进度不能及时掌握，设备维修处于被动等待状态，员工技能1起来看看吧不足，生产异常时行动缓慢，订单清尾反映慢，生产排单无法到达产线，交货周期太长，造成的订单无法按期交付。由于员工技能参差不齐，产品切换时间长，智能部门对现场问题反应速度太慢，数据异常无法及时上报，造成的生产效率低下。由于首件检验流于形式，关键岗位不受控，不良品返工，未严格执行返工流程，客户投诉无法追溯到具体岗位和无料，数据分析不系统，改进效果无法验证，造成的质量问题频发。由于物料损耗随意，无法根据生产工艺及时调整人员配置，在制品数量庞大，无法快速解决，手工统计生产报表工作量大，时效差，造成的制造成本过高。比如说，在广东顺德，家电制造业拥有完整产业链的优势，但消费市场对产品品质提出更高要求。中小企业该如何解决工厂效率低，作业现场人员过多，厂内物流距离过长等问题成了当务之急。实践表明MES系统的应用会促使内部效率会提升，不良品的管控，各个方面的管理都上了一个台阶。对于中小企业而言，拥抱工业互联，并非是高不可攀，目前有平台供应商已经推出了更为“小、精、轻”的系统租赁服务，每年只需要几万元就可以为企业精准解决生产全流程的痛点问题。笔者曾经跟广东一家知名MES企业产品经理深入交流，这家精益智能工厂系统化解决方案提供商，主要针对中小制造企业车间现场管理，基于工业互联、微服务、云计算、物联、大数据技术架构提供低成本、快部署、易运维的SAAS应用,实现车间数据化、透明化，提高生产效率、减低生产成本、减少物料浪费、加强品质管控。“采用JAWA微服务互联架构，采用租赁的模式，即租即用，按年付费，这样整体成本很低，企业也能承受，实现低成本、快部署、易运维，这也是工业互联的魅力所在”。必经之路不过需要指出的一个问题是，虽然近年来我国高新技术和战略性新兴产业发展迅速，但其产业规模还不够，劳动密集型制造业仍然是我国工业发展的主体。因为是出口导向，这类企业基本处于全球价值链的中低端，利润率并不高，因此进行技术改造的底子薄、风险大，深入推进工业互联的难度很大。加上我国关键系统、软硬件核心技术自主创新能力不足，工业大数据、工业云等工业互联关键技术，平台和应用仍处于起步阶段、规模小、功能弱，导致不少企业在发展自动化和工业互联方面抱有疑虑，仍处于观望状态。虽然工业互联被认为是新工业革命的基础，但实现需要实践基础。从全球制造技术的演进过程看，从半自动化的泰勒-福特制到日本丰田的精益生产是一条必经之路，这恰恰是中国中小企业需要走的路，逐步提高自动化生产的比重，加强精益管理。有企业一线管理者对笔者表示，工业互联的实施应该建立在精益生产积累比较多的基础上。但从不同行业的企业现状来看，很多在开展精益生产方面还存在不足。这种情况下，即使应用工业互联，收到的成效也会大打折扣。所以对这些企业来说，要想发展工业互联，还得先补工业2.0、工业3.0的课。回顾世界发达国家制造业转型的历史可以发现，日本企业重视组织文化和人的训练，生产的经验和知识依赖于人的积累、运用和传承，因此企业的自动化和信息化建设主要是围绕着帮助人去工作进行的。但近年来，这一理念受到日益严重的老龄化问题的挑战。德国企业注重设备和生产系统的不断升级，将生产知识固化在设备上，应对劳动力短缺问题的主要策略，是研发更先进的装备和高度集成自动的生产线。美国作为世界高端制造业的强国，其企业在解决问题的方式中最注重数据的作用，不仅是对数据积累的重视，更重要的是对数据分析的重视，以及企业决策从数据所反映出来的事实出发的管理文化。此外，移民成为解决制造业劳动力短缺和知识积累问题的重要手段，美国的高端制造业擅长颠覆和重新定义问题，比如说利用工业互联颠覆制造业的价值体系，利用数字化、新材料和新生产方式（3D打印）去颠覆传统制造业的生产方式。中国制造业要想在新的全球科技、产业竞争中占据有利位置，生产、管理过程中的自动化、信息化是必由之路。虽然面临多重挑战，但由于我国已经建立起较为完整的制造业体系，加上络信息技术基础不断夯实，制造业与互联融合发展不断深化，为工业互联的进一步发展打下了良好的基础。工业互联本质上还是要依赖企业工业技术的提升和改造，而5G移动通信、物联、高性能计算、云计算等信息技术的进步，则可以发挥很好的辅助提高的作用。最后，工业互联未来发展的另一个瓶颈，就是人才的缺失。工业大数据的分析除了先进的算法工具以外，更重要的是要结合工业场景和应用原理的领域知识。也就是说，数据的分析者，不仅要对智能算法非常了解，还要对生产系统十分了解。现在企业非常缺的是既懂工业生产，又懂信息化技术的复合型人才，而这样的工业大数据分析人才的培养短时间内又很难培养，这一点需要特别重视，有待于国家、企业以及科研院所等各方合力共同解决。（文章来源：经济观察报）[详细] 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工信部：工业电商是工业互联平台落地的有效抓手当前，互联由消费领域、虚拟经济向生产领域、实体经济深度拓展，制造业向数字化、络化、智能化加快转型，互联创新发展与新工业革命形成历史交汇，数据驱动、软件定义、平台支撑、个性化定制、体验式消费、分享制造等新模式新业态层出不穷。以互联为代表的新一代信息技术与工业生产、商业流通的深度融合催生出了工业电子商务这一新的模式和业态，正成为驱动新一轮科技革命与产业变革的重要力量。一、工业电子商务代表着电子商务发展的方向近年来，以B2C为核心的消费电子商务迅猛发展，弥补了传统商贸流通不健全、环节长、效率低、成本高等不足，成为互联与实体经济深度融合、有力驱动社会变革的重要体现。随着互联从消费领域向工业领域不断拓展，企业数字化转型势在必然，以B2B为主要特征，以供应链管理为核心的工业电子商务迎来巨大机遇，成为各方关注焦点。从商务活动主体看，消费电子商务以消费者为中心，并包括批发商、零售商等与消费者发生直接交易的主体；工业电子商务则以工业企业为中心，并包括与其发生交易（交换）活动的上游供应商、下游经销商及终端用户等相关主体。从商务活动对象看，消费电子商务以个人消费类商品和服务的交易为主，工业电子商务则聚焦于工业企业生产运营所需的各类原材料、设备、备品备件、知识、经验在此期间研制出al-cu-mg系的2014⑵017合金、能力及产出的各类产品和服务的交易、交换和共享。从商务活动环节看，消费电子商务主要涉及产品的零售环节，工业电子商务则贯穿产品研发、设计、制造、销售及售后等全生命周期环节，涉及企业上游、内部、下游供应链协同全场景。总的来看，工业电子商务实现了对电子商务边界和范畴的丰富、拓展和创新，代表着电子商务的发展方向。二、工业电子商务是工业互联平台落地应用的有效抓手发展工业电子商务是推动工业互联平台落地的重要抓手，对制造业数字化转型具有重要的先导作用和引领作用。一是有助于工业互联平台的功能完善。工业电子商务的发展将推动平台服务功能从信息、交易服务向物流、金融、供应链精准服务等一体化服务体系转变，并有效带动甚至吸引供应链各类主体开展生产设备及智能产品的泛在接入、供应链运营管理流程的云化迁移和经营管理系统与工业电子商务平台的无缝对接，加快构筑IT和OT融合、产品全生命周期环节贯通的供应链数据资源体系，为制造业数字化转型搭建重要载体。二是有助于专业化解决方案的培育实施。工业电子商务可不断拓展供应链数据资源集成、分析、应用能力，并基于供应链丰富的场景需求，积极促进上游供应链精准管控、下游供应链精准营销及设备/产品预测性维护等定制化解决方案的培育与实施，加快推进以数据为驱动的供应链资源优化配置。三是有助于工业互联平台的生态构建。工业电子商务以供应链、产业链、价值链为核心，可充分集聚工业企业、上下游企业、终端用户、平台企业、科技企业和金融机构等各类主体，并探索建立多种协同演化的商业模式与合作机制。三、工业电子商务是平台经济的典型代表随着工业电子商务应用场景的不断丰富及技术体系的持续提升，互联平台成为当前工业电子商务发展的核心载体，培育出平台经济多种新模式新业态。一是有效推动“互联+生产”。工业电子商务平台以服务企业间交易环节化、络化为切入点，有效带动企业上平台、用平台，并推动甚至倒逼上下游企业研发、设计、制造、销售及售后等关键环节的数字化转型，培育出基于互联平台的个性化定制和服务型制造等新模式，推进制造业质量变革、效率变革和动力变革。二是积极带动“互联+服务业”。工业电子商务平台围绕供应链全场景的一体化、专业化、精细化服务能力的不断提升，积极带动物流、金融、大数据和人工智能等生产性服务的集聚，培育出物流、支付和供应链金融等新业态，形成资源互补、跨界融合、协同创新的平台发展新生态，培育经济发展新动能。三是不断促进“互联+创业创新”。工业电子商务平台的创新发展，不断释放企业、创客及终端用户的创新潜力，带动研发设计、生产加工、计量检测、测试验证等制造资源和能力的发布、协同和交易，并催生出产品众创、生产众包、物流众包等新模式，积极促进大中小企业面向产品全生命周期环节的协同创新，打造“双创”升级版。四、下一步工作考虑下一步，要积极贯彻落实党中央、国务院的一系列战略部署，瞄准工业电子商务发展的关键问题，勇敢担当、积极作为，重点做好以下四方面工作。一是加强顶层设计，完善工业电子商务发展标准规范。深入贯彻落实《国务院关于深化制造业与互联融合发展的指导意见》、两化融合十三五规划和《工业电子商务发展三年行动计划》等系列文件精神，围绕工业电子商务的体系架构、典型应用场景、平台及支撑服务体系等关键点，加快研制系列基础性标准和指南，推进工业电子商务规范、健康发展。二是加快平台培育，深化供应链数字化转型服务体系。培育优化一批工业电子商务平台，充分借鉴工业互联平台架构，加快打造以全供应链数据采集-流动-集成-分析-应用为核心的综合服务体系，形成一批供应链系统性解决方案，推动平台围绕供应链关键环节，全面拓展研发设计、集中采购、协同制造、精准营销、物流配送、监测诊断和维保回收等产品全生命周期服务，为制造业数字化转型、生产性服务业发展、创业创新及“一带一路”建设等提供重要载体。梳理总结一批典型平台案例，编制优秀案例集和相关专著，依托工业互联平台创新体验中心，加大宣传推广和培训力度。三是推进创新应用，拓展工业电子商务应用场景。引导一批龙头工业企业围绕全供应链场景积极拓展工业电子商务应用，并辐射带动上下游中小企业加快采购、销售、生产、仓管等关键环节的数字化、络化、智能化，有效提升全供应链运营效率，加快打造全供应链主体敏捷响应、大中小企业融通发展的价值共创络。四是开展协同合作，优化工业电子商务发展公共服务。联合中央信办、中国人民银行、国家发改委和商务部等有关部门，围绕工业电子商务创新发展的核心关键问题，共同推进工业电子商务支付体系、信用体系、电子认证体系及络安全体系等的建立、健全与完善，破除发展障碍，为工业电子商务深入发展提供便利、诚信、健康、安全的基础环境。（文章来源：工业互联观察）[详细] 09:04

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