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未來工業(yè)新十年,未來智造如何擁抱工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)?

2020-12-09 09:35 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研習(xí)社

導(dǎo)讀:研究未來工業(yè)變革,離不開人類的美好想象。

作者:劉成軍 來源:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研習(xí)社

每一次技術(shù)浪潮,伴隨著技術(shù)向工業(yè)領(lǐng)域的滲透,都會(huì)帶來工業(yè)的變革,由此引發(fā)社會(huì)進(jìn)步。當(dāng)前,基于AI、IoT及基于云的數(shù)據(jù)分析技術(shù)帶來的疊加效應(yīng),已經(jīng)掀起一場工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)浪潮。可以確定的是,我們正在經(jīng)歷一場史無前例的、制造業(yè)由信息化大規(guī)模邁向數(shù)字化的新階段,數(shù)字世界與物理世界構(gòu)筑的數(shù)字工業(yè)正在浮現(xiàn)。

研究未來工業(yè)變革,離不開人類的美好想象。但在通向未來智造的征途上,不僅僅需要想象和憧憬,還需要熱愛、專業(yè)和堅(jiān)持,在這條長長的賽道上,在綿長時(shí)間的維度上,堅(jiān)持價(jià)值長期主義顯得尤為重要。

「未來智造的圖景」

智能產(chǎn)品 · 智能制造 · 智能服務(wù)的世界

2011年,德國科研部門和企業(yè)在內(nèi)的50個(gè)機(jī)構(gòu)聯(lián)合向政府提出了工業(yè)4.0的建議,接下來的2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上,“德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略”隨著這場全球工業(yè)展會(huì)的擴(kuò)散而聲名遠(yuǎn)揚(yáng),引爆全球工業(yè)界。

無論是德國“工業(yè)4.0”,還是美國提出的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,亦或中國提出的“中國制造2025”制造業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃,既是研判工業(yè)的未來走向,也是面向未來的戰(zhàn)略構(gòu)建,期望在未來競爭格局中占據(jù)有利地位。

悠悠間十年過去,即將進(jìn)入2021年,當(dāng)前新興技術(shù)如AI、IoT及云的能力愈發(fā)呈現(xiàn)疊加效應(yīng),正彰顯出單個(gè)技術(shù)無法釋放的能力,而這些疊加影響將如何用于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、交付、運(yùn)維等全環(huán)節(jié)中,是當(dāng)下新十年節(jié)點(diǎn)值得深度思考的議題。

“工業(yè)4.0”的提出表明,長遠(yuǎn)來看,僅生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和機(jī)械裝備是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。我們必須將其數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化,并由此開辟新的價(jià)值創(chuàng)造模式。

在我們所構(gòu)想的未來智能的世界里,由智能產(chǎn)品、智能生產(chǎn)(智能工廠、智能制造)及智能服務(wù)構(gòu)成新工業(yè)生態(tài)“大循環(huán)”。

? 智能產(chǎn)品:比如工廠里的智能裝備、工業(yè)機(jī)器人等,社區(qū)家庭里的智能家居產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)產(chǎn)品向智能產(chǎn)品的躍遷,要加裝各式傳感器及嵌入式軟件,而這不僅需要IT能力,更要具有洞察用戶需求的能力。

? 智能制造:在認(rèn)知上,@工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研習(xí)社 把智能制造模式等同于“生產(chǎn)(制造)方式變革”——智能化生產(chǎn)方式,是與大規(guī)模制造、精益制造一脈相承又迭代發(fā)展的制造模式,也是國內(nèi)大多開展的模式,圍繞產(chǎn)線、車間和工廠的邊界,以機(jī)器手臂、AGV小車、機(jī)器視覺檢測、設(shè)備聯(lián)網(wǎng)等。

? 智能服務(wù):是指新型的、以服務(wù)為交易的方式,區(qū)別于以往單純交付設(shè)備的方式。例如,年輕人不再非要買車了,而是使用“分享式租車”服務(wù)。為什么用于生產(chǎn)的機(jī)械不能作為一種“服務(wù)”按需求提供,并按實(shí)際使用時(shí)間付費(fèi)呢?以機(jī)床、工程機(jī)械為主的“制造+服務(wù)”模式已經(jīng)拉開商業(yè)模式探索的序幕。

近年來,明顯感覺到,在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及AI驅(qū)動(dòng)下,大型企業(yè)正在快速“覺醒”,傳統(tǒng)企業(yè)從“沉睡中醒來”,不再單純成為科技力量的“被改造者”,而是積極擁抱,在電子電器、高端智能裝備及鋼鐵化工等眾多行業(yè),傳統(tǒng)大型工業(yè)企業(yè)已經(jīng)紛紛入局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),并在一開始就展露“肌肉”。 整個(gè)工業(yè)生態(tài)的繁衍發(fā)展,一定離不開中小企業(yè)的存在,那處于價(jià)值鏈末端的中小企業(yè),未來之路在哪里?如何跟上智能化趨勢,迎接這波浪潮?

基于智能平臺(tái)的“一切皆服務(wù)”理念,將使之成為可能。

近年來,“服務(wù)化理念”在各行各業(yè)延伸,“裝備即服務(wù)”,“制造即服務(wù)”,“平臺(tái)即服務(wù)”、“基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)”等。 比如,以“基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)”IAAS模式為例,就是把計(jì)算基礎(chǔ)(服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)中心空間)作為一項(xiàng)服務(wù)提供給用戶,也包括提供操作系統(tǒng)和虛擬化技術(shù)來管理資源,消費(fèi)者和企業(yè)可以非常便捷的獲取服務(wù),“自己可以不用建水廠,直接接入水廠資源就好了。”

業(yè)界廣為熟知的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),核心是PaaS平臺(tái),實(shí)際上也是將軟件研發(fā)的平臺(tái)作為一種服務(wù)對(duì)外界提供,包括來軟件開發(fā)和運(yùn)行、測試環(huán)境的整套方案。還有一些具有強(qiáng)工業(yè)屬性的工業(yè)PaaS平臺(tái),能夠?yàn)楣I(yè)APP開發(fā)者提供更深入的服務(wù),比如數(shù)字化模型,不懂IT的OT人員也很容易基于模型“拖拉拽”方式生成想要的場景化工業(yè)APP。

知識(shí)點(diǎn):何為“數(shù)字化模型”,即把工業(yè)的技術(shù)原理、行業(yè)知識(shí)、基礎(chǔ)工藝、模型工具規(guī)則化、軟件化、模塊化,并封裝為可重復(fù)使用的組件。具體包括通用類業(yè)務(wù)功能組件、工具類業(yè)務(wù)功能組件、面向工業(yè)場景類業(yè)務(wù)功能組件。

還有“軟件即服務(wù)”SaaS模式,一方面基于開發(fā)平臺(tái)“長出來”的工業(yè)APP,還可以廣泛接入第三方開發(fā)者和集成商開發(fā)的各類SaaS服務(wù),客戶“即插即用”“即連接即分析”的服務(wù),隨時(shí)隨地,無處不在。這種在平臺(tái)上購買服務(wù)的方式,獲取成本更低,獲取效率卻極大的提升。 未來智造的語境下,工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)高度發(fā)達(dá),數(shù)字世界與現(xiàn)實(shí)世界的融合,涉及到不同的技術(shù),有很多的技術(shù)參數(shù),以及不同的應(yīng)用,這些都需要軟件架構(gòu)(平臺(tái))來界定和統(tǒng)一。

正如中控集團(tuán)、藍(lán)卓創(chuàng)始人褚健所言,今后的制造業(yè)一定是基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)軟件的。

如果把工廠比喻成一部手機(jī),就像安卓系統(tǒng)管理手機(jī)里的所有芯片、設(shè)備、應(yīng)用等一樣,工業(yè)操作系統(tǒng)同樣可以管理工廠的設(shè)備、物流、能源流、資金流等等,從這個(gè)角度理解,在工業(yè)領(lǐng)域就需要存在這樣一個(gè)操作系統(tǒng)?!?/strong>藍(lán)卓致力于打造“supOS工業(yè)操作系統(tǒng)+工業(yè)APP”的開放生態(tài)系統(tǒng)。我們相信,如果把幾百萬家工廠都能連接起來,會(huì)帶來顛覆性的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

通過這種操作系統(tǒng)和開放平臺(tái)相結(jié)合的方式,各行各業(yè)可以結(jié)合特定行業(yè)的場景和領(lǐng)域知識(shí)(Know How),利用開發(fā)工具開發(fā)各類應(yīng)用軟件和服務(wù),可以快速橫向覆蓋到千千萬萬的中小企業(yè),這種模式能夠讓它們?cè)谳^短的時(shí)間里享受到平臺(tái)上工業(yè)軟件的服務(wù)紅利,這就是典型的基于智能平臺(tái)(OS)的技術(shù)普惠化和“一切皆服務(wù)”的具體體現(xiàn)。

“數(shù)字化一切可數(shù)字化之物”

隨著制造業(yè)“數(shù)字化一切可數(shù)字化之物”(德國工業(yè)4.0之父、德國國家科學(xué)和工程研究院院長孔翰寧之語)進(jìn)程的加快,IT技術(shù)在工廠端的滲透已經(jīng)達(dá)到很高的比例,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)浪潮勢將制造企業(yè)從信息化發(fā)展階段進(jìn)化到數(shù)字化新階段,更多傳感、物聯(lián)、數(shù)采技術(shù)進(jìn)入工廠,加上基于云平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析與模型運(yùn)用,將會(huì)實(shí)現(xiàn)更大閉環(huán)的智能決策和精準(zhǔn)控制。

據(jù)@工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研習(xí)社 觀察,當(dāng)前這三個(gè)階段“互聯(lián)”、“可視”、“透明”處于并行階段,在不同規(guī)模和數(shù)字化先進(jìn)程度的企業(yè)出現(xiàn)了明顯的斷層,大企業(yè)在“互聯(lián)”和“可視”方面已經(jīng)走在前面,正向“透明”階段邁進(jìn),而中小企業(yè)還多處于設(shè)備互聯(lián)和數(shù)據(jù)采集階段,還有很長的路要走。 目前,最為緊要的是搭建基于開放化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的生態(tài)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)大企業(yè)和行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的示范和牽引。只有這樣,中小企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè)才有良好的銜接可能。與此同時(shí),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在泛在數(shù)據(jù)接入和模型使用中實(shí)現(xiàn)快速迭代和進(jìn)化。

邁向未來智造的三大驅(qū)動(dòng)力

作為研究未來工業(yè)變革的開篇之作,GE在2014年發(fā)布的《未來智造》白皮書中,描繪了工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展藍(lán)圖,并探索了驅(qū)動(dòng)這一重大變革的三大要素:

? 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)——數(shù)字世界和物理世界的融合

? 先進(jìn)制造——新設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)的興起(3D打印)

? 全球智慧——人類在生產(chǎn)流程中所扮演的角色的巨變

雖然三大驅(qū)動(dòng)力席卷的浪潮正在促進(jìn)工業(yè)加速發(fā)展,但從現(xiàn)實(shí)來看,這三個(gè)驅(qū)動(dòng)力依然處在“幼兒期”,需要更多時(shí)間去孕育和發(fā)展。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)(工業(yè)OS)也許會(huì)演化成制造企業(yè)面向未來的核心載體。 在通向未來智造的征途上,不僅僅需要想象和憧憬,還需要熱愛、專業(yè)和堅(jiān)持,在這條長長的賽道上,在綿長時(shí)間的維度上,堅(jiān)持價(jià)值長期主義顯得尤為重要。