導(dǎo)讀
INTRODUCTION
為加速工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的創(chuàng)新應(yīng)用推廣,《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021―2023)》提出開(kāi)展 “新型模式培育行動(dòng)”。2021 年工業(yè)和信息化部圍繞平臺(tái)化設(shè)計(jì)、數(shù)字化管理、智能化制造等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)新模式新業(yè)態(tài)發(fā)展,征集 498 個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)創(chuàng)新領(lǐng)航應(yīng)用案例,進(jìn)行深入調(diào)查研究,旨在呈現(xiàn)當(dāng)前平臺(tái)應(yīng)用的整體情況、平臺(tái)服務(wù)供需情況、平臺(tái)體系賦能情況和模式創(chuàng)新應(yīng)用情況。
目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng)新與行業(yè)需求持續(xù)磨合適配、平臺(tái)應(yīng)用水平從單項(xiàng)賦能向綜合賦能升級(jí)躍遷、平臺(tái)應(yīng)用廣度從試點(diǎn)示范向規(guī)模化推廣加速轉(zhuǎn)變,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將產(chǎn)業(yè)鏈各要素之間以及產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)之間緊密結(jié)合,將單鏈條串行生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變?yōu)槎喹h(huán)節(jié)并行的協(xié)作方式,從業(yè)務(wù)流程為基礎(chǔ)的單向價(jià)值鏈條向價(jià)值網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡。在發(fā)現(xiàn)新變化、認(rèn)識(shí)新規(guī)律的過(guò)程中,新模式、新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)。
1. 打破時(shí)空限制,促進(jìn)企業(yè)從物理空間聚集向線上載體聚集轉(zhuǎn)變
隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)創(chuàng)新發(fā)展,數(shù)據(jù)不斷發(fā)揮要素作用,幫助工業(yè)企業(yè)打破“地理經(jīng)濟(jì)”的桎梏,促進(jìn)區(qū)域之間交流互聯(lián)。傳統(tǒng)模式關(guān)注產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng),工業(yè)企業(yè)建廠選址過(guò)程中,地理位置重要性居第一位,中小企業(yè)更傾向于支撐服務(wù)完善、配套設(shè)施齊全的工業(yè)園區(qū),創(chuàng)業(yè)企業(yè)更樂(lè)于在科研資源富集的大城市落戶。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)正在構(gòu)建虛實(shí)映射的工業(yè)體系,平臺(tái)生態(tài)打破了現(xiàn)實(shí)空間的隔閡,通過(guò)遠(yuǎn)程協(xié)同、多地協(xié)同、云端協(xié)同,實(shí)現(xiàn)從地理位置聚集到線上載體聚集的轉(zhuǎn)變。
2. 延伸產(chǎn)業(yè)鏈條,促進(jìn)行業(yè)從縱向發(fā)展轉(zhuǎn)向跨界合作
數(shù)據(jù)流通正在促進(jìn)工業(yè)行業(yè)林立的狀態(tài)發(fā)生“化學(xué)反應(yīng)”,原本清晰的組織界限逐漸模糊,使產(chǎn)業(yè)由原來(lái)的上下游、產(chǎn)供銷(xiāo)的線性關(guān)系向立體、多維的網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。行業(yè)內(nèi)企業(yè)從原本的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系轉(zhuǎn)向競(jìng)合關(guān)系,個(gè)人消費(fèi)者成為參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的參與者,產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)逐漸成形,重新定義人與人、人與物、物與物之間的關(guān)系,帶來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展邏輯,產(chǎn)業(yè)組織形態(tài),產(chǎn)業(yè)發(fā)展形態(tài)的結(jié)構(gòu)性、顛覆性變化。
3. 重構(gòu)價(jià)值模式,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)從封閉競(jìng)爭(zhēng)走向生態(tài)構(gòu)建
在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)體系中,各行業(yè)有嚴(yán)格的界限和分工,通過(guò)提高技術(shù)壁壘來(lái)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)力,形成了煙囪式發(fā)展格局。數(shù)字經(jīng)濟(jì)背景下,信息和市場(chǎng)需求快速變化,對(duì)資源整合、業(yè)務(wù)協(xié)同的要求更高,平臺(tái)化發(fā)展已經(jīng)成為共識(shí),部分行業(yè)頭部企業(yè)正在從集團(tuán)發(fā)展向平臺(tái)生態(tài)轉(zhuǎn)型,不僅將深耕多年的工業(yè)經(jīng)驗(yàn)面向行業(yè)推廣,還跨界向其他行業(yè)實(shí)現(xiàn)模式輸出,打造以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為核心的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用為倒“微笑曲線”。從實(shí)踐來(lái)看,大部分企業(yè)以“務(wù)實(shí)”為先,80% 的調(diào)研企業(yè)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的需求集中在生產(chǎn)和管理。成本和效率是企業(yè)最迫切的需求痛點(diǎn),設(shè)備運(yùn)維仍然是應(yīng)用最多的場(chǎng)景,大多數(shù)企業(yè)認(rèn)可數(shù)字化方法和平臺(tái)化工具的作用,希望通過(guò)應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)降本、提質(zhì)、增效 ( 見(jiàn)圖 1)。
圖1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用調(diào)研案例應(yīng)用需求分布情況
新模式新業(yè)態(tài)呈現(xiàn)裂變式生長(zhǎng)趨勢(shì)通過(guò)調(diào)研我國(guó) 498 家企業(yè),對(duì)平臺(tái)化設(shè)計(jì)、數(shù)字化管理、智能化制造、個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、服務(wù)化延伸進(jìn)行新舊模式分析對(duì)比,梳理 6 類(lèi)模式主要應(yīng)用場(chǎng)景(見(jiàn)圖2)。這些新模式是指?jìng)鹘y(tǒng)做法中因?yàn)閺?fù)雜度高、成本高、門(mén)檻高,導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)規(guī)模化的應(yīng)用,通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)解耦工業(yè)場(chǎng)景,突破規(guī)模化困境,擺脫“試點(diǎn)應(yīng)用”,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)新模式。
圖2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用調(diào)研案例新模式分布
隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用落地走深向?qū)崳I(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的技術(shù)供給能力和需求應(yīng)用水平正在不斷走向均衡,“建平臺(tái)”和“用平臺(tái)”的雙輪驅(qū)動(dòng)正在逐漸積累力量,形成合力,推動(dòng)應(yīng)用在全國(guó)各地、各行業(yè)企業(yè)范圍不斷擴(kuò)大、深度不斷延伸,擴(kuò)展了數(shù)據(jù)價(jià)值空間,正在構(gòu)建工業(yè)領(lǐng)域的平臺(tái)經(jīng)濟(jì)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)區(qū)域分布形成了一條覆蓋全國(guó)的長(zhǎng)尾曲線,平臺(tái)服務(wù)商的分布集中在數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)先的科技發(fā)展高地(見(jiàn)圖 3)。東南沿海平臺(tái)服務(wù)商正在積極布局全國(guó)市場(chǎng),形成了從東南向西北輻射的發(fā)展方向。中西部地區(qū)加速?gòu)摹坝谩钡健敖ā卑l(fā)展,河北、河南等中部地區(qū)服務(wù)商數(shù)量有所增加,尤其在成渝地區(qū),不僅有跨行業(yè)、跨企業(yè)平臺(tái)服務(wù),還涌現(xiàn)出一批專(zhuān)精特新的服務(wù)商。
圖3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用案例服務(wù)商分布
1. 平臺(tái)化設(shè)計(jì):創(chuàng)新的全生命周期管理
研發(fā)設(shè)計(jì)是產(chǎn)品價(jià)值鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié),目前,我國(guó)加工制造的基底深厚,但在研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)還存在缺失。平臺(tái)化設(shè)計(jì)模式聚焦工業(yè)設(shè)計(jì)資源分散、工具軟件落后和研發(fā)效率低等問(wèn)題,通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)匯聚產(chǎn)學(xué)研用等各領(lǐng)域研發(fā)設(shè)計(jì)資源,加快工業(yè)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)沉淀、仿真設(shè)計(jì)工具創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)并行、敏捷、交互和模塊化設(shè)計(jì),推動(dòng)供應(yīng)商參與設(shè)計(jì)、用戶反饋設(shè)計(jì),提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平、協(xié)同研發(fā)效率和成本控制能力。
(1)基于數(shù)字孿生技術(shù)的復(fù)雜產(chǎn)品仿真
航空航天、 汽 車(chē)、 軌 道 交 通等產(chǎn)品的研發(fā)是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的工程,需要多方協(xié)調(diào)配合。以汽車(chē)為例,一輛汽車(chē)的零部件達(dá)到萬(wàn)級(jí)以上,而航空航天更是有過(guò)之而無(wú)不及。當(dāng)前,部分企業(yè)積極探索,在數(shù)字孿生技術(shù)方面投入力量,構(gòu)建基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的復(fù)雜產(chǎn)品仿真生態(tài)。
(2)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的協(xié)同研發(fā)生態(tài)
當(dāng)前,數(shù)據(jù)規(guī)模、范圍、精度都在與時(shí)俱進(jìn),數(shù)據(jù)處理、分析、治理能力直接影響到了研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的效率,協(xié)同創(chuàng)新成為研發(fā)設(shè)計(jì)的重要課題。如鋼研科技圍繞研發(fā)環(huán)節(jié),自建高性能服務(wù)器集群和多尺寸計(jì)算仿真軟件群實(shí)現(xiàn)“計(jì)算 +大數(shù)據(jù)”代替“文獻(xiàn) + 試錯(cuò)”模式,大幅降低研發(fā)成本,縮短研發(fā)周期。
(3)產(chǎn)品全生命周期管理
面對(duì)日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),產(chǎn)品全生命周期管理需求不斷高漲,一方面能夠黏合研發(fā)和生產(chǎn)之間的裂縫,實(shí)現(xiàn)一體化管控和全過(guò)程追溯 ;另一方面能夠從銷(xiāo)售端的信息反饋到研發(fā)端,增加研發(fā)環(huán)節(jié)的響應(yīng)度。企業(yè)打通研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)營(yíng)管理、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)等全環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)閉環(huán),實(shí)現(xiàn)全流程的管控和追溯,縮短產(chǎn)品研制周期,提升產(chǎn)品品質(zhì)。
2. 數(shù)字化管理:數(shù)據(jù)應(yīng)用的深度挖掘
數(shù)字化管理新模式通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)解決方案貫通企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、銷(xiāo)售等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù),利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)智能分析,為企業(yè)生產(chǎn)工藝優(yōu)化、設(shè)備資產(chǎn)管理、資源協(xié)同調(diào)度、輔助管理決策等提供支撐,打造數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的管理新模式,從設(shè)備管理、安全管理、能源管理,到管理決策、戰(zhàn)略部署、發(fā)展規(guī)劃,數(shù)據(jù)應(yīng)用的廣度、深度都在摸索中不斷延伸。
(1)高價(jià)值、高能耗、高復(fù)雜度的設(shè)備管理
目前,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備資產(chǎn)管理解決方案主要面向三種設(shè)備類(lèi)型提供服務(wù)。一是高能耗設(shè)備的節(jié)能減排。如寶鋼自建智慧高爐平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)多基地高爐生產(chǎn)過(guò)程的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障診斷、閉環(huán)管理、爐效綜合對(duì)比和設(shè)備運(yùn)維服務(wù),高爐利用率提升 3.12%,高爐冷卻壁損壞多、原燃料條件劣化等不利因素影響降低 1/3。二是資產(chǎn)密集型設(shè)備的高效管控。上海電氣面向上海海立的高端設(shè)備資產(chǎn)管理環(huán)節(jié),建立和打通 EAM 設(shè)備資產(chǎn)管理管理系統(tǒng)、MDC 系統(tǒng),提供設(shè)備故障檢修、預(yù)防性維護(hù)等服務(wù),實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備全生命周期管理,設(shè)備維修效率提升 90%。
三是復(fù)雜環(huán)境的設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。如中鐵工程裝備集團(tuán)接入 153 臺(tái)掘進(jìn)裝備,通過(guò)掘進(jìn)裝備智能掘進(jìn)與運(yùn)維技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全、高效施工作業(yè),有效縮短項(xiàng)目施工工期共計(jì) 13 個(gè)月,累計(jì)節(jié)省項(xiàng)目施工成本 3.12 億元。
(2)數(shù)據(jù)集成提升企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的推廣下,設(shè)備、系統(tǒng)中的工業(yè)數(shù)據(jù)被采集出來(lái),匯聚在平臺(tái)上,通過(guò)集成應(yīng)用,能夠打通各環(huán)節(jié)之間的障礙,擴(kuò)大感知范圍,在更多維度實(shí)現(xiàn)賦能。
一是虛擬工具賦能員工,工業(yè)知識(shí)沉淀在模型中,能夠通過(guò)更可視化的方式幫助員工快速提升專(zhuān)業(yè)能力。二是供需數(shù)據(jù)輔助精準(zhǔn)營(yíng)銷(xiāo),平臺(tái)能夠改變數(shù)據(jù)從研發(fā)到銷(xiāo)售的單向傳送轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向互動(dòng),數(shù)據(jù)算法能夠快速梳理出用戶畫(huà)像,實(shí)現(xiàn)營(yíng)銷(xiāo)決策優(yōu)化。三是管理賦能,針對(duì)企業(yè)內(nèi)部運(yùn)營(yíng)決策效率低、管理層級(jí)多,存在信息孤島等問(wèn)題,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)連通企業(yè)內(nèi)部各板塊運(yùn)營(yíng)系統(tǒng),基于大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)搭建統(tǒng)一的、系統(tǒng)性的分析模型,動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)洞察企業(yè)運(yùn)營(yíng)的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)企業(yè)協(xié)同管理和精準(zhǔn)決策。
(3)能耗管理加速推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)節(jié)能減排解決方案主要面向兩個(gè)主體提供服務(wù)。一是面向針對(duì)企業(yè)污染源監(jiān)控環(huán)節(jié),提供污染物監(jiān)控、節(jié)能降耗解決方案,增強(qiáng)企業(yè)環(huán)境管控?cái)?shù)字化能力。建材、鋼鐵等行業(yè)能源消耗多、排放壓力大,利用人工智能和數(shù)據(jù)分析對(duì)實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程感知,通過(guò)先進(jìn)的算法、模型以及云端強(qiáng)大的算力,對(duì)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,動(dòng)態(tài)優(yōu)化整合各類(lèi)資源,從而輔助做出最佳決策,提升環(huán)境綜合治理能力,增強(qiáng)環(huán)境管控?cái)?shù)字化能力。二是面向政府主體,提供碳監(jiān)測(cè)、能源監(jiān)測(cè)等服務(wù),為政府決策提供參考。針對(duì)電力、水煤油等領(lǐng)域數(shù)據(jù)融合度不強(qiáng)、數(shù)據(jù)能力發(fā)揮空間有限,政府及企業(yè)無(wú)法實(shí)時(shí)掌握碳排放、碳匯、碳減排等情況,通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)匯聚各領(lǐng)域能源數(shù)據(jù),為政府提供雙碳監(jiān)測(cè)、能源監(jiān)測(cè)等服務(wù),為政府決策提供參考。
(4)數(shù)據(jù)算法保障企業(yè)安全生產(chǎn)
安全生產(chǎn)作為重要的工業(yè)要素,借助新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)深度融合、集成創(chuàng)新應(yīng)用,加速推進(jìn)安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)有效匯聚、服務(wù)安全生產(chǎn)監(jiān)管是行業(yè)發(fā)展的迫切需要和必然趨勢(shì)。
一是實(shí)現(xiàn)高危行業(yè)的安全監(jiān)管。民爆、采礦等行業(yè)具有“安全生產(chǎn)”特性,是政府主管部門(mén)安全監(jiān)管的重點(diǎn)行業(yè),也是企業(yè)安全生產(chǎn)難點(diǎn)集中的行業(yè),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)解決方案立足行業(yè)特點(diǎn),提供針對(duì)研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)等全場(chǎng)景安全生產(chǎn)解決方案,提高行業(yè)企業(yè)安全生產(chǎn)能力。
二是開(kāi)展工業(yè)生產(chǎn)的安全管理。面向企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的安全生產(chǎn)解決方案,針對(duì)制造業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中還存在的設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)、人員違規(guī)作業(yè)等情況,基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)解決方案,通過(guò)對(duì)危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)預(yù)警、人員安全管理、智能巡檢等服務(wù),實(shí)現(xiàn)主動(dòng)監(jiān)控、動(dòng)態(tài)分析、事前處理,提高企業(yè)應(yīng)急管理能力。
(5)利用數(shù)字工具,提升品控能力
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)打通產(chǎn)品質(zhì)量與工藝參數(shù)之間壁壘,對(duì)重大影響因素進(jìn)行跟蹤分析,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量判定、過(guò)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)追溯、質(zhì)量分析、質(zhì)量預(yù)測(cè),提前發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,及時(shí)準(zhǔn)確調(diào)整工藝參數(shù),保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
一是強(qiáng)化產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)。產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)向品牌化、高端化發(fā)展的關(guān)鍵,無(wú)論是鋼鐵、化工,還是輕工、電子行業(yè)都有一套成熟的質(zhì)量檢測(cè)機(jī)制,而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正在推動(dòng)以人工為核心的檢測(cè)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴叭?+ 技術(shù)”的質(zhì)檢模式,幫助企業(yè)提升品牌競(jìng)爭(zhēng)力,迎戰(zhàn)用工荒。
二是推進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量追溯。產(chǎn)品質(zhì)量追溯往往發(fā)生在出廠后,當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題,企業(yè)需要溯源問(wèn)題,快速應(yīng)對(duì),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)能夠通過(guò)技術(shù)保證產(chǎn)品從研發(fā)端到出廠的全流程數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性,幫助企業(yè)在最小范圍內(nèi)解決問(wèn)題。
3. 智能化制造:核心環(huán)節(jié)的智能化進(jìn)程
智能化制造新模式聚焦傳統(tǒng)工藝技術(shù)落后、生產(chǎn)效率低和管控能力弱等問(wèn)題,通過(guò)對(duì)制造過(guò)程數(shù)字化改造,推動(dòng)設(shè)備、系統(tǒng)與平臺(tái)等之間數(shù)據(jù)互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程的動(dòng)態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析與科學(xué)決策,提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,提高資源能源利用率與生產(chǎn)安全水平,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能化生產(chǎn)。
(1)聚焦關(guān)鍵環(huán)節(jié),以“機(jī)器代人”加速效率提升
生產(chǎn)制造的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平,直接體現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的發(fā)展水平。一是生產(chǎn)制造智能感知。企業(yè)通過(guò)建設(shè)在線協(xié)同、云端 MES 等系統(tǒng)打通生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的信息堵點(diǎn),并通過(guò)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)換裝工業(yè)機(jī)器人,在物流環(huán)節(jié)部署AGV等實(shí)現(xiàn)“ 無(wú)人工廠 ”“ 黑燈工廠 ”, 大幅提高工業(yè)生產(chǎn)效率。如海爾面向家電智能制造場(chǎng)景,通過(guò) 5G+MEC、視覺(jué)、音頻、傳感等技術(shù),構(gòu)建工廠“眼”“耳”“手”“鼻”等多功能的智能化服務(wù)能力,人工管理成本降低 28%,管理效率提升 85%。二是生產(chǎn)制造智能調(diào)度優(yōu)化。聚焦離散制造過(guò)程,打造數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)調(diào)度平臺(tái),將業(yè)務(wù)規(guī)則和機(jī)理規(guī)則融合。例如,喜臨門(mén)家具通過(guò) 5G+ 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)推動(dòng)產(chǎn)線自動(dòng)化和智能化,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)參數(shù)的反向動(dòng)態(tài)調(diào)整,車(chē)間生產(chǎn)效率提升 11%,產(chǎn)品合格率提升 9%,人工成本降低 25%,單件產(chǎn)值能耗降低 34%。
(2)擴(kuò)大感知范圍,打通業(yè)務(wù)流程
生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)和設(shè)計(jì)、采購(gòu)、物流、質(zhì)檢、運(yùn)維等各部門(mén)相連,在新技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下,以生產(chǎn)制造為核心打通互相銜接的業(yè)務(wù)流程,實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)集成應(yīng)用,提升整體效率。企業(yè)借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、料、法、環(huán)的集中管控,通過(guò)打通生產(chǎn)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)壁壘讓感知更透徹、互聯(lián)更全面、智能更深化,提高生產(chǎn)整體管控水平。
(3)打造數(shù)字工廠,推進(jìn)一體化管控
近年來(lái),部分企業(yè)在選址建廠階段開(kāi)啟數(shù)字工廠規(guī)劃,將數(shù)字化軟硬件與工廠建設(shè)相融合,達(dá)到“人、機(jī)、物、法、環(huán)”的數(shù)據(jù)采集、匯聚和管控。通過(guò)平臺(tái)構(gòu)建制造企業(yè)各類(lèi)對(duì)象的數(shù)字孿生,利用統(tǒng)一平臺(tái)、統(tǒng)一門(mén)戶集成企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)維等各環(huán)節(jié)管理應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)工廠業(yè)務(wù)高效協(xié)同、工廠數(shù)據(jù)綜合監(jiān)測(cè)和工廠事件智慧決策。
4. 網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同:社會(huì)化的資源優(yōu)化配置
網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同新模式聚焦產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)復(fù)雜、信息不對(duì)稱、協(xié)作效率低等問(wèn)題,通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)匯聚設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)維、供應(yīng)鏈等各環(huán)節(jié)主體,推動(dòng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)共享和制造資源優(yōu)化配置,實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)、跨地區(qū)、跨行業(yè)的研發(fā)協(xié)同、制造協(xié)同、供應(yīng)協(xié)同,打造覆蓋產(chǎn)品全生命周期的云化服務(wù)與協(xié)同服務(wù),以數(shù)據(jù)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈延伸與價(jià)值鏈升級(jí)。
物流是當(dāng)前企業(yè)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)聯(lián)合運(yùn)營(yíng)最多的環(huán)節(jié),產(chǎn)品離開(kāi)工廠,需要被安全、準(zhǔn)確、及時(shí)地交付給客戶,各行業(yè)均有不同需求。石化、化工等行業(yè),倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸條件嚴(yán)格,需要特殊的運(yùn)輸工具和更專(zhuān)業(yè)化的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠通過(guò)平臺(tái)協(xié)同調(diào)度運(yùn)力和存儲(chǔ)能力,在滿足安全條件下降低安全風(fēng)險(xiǎn)。在醫(yī)藥、食品等行業(yè),物流運(yùn)輸對(duì)時(shí)間、溫度等有特殊需求,通過(guò)傳感器進(jìn)行云端協(xié)同,能夠保障物流運(yùn)輸中的時(shí)間精準(zhǔn)性、溫度穩(wěn)定性,運(yùn)輸過(guò)程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性。在水泥、煤炭等行業(yè),產(chǎn)品價(jià)格低、重量沉、體積大,物流運(yùn)輸需要最大限度地降低運(yùn)輸成本。
隨著要素互聯(lián)的范圍越廣、主體越多、鏈條越長(zhǎng),供應(yīng)鏈協(xié)同松散、治理缺失、重構(gòu)緩慢的問(wèn)題就越凸顯,急需應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)加快速度,降低復(fù)雜性,產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)用互聯(lián)網(wǎng)的傳遞速度去協(xié)同,能夠打破物理空間的割裂,減少時(shí)間成本,同時(shí),大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)幫助無(wú)序變成有序,在價(jià)值傳遞中提升公信力,讓供應(yīng)鏈跑得快的同時(shí),跑得更穩(wěn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)整合供應(yīng)商、制造商、服務(wù)商、客戶等上、中、下游資源,實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、跨部門(mén)、跨產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)互聯(lián)與協(xié)同,通過(guò)“聯(lián)合的力量”增強(qiáng)供應(yīng)鏈的韌性與彈性。
產(chǎn)業(yè)集群是區(qū)域經(jīng)濟(jì)的重要組成,在浙江、江蘇等地,塊狀經(jīng)濟(jì)特征明顯,企業(yè)自發(fā)和政府引導(dǎo)合力下,形成了大大小小錯(cuò)落有致的集群式發(fā)展趨勢(shì)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在集群落地應(yīng)用,能夠面向集群內(nèi)中小企業(yè),提供更低成本、更輕量化部署的解決方案。如上海致景面向長(zhǎng)三角紡織產(chǎn)業(yè)集群,將飛梭智紡解耦成多個(gè)獨(dú)立的 SaaS 產(chǎn)品,并提供生產(chǎn)制造業(yè)務(wù)應(yīng)用云化改造及端遷移,中小企業(yè)根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)低成本、零門(mén)檻、高效率部署,減少織機(jī)異常停機(jī)時(shí)間至少 15%,機(jī)臺(tái)利用率提高至少 22%,坯布出庫(kù)失誤減少至少 76%,生產(chǎn)質(zhì)量問(wèn)題降低至少 32%,工廠原料采購(gòu)成本下降至少 8%,原料交期平均降低至少1.3 天。
5. 個(gè)性化定制:滿足靈活與柔性的需求
個(gè)性化定制新模式聚焦產(chǎn)品附加值較低、多樣化市場(chǎng)需求無(wú)法有效滿足等問(wèn)題,通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)增強(qiáng)用戶在產(chǎn)品全生命周期中的參與度,精準(zhǔn)挖掘分析用戶需求,并基于數(shù)據(jù)整合分析、模型庫(kù)共享與供應(yīng)商協(xié)同,實(shí)現(xiàn)模塊化與個(gè)性化設(shè)計(jì)、柔性化生產(chǎn)、智能倉(cāng)儲(chǔ)和準(zhǔn)時(shí)交付,實(shí)現(xiàn)高效率、零庫(kù)存的生產(chǎn)模式。
(1)終端市場(chǎng)消費(fèi)升級(jí)倒逼傳統(tǒng)供應(yīng)方式轉(zhuǎn)變
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、消費(fèi)水平的提高以及疫情影響下用戶消費(fèi)習(xí)慣的改 變, 零 售 端“ 多 種 類(lèi)、 小 庫(kù) 存、個(gè)性化”的柔性需求倒逼傳統(tǒng)供應(yīng)鏈跟上“速度”。消費(fèi)品的產(chǎn)品周期不斷縮短,企業(yè)基于平臺(tái)能夠匯聚海量用戶資源,通過(guò)大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)分析挖掘用戶行為數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的需求預(yù)測(cè)。
(2)產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展痛點(diǎn)促進(jìn)行業(yè)向柔性化生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變
鋼鐵、機(jī)械加工行業(yè)作為典型性流程制造業(yè),具有規(guī)模化生產(chǎn)特點(diǎn)。然而,下游用戶個(gè)性化需求凸顯,傳統(tǒng)生產(chǎn)模式存在生產(chǎn)組織困難、生產(chǎn)成本和庫(kù)存上升、成材率和質(zhì)量下降、交貨期延長(zhǎng)等問(wèn)題。在去產(chǎn)能政策和下游需求變化影響下,行業(yè)企業(yè)自發(fā)由生產(chǎn)型企業(yè)向服務(wù)型企業(yè)轉(zhuǎn)型,通過(guò)服務(wù)模式創(chuàng)新實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的精益化、柔性化、智能化和交付的敏捷化、準(zhǔn)時(shí)化。如南鋼建立“JIT+C2M”模式,通過(guò)協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同制造、智慧營(yíng)銷(xiāo),實(shí)現(xiàn)智能工廠產(chǎn)品由制造端直接觸達(dá)終端用戶,訂貨周期縮短 30 天,生產(chǎn)效率提升 5 ~ 10 倍。
6. 服務(wù)化延伸:擁抱更廣闊的互聯(lián)市場(chǎng)
服務(wù)化延伸新模式聚焦傳統(tǒng)制造競(jìng)爭(zhēng)力下降、設(shè)備運(yùn)維成本高、售后服務(wù)要求高等問(wèn)題,基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的遠(yuǎn)程互聯(lián)和數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品追溯、遠(yuǎn)程運(yùn)維、分享制造、供應(yīng)鏈金融、回收利用等服務(wù)模式創(chuàng)新,推動(dòng)傳統(tǒng)制造向制造服務(wù)轉(zhuǎn)變、從出售產(chǎn)品到“產(chǎn)品 + 服務(wù)”轉(zhuǎn)變,拓展數(shù)字服務(wù)領(lǐng)域,重塑企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
(1)設(shè)備價(jià)值延伸
裝備制造巨頭走在服務(wù)化延伸的前沿,正在探索“產(chǎn)品 + 服務(wù)”模式,以抵御市場(chǎng)飽和、運(yùn)維成本高等挑戰(zhàn),通過(guò)數(shù)據(jù)價(jià)值的挖掘和利用,擴(kuò)展行業(yè)新市場(chǎng)。
一是通用設(shè)備的平臺(tái)化維護(hù)。壓縮機(jī)、鍋爐等設(shè)備數(shù)量大、分布廣泛,設(shè)備制造商建立遠(yuǎn)程運(yùn)維平臺(tái),將被動(dòng)式服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)服務(wù),發(fā)掘新利潤(rùn)。二是復(fù)雜場(chǎng)景的設(shè)備增值服務(wù)。軌道交通、汽車(chē)等位置移動(dòng)、環(huán)境復(fù)雜,運(yùn)維難度大、安全標(biāo)準(zhǔn)高,主機(jī)廠紛紛打造“平臺(tái) + 產(chǎn)品 + 服務(wù)”模式,開(kāi)辟新市場(chǎng)、拓展新價(jià)值。如中車(chē)唐山機(jī)車(chē)開(kāi)展基于大數(shù)據(jù)的產(chǎn)品和部件運(yùn)行故障診斷、運(yùn)維和檢修周期預(yù)測(cè),打通配件供應(yīng)鏈,降低動(dòng)車(chē)組運(yùn)維保障人車(chē) 34.12%,百萬(wàn)公里故障率降低 51.81%,單車(chē)檢修成本降低 13%,檢修周期壓縮20%。
(2)創(chuàng)新服務(wù)模式
智能模塊幫助產(chǎn)品擁有了感官,能夠更高水平的滿足消費(fèi)者的需求,企業(yè)正在通過(guò)創(chuàng)新服務(wù)模式,改寫(xiě)傳統(tǒng)“賣(mài)產(chǎn)品”路徑,嘗試“賣(mài)公里數(shù)”“以租代買(mǎi)”等新玩法。
一是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品以租代買(mǎi)。除了整機(jī)設(shè)備外,部分零部件、輕工產(chǎn)品也在探索在已有業(yè)務(wù)上的創(chuàng)新交易模式,軋輥、輪胎、紡織繡花等企業(yè)均通過(guò)“以租代買(mǎi)”模式,實(shí)現(xiàn)從賣(mài)產(chǎn)品到買(mǎi)服務(wù)轉(zhuǎn)型。例如雙星輪胎利用傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控汽車(chē)輪胎的胎溫、胎壓等,從賣(mài)輪胎到“賣(mài)公里數(shù)”轉(zhuǎn)型,幫助節(jié)約物流成本30%,爆胎率降低 50%,油耗節(jié)約 2%,運(yùn)營(yíng)效率提升 5%。二是產(chǎn)品數(shù)據(jù)增值服務(wù)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)幫助制造企業(yè),打通生產(chǎn)與銷(xiāo)售的反饋閉環(huán),降低后服務(wù)成本,各類(lèi)企業(yè)紛紛出招,開(kāi)展面向消費(fèi)者的延伸服務(wù)。如麒盛科技通過(guò)智能電動(dòng)床向用戶提供產(chǎn)品 + 系統(tǒng)服務(wù),搭載非接觸式傳感器分析挖掘數(shù)據(jù),構(gòu)建“養(yǎng)―醫(yī)―護(hù)”模式,服務(wù) 1000 名用戶,降低萬(wàn)人次緊急搶救 30%,減少緊急搶救死亡率 10%。
隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展、數(shù)字中國(guó)建設(shè)加速推進(jìn),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展如火如荼。技術(shù)是手段,最終要為企業(yè)帶來(lái)實(shí)效。
1. 以標(biāo)準(zhǔn)為紐帶,推動(dòng)平臺(tái)健康有序發(fā)展
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是工業(yè)領(lǐng)域平臺(tái)經(jīng)濟(jì)的樞紐,承擔(dān)更多的社會(huì)責(zé)任,需要發(fā)展和監(jiān)管兩手抓。一是完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)范,需建立涵蓋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)監(jiān)測(cè)分析、能力評(píng)價(jià)、成效診斷、測(cè)試驗(yàn)證等全流程標(biāo)準(zhǔn)化工作體系,為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)數(shù)據(jù)互通、資源共享奠定基礎(chǔ)。
二是持續(xù)推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)監(jiān)測(cè)分析工作,持續(xù)完監(jiān)測(cè)分析體系,動(dòng)態(tài)掌握發(fā)展現(xiàn)狀和問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)管理有據(jù)、心中有數(shù),支撐政府提升數(shù)字化治理能力。三是持續(xù)發(fā)布工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展指數(shù)。通過(guò)指數(shù)繪制我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展晴雨表。同時(shí),鼓勵(lì)平臺(tái)企業(yè)基于自身業(yè)務(wù)特點(diǎn),對(duì)積淀的行業(yè)數(shù)據(jù)價(jià)值進(jìn)行再發(fā)掘再利用,積極探索研制平臺(tái)特色指數(shù),創(chuàng)新數(shù)據(jù)服務(wù)模式。
2. 以需求為牽引,促進(jìn)平臺(tái)應(yīng)用加速落地
我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展時(shí)間尚短,積累不足,存在低層次平臺(tái)重復(fù)扎堆、優(yōu)質(zhì)平臺(tái)供給不足的現(xiàn) 象。
一 是聚焦核心問(wèn)題和關(guān)鍵痛點(diǎn),加快打造一批貼合需求、創(chuàng)新引領(lǐng)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案,將無(wú)法快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化和模塊化的工業(yè)經(jīng)驗(yàn)以解決方案的形式,加速在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)落地應(yīng)用。二是聚焦高質(zhì)量、高價(jià)值的工業(yè)場(chǎng)景,集中優(yōu)勢(shì)力量、下更大氣力加快對(duì)工業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的挖掘、沉淀和轉(zhuǎn)化,打造更多高價(jià)值的工業(yè)機(jī)理模型,降低知識(shí)復(fù)用成本。三是聚焦通用化、輕量級(jí)的工業(yè)場(chǎng)景,充分發(fā)揮工業(yè)APP“小輕靈”等特點(diǎn),打造通用、便捷的解決方案,提升平臺(tái)化服務(wù)能力,降低工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成本。
3. 以園區(qū)為抓手,加速平臺(tái)在聚集區(qū)落地
面向園區(qū)內(nèi)產(chǎn)業(yè)集群數(shù)字化轉(zhuǎn)型共性需求,基于平臺(tái)創(chuàng)新園區(qū)公共服務(wù)模式,推動(dòng)數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施、解決方案和產(chǎn)品為園區(qū)內(nèi)企業(yè)共建共享,降低平臺(tái)使用成本,加速推動(dòng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。一是為園區(qū)管理提供工具箱。支持園區(qū)利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管、排放監(jiān)測(cè)等公共管理能力。基于平臺(tái)資源匯集特點(diǎn),引導(dǎo)園區(qū)探索數(shù)智化精準(zhǔn)管理模式。二是創(chuàng)新園區(qū)公共服務(wù)思路。一方面,以平臺(tái)為載體,為園區(qū)提供集采集銷(xiāo)、評(píng)估檢測(cè)等企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型公共服務(wù) ;
另一方面,針對(duì)產(chǎn)業(yè)集群關(guān)鍵共性需求,聯(lián)合科研機(jī)構(gòu)、平臺(tái)服務(wù)商、應(yīng)用企業(yè)共同研制場(chǎng)景化解決方案,打造“政產(chǎn)學(xué)研用”集成創(chuàng)新模式。
4. 以合作為重點(diǎn),加快培育平臺(tái)生態(tài)體系
工業(yè)場(chǎng)景和用戶需求往往復(fù)雜多樣,單一服務(wù)商難以滿足用戶所有需求,亟須打破平臺(tái)企業(yè)“各自為戰(zhàn)”的局面,提高資源共享和整合能力,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)同共贏。
一是強(qiáng)化優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),加快合作模式的探索,鼓勵(lì)不同領(lǐng)域服務(wù)商之間、綜合平臺(tái)型企業(yè)與專(zhuān)業(yè)技術(shù)型企業(yè)之間開(kāi)展合作模式創(chuàng)新,推進(jìn)平臺(tái)向多元生態(tài)進(jìn)化,逐步構(gòu)建高效強(qiáng)健的生態(tài)系統(tǒng)。二是促進(jìn)交流合作,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)往往建設(shè)投入大、回報(bào)周期長(zhǎng),鼓勵(lì)有能力的企業(yè)充分利用科創(chuàng)板、創(chuàng)業(yè)板等政策機(jī)制實(shí)現(xiàn)融資獲得成長(zhǎng)空間,進(jìn)一步強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈、金融鏈的聯(lián)通對(duì)接和相互賦能。
5. 以人才為核心,打造高端復(fù)合人才隊(duì)伍
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新興產(chǎn)業(yè),其發(fā)展所需的各類(lèi)復(fù)合型產(chǎn)業(yè)人才缺口嚴(yán)重,同時(shí),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,對(duì)于人才綜合能力的要求較高,培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng),育人難、留人難等問(wèn)題突出。
一是完善人才培育機(jī)制,加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)培訓(xùn)課程編制和師資配備,通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)學(xué)院、產(chǎn)教融合基地、體驗(yàn)中心等多種方式,支持打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才實(shí)訓(xùn)基地,積極開(kāi)展多層次人才培訓(xùn)和應(yīng)用實(shí)踐。
二是創(chuàng)新用人機(jī)制,在強(qiáng)化行業(yè)領(lǐng)軍人才、復(fù)合型人才等培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新用人機(jī)制,建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才能力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)零工經(jīng)濟(jì)和彈性工作機(jī)制,促進(jìn)人才在行業(yè)中的流通和知識(shí)共享。
本文系工業(yè)和信息化部信息技術(shù)發(fā)展司重點(diǎn)研究項(xiàng)目“典型工業(yè)場(chǎng)景數(shù)字化路徑研究”(項(xiàng)目編號(hào) KY20211112)的階段性研究成果
原文刊載于《企業(yè)管理》雜志 2022年11月 作者:國(guó)家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心 肖琳琳 夏宜君 黃潔 劉玫燚