智能制造，是面向產(chǎn)品全生命周期，實(shí)現(xiàn)泛在感知條件下的信息化制造，智能制造是信息化與工業(yè)化深度融合的大趨勢(shì)。本專(zhuān)欄意在持續(xù)探索智能制造領(lǐng)域中的前沿技術(shù)及客戶(hù)實(shí)踐，搭建行業(yè)溝通平臺(tái)，誠(chéng)邀各位伙伴關(guān)注并提出寶貴意見(jiàn)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的三大功能要素 如何賦能數(shù)字化轉(zhuǎn)型
新基建與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的融合不斷落地，數(shù)字化為傳統(tǒng)行業(yè)賦能進(jìn)入實(shí)踐期。今年上半年，中國(guó)二十多個(gè)省份出臺(tái)發(fā)展新基建規(guī)劃，加快構(gòu)筑數(shù)字經(jīng)濟(jì)“底座”，企業(yè)也正努力搭乘合適的數(shù)字快車(chē)。
中國(guó)信息通信研究院的數(shù)據(jù)顯示，2018年，中國(guó)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化占GDP比重為27.63%，落后于英國(guó)的54%、美國(guó)的52.8%、德國(guó)的54%。這意味著在中國(guó)數(shù)字技術(shù)對(duì)整體經(jīng)濟(jì)的滲透遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。2020年，中國(guó)官方發(fā)起企業(yè)“上云用數(shù)賦智”行動(dòng)，要求平臺(tái)企業(yè)幫助中小微企業(yè)渡過(guò)難關(guān)，提供多層次、多樣化服務(wù)，減成本、降門(mén)檻、縮周期，提高轉(zhuǎn)型成功率。以平臺(tái)企業(yè)整合上下游，打造數(shù)字化供應(yīng)鏈，不僅能給中小企業(yè)提供系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)也能幫助企業(yè)找到市場(chǎng)，這也是新基建的價(jià)值所在。
企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型：厚積薄發(fā)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一個(gè)非常重要的目標(biāo)是提升工業(yè)經(jīng)營(yíng)和運(yùn)營(yíng)管理效率，實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)領(lǐng)域和部門(mén)的全流程信息透明化，管理精細(xì)化，決策智能化。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以看作企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中的使能技術(shù)。
企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以分為三個(gè)階段，信息化，數(shù)字化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中，信息化是基礎(chǔ)，是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的第一階段。信息化將模擬性的信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字化的信息，最典型的是把日常工作中的紙質(zhì)表單，儀表手工抄集等數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理，處理和使用展示。信息化的特征是信息化應(yīng)用軟件的普及使用，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的信息管理流程。具體地說(shuō)，就是按業(yè)務(wù)性質(zhì)的分割，建立了一系列的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，包括ERP、PLM、SCM、MES、CRM、APM等等，在不同的業(yè)務(wù)范疇內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息的數(shù)字化管理，作業(yè)流程的自動(dòng)化，對(duì)人事組織、業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)字化管控。在這個(gè)階段，所追求的是工作流程效率的提升。
作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的第二階段，數(shù)字化追求在中游打通企業(yè)內(nèi)部的業(yè)務(wù)價(jià)值主線(xiàn)，并延伸到上下游的供應(yīng)商和客戶(hù)端，實(shí)現(xiàn)生態(tài)上下游的數(shù)據(jù)和價(jià)值聯(lián)通。數(shù)字化在信息化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策和全流程的優(yōu)化，從而推進(jìn)以用戶(hù)為中心，拉動(dòng)全生態(tài)的研產(chǎn)供銷(xiāo)服務(wù)一體化的數(shù)字化運(yùn)營(yíng)。在這個(gè)階段中所追求的是優(yōu)化資源的配置效率，動(dòng)態(tài)響應(yīng)的生產(chǎn)環(huán)境，供應(yīng)鏈?zhǔn)袌?chǎng)生態(tài)的變化。
在數(shù)字化的日益成熟的基礎(chǔ)上，有些企業(yè)會(huì)逐漸把注意力轉(zhuǎn)移到基于此種能力對(duì)新產(chǎn)品、新服務(wù)、新業(yè)務(wù)的創(chuàng)新性發(fā)展，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)新的商業(yè)模式，為企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了更大的發(fā)展空間。比如說(shuō)，在一些大型裝備銷(xiāo)售企業(yè)，如果通過(guò)數(shù)字化創(chuàng)新提升他們的數(shù)字化服務(wù)能力，更好地服務(wù)他們的客戶(hù)，甚至可以從原來(lái)的設(shè)備銷(xiāo)售商轉(zhuǎn)型成為運(yùn)營(yíng)商。這可以說(shuō)是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的最終目標(biāo)。
從生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)的角度來(lái)看，數(shù)據(jù)、模型和應(yīng)用是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的三大功能要素。
通過(guò)這三大要素構(gòu)成閉環(huán)反饋，可以實(shí)現(xiàn)單體設(shè)備的優(yōu)化，多體設(shè)備或系統(tǒng)的優(yōu)化，以及業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)的優(yōu)化，最后的目的是為了追求業(yè)務(wù)價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用覆蓋的范圍很廣泛，不僅包括大家所熟悉的設(shè)備維護(hù)，還包括生產(chǎn)環(huán)境中幾乎所有其它的業(yè)務(wù)范疇，從工藝、質(zhì)量、能效，甚至排產(chǎn)等的過(guò)程優(yōu)化。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在實(shí)施的過(guò)程中，或許起點(diǎn)于單臺(tái)設(shè)備的優(yōu)化，一條工序流程的優(yōu)化，一個(gè)業(yè)務(wù)范疇如能效的優(yōu)化，但其能力和所追求的目標(biāo)，是跨設(shè)備、跨工序、跨業(yè)務(wù)范疇的全流程全局聯(lián)通和優(yōu)化，這一點(diǎn)與數(shù)字化的目標(biāo)是一致的。
從另外一個(gè)方面來(lái)看，三大功能要素中的模型分析和工業(yè)應(yīng)用，是將工業(yè)技術(shù)、知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)模型化和軟件化進(jìn)行沉淀和積累的有效載體。模型化更多的是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界自然規(guī)律的認(rèn)知的沉淀;而軟件化則更多是生產(chǎn)規(guī)則和業(yè)務(wù)邏輯的表征。
過(guò)去針對(duì)工業(yè)環(huán)境里建立的多種針對(duì)具體領(lǐng)域的工業(yè)軟件，聚焦于如何解決該業(yè)務(wù)領(lǐng)域的問(wèn)題。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)特別關(guān)注的是實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)聯(lián)通、算法模型和實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的工業(yè)應(yīng)用構(gòu)成多個(gè)層次的閉環(huán)優(yōu)化，創(chuàng)造價(jià)值。一旦這樣一個(gè)系統(tǒng)建立起來(lái)以后，不僅僅能為解決眼前的數(shù)字化發(fā)展問(wèn)題是提供技術(shù)支撐，也為數(shù)字化持續(xù)改善提供一個(gè)厚實(shí)的基礎(chǔ)。
數(shù)字化進(jìn)程：數(shù)字化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
顯然，孵化并且成熟于互聯(lián)網(wǎng)特別是消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)的ICT技術(shù)是推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心技術(shù)基礎(chǔ)。這些技術(shù)的發(fā)展是為了應(yīng)對(duì)消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)高并發(fā)、大流量、變化多樣的信息處理的需求，從而形成了具有彈性伸縮能力、支持多租戶(hù)的虛擬化分布式的云計(jì)算架構(gòu)，支持容器化微服務(wù)的敏捷研發(fā)和靈活運(yùn)維一體化的云原生技術(shù)體系，能存儲(chǔ)和分析海量異構(gòu)多樣的消費(fèi)者、市場(chǎng)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，以及機(jī)器學(xué)習(xí)和基于深度學(xué)習(xí)算法的人工智能(圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別以及自然語(yǔ)言處理等)等技術(shù)。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，這些新技術(shù)對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的支撐，多在于對(duì)針對(duì)具體場(chǎng)景的應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)和運(yùn)維的支撐的經(jīng)濟(jì)性，特別是從技術(shù)門(mén)檻和成本的方面來(lái)看。要做一件事，以往是事倍功半，而這近二十年的技術(shù)發(fā)展，做同樣一件事，已經(jīng)可以是事半功倍。對(duì)于企業(yè)來(lái)講，目前的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是在這樣一個(gè)時(shí)機(jī)節(jié)點(diǎn)上，如何充分利用這些技術(shù)行數(shù)字化之事，成轉(zhuǎn)型之功。
顯而易見(jiàn)，這些技術(shù)是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的使能工具，而不是數(shù)字化轉(zhuǎn)型本身。換句話(huà)說(shuō)，把這些技術(shù)引入企業(yè)，建立一系列的技術(shù)性平臺(tái)，并不就能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。但是，如果不關(guān)注這些技術(shù)，不了解這些技術(shù)的使能作用，不能把這些技術(shù)有效地利用起來(lái)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型會(huì)舉步維艱，或難以持久深入。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型的技術(shù)基礎(chǔ)是非常廣闊的，也非常復(fù)雜，企業(yè)雖然可以通過(guò)自主研發(fā)把這些技術(shù)引入，但是不僅工作量非常大，同時(shí)需要的專(zhuān)業(yè)技能也相當(dāng)?shù)纳詈?。更可取的方法是通過(guò)引入平臺(tái)化的技術(shù)，避免踏進(jìn)“重造輪子”的泥坑。
數(shù)字化的提升機(jī)會(huì)
不同的企業(yè)信息化發(fā)展的程度是不一樣的，不少企業(yè)還處于信息化水平低，在日常的生產(chǎn)過(guò)程中存在大量手工輸入的工作，效率很低下，很難對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程發(fā)生的事件實(shí)現(xiàn)及時(shí)響應(yīng)。另一方面，這類(lèi)企業(yè)還缺乏操作輔助系統(tǒng)對(duì)操作進(jìn)行指導(dǎo)、防錯(cuò)和追溯。進(jìn)一步來(lái)看，即使一些企業(yè)建立了不少垂直化信息系統(tǒng)，但并沒(méi)有將這些系統(tǒng)打通，導(dǎo)致對(duì)生產(chǎn)過(guò)程缺乏全局的了解和管理。除此之外，還有另外一個(gè)問(wèn)題就是遠(yuǎn)程監(jiān)控的能力。在目前很多的生產(chǎn)環(huán)境中，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，需要派人到現(xiàn)場(chǎng)去調(diào)查。所有這些現(xiàn)象在不同行業(yè)存在的程度不同，但是，總體來(lái)看，整體數(shù)字化提升空間是非常大的，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以為解決這些問(wèn)題提供一個(gè)很好的技術(shù)手段。
在多數(shù)的工業(yè)/制造業(yè)企業(yè)，現(xiàn)有信息化的應(yīng)用系統(tǒng)大多按傳統(tǒng)的IT系統(tǒng)垂直架構(gòu)，以項(xiàng)目制而獨(dú)立構(gòu)建，開(kāi)放性比較低，相對(duì)封閉，整合困難，生死難往來(lái)，形成多個(gè)煙囪式的應(yīng)用系統(tǒng)，以及多個(gè)數(shù)據(jù)孤島。同時(shí)這些系統(tǒng)一般沿用傳統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)模式，導(dǎo)致功能大而全，內(nèi)部功能模塊緊耦合，可復(fù)用性低，造成開(kāi)發(fā)工作量繁重，更新困難。這種狀況，要打通上述跨越業(yè)務(wù)邊界、部門(mén)邊界、甚至企業(yè)邊界的數(shù)據(jù)主線(xiàn)、價(jià)值鏈主線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)信息聯(lián)通和流程聯(lián)通，以及敏捷開(kāi)發(fā)和迭代更新眾多的業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件，以應(yīng)對(duì)日益多變的業(yè)務(wù)和創(chuàng)新需求，面臨著很大的挑戰(zhàn)。
因此，對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的推進(jìn)需要引入新一代的技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有的信息化技術(shù)體系進(jìn)行重整和升級(jí)，只有在新的技術(shù)體系之上才能有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)字化的重構(gòu)和提升。上面所提到的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及相關(guān)的技術(shù)則可以成為這一次技術(shù)體系重構(gòu)的技術(shù)基礎(chǔ)。同時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以作為支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心技術(shù)體系之一。
由于工業(yè)場(chǎng)景復(fù)雜性、需求的多樣性，特別是對(duì)于安全可控性、穩(wěn)定可靠性以及對(duì)低時(shí)延的實(shí)時(shí)性的嚴(yán)格要求，支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)必須具有高度的靈活性，特別在部署模式方面，不僅可以部署在不同的公有云上，也可以部署在企業(yè)內(nèi)部的私有云上，具有多云適配的能力，并且能夠部署在生產(chǎn)環(huán)境的邊緣端，支持不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)部署模式的要求。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可對(duì)傳統(tǒng)的IT架構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)提升，避免和取代煙囪式的應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)孤島的形態(tài)，為數(shù)字化轉(zhuǎn)型以及數(shù)字化的持續(xù)提升打下牢固的技術(shù)基礎(chǔ)。
評(píng)論