智能制造新機(jī)會(huì)

沈玉姍

中國經(jīng)濟(jì)已經(jīng)從高速增長階段，轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段。以制造業(yè)為核心的工業(yè)，在全球重要經(jīng)濟(jì)體的GDP占比穩(wěn)定，仍是國民經(jīng)濟(jì)的“壓艙石”和“永動(dòng)機(jī)”。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的不斷滲透，以智能制造為代表的第四次工業(yè)革命將成為中國經(jīng)濟(jì)走向新時(shí)代的核心驅(qū)動(dòng)。

自2015年國務(wù)院發(fā)布“中國制造2025”的行動(dòng)綱領(lǐng)，中國經(jīng)濟(jì)在有條不紊的升級(jí)轉(zhuǎn)型中逐漸積累了哪些產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)？2018年，工業(yè)制造領(lǐng)域?qū)l(fā)生哪些變化，技術(shù)創(chuàng)新怎樣發(fā)揮作用，工業(yè)自動(dòng)化企業(yè)又該如何把握機(jī)會(huì)？

施耐德電氣高級(jí)副總裁、工業(yè)事業(yè)部中國區(qū)負(fù)責(zé)人馬躍深耕行業(yè)多年，他的解讀頗有代表性。誕生于工業(yè)1.0時(shí)代的施耐德電氣是全球知名的電氣巨頭，也是企業(yè)能效管理與自動(dòng)化領(lǐng)域轉(zhuǎn)型的領(lǐng)導(dǎo)者，其于2016年底推出的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與平臺(tái)EcoStruxure已經(jīng)在全球連接了超過10億臺(tái)設(shè)備。

馬躍接受《21CBR》專訪時(shí)表示，這波技術(shù)浪潮帶動(dòng)的工業(yè)革命，將為滿足面向終端用戶的大規(guī)模定制化需求，推動(dòng)傳統(tǒng)生產(chǎn)模式向柔性生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，復(fù)雜和痛苦程度遠(yuǎn)高于其他行業(yè)。技術(shù)將是賦能行業(yè)的翅膀，但若脫離制造場(chǎng)景空談智能化，則是無根之木。

“場(chǎng)景秒殺一切”

21CBR：在為國內(nèi)工廠做智能化改造的過程中，施耐德電氣在頂層設(shè)計(jì)方面有哪些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)？

馬躍：為響應(yīng)“中國制造2025”的國家戰(zhàn)略，我們從三年前開始設(shè)立智能制造業(yè)務(wù)。我們關(guān)注這幾個(gè)方面：第一，精益生產(chǎn)，回歸制造業(yè)的本質(zhì)。要讓好的產(chǎn)品理念變成大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品，需要好的工業(yè)化水平。從路徑上來看，沒有做好產(chǎn)品品質(zhì)和工業(yè)化流程，就失去了工廠的基本核心，中國企業(yè)在這方面需要先做補(bǔ)課的工作。

在精益生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，我們?cè)佥o以自動(dòng)化和數(shù)字化技術(shù)，將制造企業(yè)從關(guān)注資產(chǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。數(shù)字化和智能化的關(guān)系好比是易筋經(jīng)和七十二般武功。武俠小說里的武林高手，常常是先練好易筋經(jīng)以后，才能繼續(xù)練七十二般武功。前者可比作數(shù)字化的工作，后者則像是智能化的眾多賦能技術(shù)，包括機(jī)器人、計(jì)算機(jī)視覺等。只有在完成數(shù)字化進(jìn)程后，才有可能運(yùn)用互聯(lián)互通的數(shù)字化基礎(chǔ)做智能化的工作。

今天，推進(jìn)智能制造更多是自上而下的過程。施耐德電氣有兩個(gè)形象的策略說法：“先軟后硬”和“先醫(yī)后藥”。我們先做診斷、做頂層設(shè)計(jì)，規(guī)劃好生產(chǎn)和運(yùn)營管理兩個(gè)平臺(tái)，再進(jìn)入到開藥階段，包括分步實(shí)施方案、升級(jí)硬件等。如此，自上而下地用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，幫助企業(yè)提高效率、減少能耗、提升安全、降低成本，真正賦能生產(chǎn)型企業(yè)。

21CBR：對(duì)企業(yè)而言，智能制造落實(shí)到執(zhí)行層面如何展開？

馬躍：施耐德電氣此前為寶鋼股份做的1580熱軋智能車間的升級(jí)改造項(xiàng)目，是一個(gè)綜合運(yùn)用自動(dòng)化、數(shù)字化、以及特定人工智能技術(shù)的典型案例。

我們內(nèi)部總結(jié)，寶鋼案例的成功在于做到了“場(chǎng)景秒殺一切”，真正抓住了客戶的核心痛點(diǎn)。寶鋼的日常運(yùn)營中，還有大約3%-4%的成品鋼板坯，放在板坯庫里很難找到。運(yùn)行智能車間后，得益于有效的進(jìn)出庫物流管理系統(tǒng)，物品丟失徹底杜絕，這些鋼板坯不會(huì)“失蹤”。

城市化進(jìn)程和人口老齡化還使得很多企業(yè)管理者面臨工人短缺的問題。1580智能車間從去年5月起進(jìn)入無人操作、自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。目前，行車全自動(dòng)投入率穩(wěn)定在98.5%以上，減少了20個(gè)工人，日均產(chǎn)量達(dá)到10500噸，板坯庫倒垛率由30%提升至70%-80%，操作人員的人身安全得到保障。這個(gè)項(xiàng)目也是鋼鐵業(yè)首個(gè)入圍工信部“中國制造2025”的試點(diǎn)示范項(xiàng)目。

我們將管理企業(yè)的核心稱之為“三進(jìn)兩出”。三進(jìn)是指原材料、能耗和其他生產(chǎn)資料，包括知識(shí)的投入?！皟沙觥币粋€(gè)是成品、一個(gè)是三廢（廢水、廢氣、廢渣）。抓住這幾個(gè)核心要點(diǎn)，就牢牢抓住了場(chǎng)景。只有基于場(chǎng)景發(fā)展出來的模型才有意義，吸取的數(shù)據(jù)才能得到發(fā)揮。技術(shù)是起到賦能作用的翅膀，如果脫離了應(yīng)用場(chǎng)景談數(shù)字和智能化，就是無根之木。

21CBR：相比互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)，工業(yè)大數(shù)據(jù)目前的應(yīng)用程度如何？企業(yè)下一階段部署工業(yè)大數(shù)據(jù)項(xiàng)目該怎么做？

馬躍：B2C的整個(gè)價(jià)值鏈相對(duì)比較清楚，消費(fèi)者是相對(duì)簡單的個(gè)體，相比之下，制造業(yè)企業(yè)則是一個(gè)包含很多個(gè)體的復(fù)雜組合，包括采購、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)運(yùn)營、銷售、物流等，每個(gè)部門的訴求都不一樣。如此多樣的職能疊加到一起，數(shù)據(jù)標(biāo)注困難、模型建立復(fù)雜，這僅僅是B2B的一個(gè)制造環(huán)節(jié)，還不包括上下游和供應(yīng)鏈。

企業(yè)要想清楚、做明白數(shù)字化和智能化是不容易的，其間難免要打斷很多原來的筋骨，重塑管理流程。B2C的線上顛覆線下，更多是“破”和“立”各自發(fā)生的過程。我們則是“破”和“立”同時(shí)發(fā)生，一邊換發(fā)動(dòng)機(jī)一邊開車，并且是自己給自己動(dòng)手術(shù)。所以，真正意義上的智能制造，復(fù)雜和痛苦程度遠(yuǎn)比B2C大得多。

如果一家企業(yè)的產(chǎn)品是跟著圖紙?jiān)谧撸憔椭浪窃谟脷v史信息管理現(xiàn)在的生產(chǎn)，還沒有真正用到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。比如拿著昨天交班會(huì)總結(jié)的數(shù)據(jù)說，上一班出了什么問題，今天要改進(jìn)什么東西。從這點(diǎn)上能看出來，很多企業(yè)在工業(yè)化、自動(dòng)化方面做得很好，但在面向未來的數(shù)字化基礎(chǔ)層面還有很多工作要做。

比如我們的客戶之一、某電子產(chǎn)品代工企業(yè)就曾面臨從大規(guī)模批量生產(chǎn)到個(gè)性化定制的C2B業(yè)務(wù)模式的轉(zhuǎn)型。比方說，原先三個(gè)月里全線生產(chǎn)100萬臺(tái)A手機(jī)，用歷史數(shù)據(jù)管理大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)做得很好?，F(xiàn)在是上午生產(chǎn)5萬臺(tái)A手機(jī)，下午生產(chǎn)5萬臺(tái)B手機(jī)，就很難用歷史數(shù)據(jù)來管理生產(chǎn)，而要用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并且還要預(yù)測(cè)產(chǎn)線、前端銷售和供應(yīng)鏈分別需要做什么調(diào)整。

我們認(rèn)為，用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)+預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)來指導(dǎo)管理，最終實(shí)現(xiàn)可控成本的柔性生產(chǎn)和大規(guī)模定制，才是未來真正意義的“工業(yè)4.0”或是“中國制造2025”。endprint

AI被炒過熱

21CBR：人工智能過去一年在全球引發(fā)關(guān)注，如何預(yù)計(jì)新技術(shù)在2018年工業(yè)制造領(lǐng)域的實(shí)施效果？

馬躍：比爾.蓋茨常說，我們總是低估未來十年發(fā)生的變化，高估最近兩年發(fā)生的變化。我有一個(gè)擔(dān)心，人工智能最近可能被炒得過熱了，其實(shí)我們還有大量基本的數(shù)字化補(bǔ)課工作需要完成。并且，目前大多數(shù)基于場(chǎng)景做出的模型還比較淺，好比IT領(lǐng)域可以利用機(jī)器識(shí)別技術(shù)做出一套翻譯程序，但進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域就比較困難。

我認(rèn)為2018年不一定會(huì)是人工智能應(yīng)用落地的爆發(fā)年，但我們能做很多事，有巨大的前景，也有巨大的困難。但如果不這么做，我想象不出制造業(yè)將如何蛻變。這不僅僅是中國制造企業(yè)面臨的問題，德國、美國的數(shù)字化做得好，目前更多依靠的是工匠精神的積累，比如產(chǎn)品文檔做得好。所以在這個(gè)問題上，中國的制造業(yè)企業(yè)還有機(jī)會(huì)。

B2B的人工智能不像B2C，能夠很快看到實(shí)際效果?，F(xiàn)在還在比起跑快、比加速度的階段，未來五到十年內(nèi)，發(fā)展到一定程度后，相互比拼的一定是三樣?xùn)|西：數(shù)據(jù)、算法、場(chǎng)景，比誰手里的數(shù)據(jù)體量大、算法積累多，以及與場(chǎng)景的結(jié)合。如果工業(yè)公司和技術(shù)公司能花更多精力，有足夠的投資和研究在應(yīng)用場(chǎng)景和數(shù)據(jù)模型上，可以從現(xiàn)在開始持續(xù)改變?nèi)藗兊纳睢?/p>

21CBR：施耐德電氣是能效管理方面的專家， 2018年的工作重點(diǎn)有哪些？

馬躍：我們對(duì)能效領(lǐng)域未來的市場(chǎng)前景基于這樣一個(gè)判斷：隨著全球人口增長、能源需求加大，一次能源中化石能源的消耗將面臨封頂。這時(shí)就面臨一個(gè)選擇，是更有效地用電，還是發(fā)更多的電。我們選擇在用電側(cè)花更多的工夫。

某建材集團(tuán)水泥工廠的能源管理工作就用到了我們的人工智能決策系統(tǒng)。該工廠此前超過一半的生產(chǎn)運(yùn)營成本用于窯爐和生料磨等能源消耗上，客戶的核心關(guān)切是把整個(gè)水泥生產(chǎn)的用電降下來。

我們通過使用先進(jìn)過程控制專家系統(tǒng)（APC）和能源管理系統(tǒng)，收集原有的能耗數(shù)據(jù)，用原來人腦中的知識(shí)建立模型，告訴客戶什么地方多加煤、哪里應(yīng)該調(diào)低溫度，做到了主動(dòng)調(diào)節(jié)而非輔助決策，成本大幅降低，同時(shí)提高了合格品比率。以前要達(dá)到這樣的效果，需要位于河西走廊沿途的多個(gè)水泥廠，每個(gè)廠內(nèi)都設(shè)有經(jīng)驗(yàn)豐富的老專家，實(shí)際是很難辦到的。

應(yīng)對(duì)能源消耗，本質(zhì)上要做的就是削峰填谷，過程中還有大量的基礎(chǔ)設(shè)施工作沒有完備，互聯(lián)互通的問題沒有解決，大量的終端只能是靜默資產(chǎn)。比如雙方想做P2P交易，首先得裝上雙向電表，把資產(chǎn)連上網(wǎng)絡(luò)，再解決信息安全問題，之后才是遠(yuǎn)程監(jiān)控。我們的能源部門專門成立了名為“prosumer”（產(chǎn)銷者）的團(tuán)隊(duì)，探索將生產(chǎn)者和消費(fèi)者結(jié)合在一起的業(yè)務(wù)模型，這部分的工作還在早期階段。

21CBR：華為、阿里等科技公司也涉足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，如何看待2018年智能制造領(lǐng)域的行業(yè)格局？

馬躍：我們和很多互聯(lián)網(wǎng)巨頭有合作。首先，我們強(qiáng)調(diào)“平臺(tái)為先”和“融合共生”的業(yè)務(wù)體系，術(shù)業(yè)有專攻，比如我們基于互聯(lián)網(wǎng)、即插即用的開放架構(gòu)EcoStruxure在國內(nèi)外都有實(shí)力雄厚的云平臺(tái)合作伙伴。

這里還涉及一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中，部分企業(yè)不會(huì)將所有信息都上傳到云端，比如煉油和核電企業(yè)不會(huì)將核心的工藝管理控制放到云上，云上的響應(yīng)速度也不足以支持。反過來，水、能耗、用電等不涉及需要快速切斷、及時(shí)響應(yīng)的數(shù)據(jù)管理，用云則更簡單明快、成本更低。所以，未來在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和云端，將會(huì)出現(xiàn)兩套平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫混合工作的情況。

我們也認(rèn)識(shí)到，大數(shù)據(jù)所有者未必能夠用好大數(shù)據(jù)，要發(fā)揮出大數(shù)據(jù)的作用、實(shí)現(xiàn)人工智能的突破性價(jià)值，關(guān)鍵在于大數(shù)據(jù)的使用者。所以施耐德電氣希望與數(shù)據(jù)的所有利益相關(guān)方，形成一個(gè)社群，共同管理、使用、發(fā)掘數(shù)據(jù)的價(jià)值。

互聯(lián)網(wǎng)巨頭能在城市交通、人的舒適性等方面發(fā)展出足夠多的算法和應(yīng)用。那么現(xiàn)場(chǎng)的平臺(tái)、與核心工藝有關(guān)的部分就是我們的專長。未來這個(gè)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)模型可以是窄而深，也可以是薄而寬。我們的選擇是窄而深，在我們能提供很強(qiáng)場(chǎng)景支持的特定領(lǐng)域當(dāng)好專家，既有技術(shù)平臺(tái)的合作，未來也會(huì)成為一個(gè)技術(shù)交易的平臺(tái)，以“融合共生”的方式引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展。endprint