物聯(lián)網(wǎng)的制造業(yè)實(shí)踐

丁海驁

“在我們工廠里有一個(gè)設(shè)備叫空氣壓縮機(jī)，耗電量非常大。以往每年生產(chǎn)旺季來到之前，設(shè)備經(jīng)理就很緊張：雖然他已經(jīng)有十臺(tái)空壓機(jī)，但是他還是會(huì)覺得十臺(tái)可能不夠，所有就會(huì)申報(bào)再購買兩臺(tái)。但是總經(jīng)理覺得一臺(tái)空壓機(jī)的價(jià)格上百萬人民幣，申請(qǐng)的理由又不夠充分，所以就沒有立刻批準(zhǔn)?！迸诉M(jìn)杰，中集集團(tuán)CIO日前談到在其企業(yè)當(dāng)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)歷：正在設(shè)備經(jīng)理和總經(jīng)理對(duì)采購設(shè)備問題難以決策的時(shí)候，中集集團(tuán)的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目開始了。通過傳感器接入物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)后，所有的空氣壓縮設(shè)備的能耗和生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行了關(guān)聯(lián)，以可量化的方式反映在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控分析平臺(tái)，得到的結(jié)論是：現(xiàn)有的設(shè)備完全能夠符合生產(chǎn)高峰的需求，而且經(jīng)過優(yōu)化，運(yùn)行其中的八臺(tái)設(shè)備就能滿足要求。

物聯(lián)網(wǎng)之所以能夠引起整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的關(guān)注，一方面是因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的企業(yè)業(yè)務(wù)流程當(dāng)中，的確有非常多的環(huán)節(jié)存在顯而易見的應(yīng)用場(chǎng)景；另一方面的原因，是在工業(yè)企業(yè)的業(yè)務(wù)流程優(yōu)化過程中，往往存在行業(yè)經(jīng)驗(yàn)與IT知識(shí)進(jìn)行融合的難度——因此如何將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到工業(yè)企業(yè)的核心業(yè)務(wù)場(chǎng)景，并不是一個(gè)容易回答的問題。

中集集團(tuán)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)從2017年開始。當(dāng)時(shí)，已經(jīng)在企業(yè)內(nèi)部推動(dòng)精益生產(chǎn)10年的中集集團(tuán)，在企業(yè)內(nèi)部建立了非常完備的業(yè)務(wù)優(yōu)化機(jī)制，具有非常強(qiáng)的自身業(yè)務(wù)優(yōu)化能力。只是，在持續(xù)的優(yōu)化過程中，中集集團(tuán)越來越發(fā)現(xiàn)，他們需要一個(gè)更有效的工具，發(fā)現(xiàn)并解決更深層次的業(yè)務(wù)痛點(diǎn)。用潘進(jìn)杰的話說，數(shù)字化和精益生產(chǎn)就像是闖蕩江湖所需要的內(nèi)功和招式，只用通過數(shù)字化開持續(xù)推動(dòng)精益生產(chǎn)，才能從本質(zhì)上為企業(yè)的業(yè)務(wù)優(yōu)化和管理提供進(jìn)一步的動(dòng)力。從而支持中集集團(tuán)從傳統(tǒng)的離散型制造企業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型，向產(chǎn)品+服務(wù)的業(yè)務(wù)模式轉(zhuǎn)型。

從解決工廠對(duì)動(dòng)力設(shè)備的監(jiān)控和管理開始，中集集團(tuán)在旗下兩家工廠開始試著實(shí)施PTC的ThingWorx物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)：一個(gè)是青島的集裝箱工廠，一個(gè)是蕪湖瑞江的特種車輛廠。兩個(gè)工廠分別用了3個(gè)月和2個(gè)月，并且很快融入到了企業(yè)的核心業(yè)務(wù)當(dāng)中?！拔锫?lián)網(wǎng)平臺(tái)與傳統(tǒng)的IT系統(tǒng)不同，它既不是一套裝軟件，也不是一個(gè)大而全的系統(tǒng)。所以既不需要做產(chǎn)品選型，也不需要全員動(dòng)員的系統(tǒng)設(shè)施：我們并不是把全套的產(chǎn)品一次性推送給終端用戶，而是從業(yè)務(wù)痛點(diǎn)為出發(fā)，先解決這個(gè)痛?！迸诉M(jìn)杰強(qiáng)調(diào)，在制造業(yè)工廠實(shí)施部署物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，就是從安裝傳感器開始，“把物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)鋪上去，在部署相關(guān)的工業(yè)APP，讓企業(yè)用戶能夠理解解決業(yè)務(wù)痛點(diǎn)，可見到業(yè)務(wù)價(jià)值，從而，再進(jìn)一步突進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)融合核心業(yè)務(wù)的能力?！?/p>

以本文開始的應(yīng)用場(chǎng)景為例，實(shí)際上除了幫助工廠迅速?zèng)Q定要不要多采購兩臺(tái)空氣壓縮機(jī)以外，ThingWorx物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通過接入所有的設(shè)備，也對(duì)工廠的能耗也進(jìn)行了集中的管理和優(yōu)化，僅憑這一項(xiàng)，該工廠的單件生產(chǎn)能耗就可以節(jié)省13.2%。如果將這個(gè)應(yīng)用推廣到整個(gè)中集集團(tuán)，即便是以平均10% 的能耗降低計(jì)算，每年能夠節(jié)省的電費(fèi)也將超過10億元人民幣。

“現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)的落地場(chǎng)景基本可以分為三類，”劉強(qiáng)，PTC全球資深副總裁兼大中華區(qū)總裁在接受采訪時(shí)強(qiáng)調(diào)，按照工業(yè)企業(yè)將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與業(yè)務(wù)實(shí)質(zhì)進(jìn)行融合的深度，第一場(chǎng)景是SCO（Smart Connected Operation，智能互聯(lián)運(yùn)營），通過數(shù)字化企業(yè)工廠的業(yè)務(wù)過程，提高工廠的運(yùn)營，這在制造業(yè)、汽車行業(yè)、高科技行業(yè)和軍工等傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用比較多；第二應(yīng)用場(chǎng)景是SCP（Smart Connected Product，智能互聯(lián)產(chǎn)品），通過把智能互聯(lián)的產(chǎn)品鏈接起來，從而為企業(yè)提供更多的創(chuàng)新式服務(wù)；第三場(chǎng)景是跨行業(yè)的SCS（smart control systems，智能互聯(lián)系統(tǒng)）?！癝CO是IOT產(chǎn)生市場(chǎng)需求第一場(chǎng)景，據(jù)我們的統(tǒng)計(jì)：2018年大概70%的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來自SCO場(chǎng)景，現(xiàn)在SCP和SCS也明顯有增長的趨勢(shì)，所以我們相信這是一個(gè)把物聯(lián)網(wǎng)不斷推向深化應(yīng)用、跨行業(yè)應(yīng)用的過程?！眲?qiáng)說。

從中集集團(tuán)的應(yīng)用看來，如果說能源管理是SCO，那么實(shí)際上它也正是在從SCO向SCP深入。

“青島集裝箱工廠的產(chǎn)品是冷式集裝箱，就是在兩層鋼板中間要注入化學(xué)藥劑環(huán)戊烷。其中，在兩層鋼板中間做發(fā)泡處理的發(fā)泡工藝，由于缺乏足夠的精準(zhǔn)的工藝參數(shù)和數(shù)據(jù)支持，一直是整個(gè)行業(yè)最大的痛點(diǎn)：因?yàn)槿绻l(fā)泡工藝處理不好，整個(gè)集裝箱的冷藏效果就會(huì)變差，集裝箱的性能就達(dá)不到要求。以往，這些最關(guān)鍵的工藝環(huán)節(jié)都只能靠老師傅的經(jīng)驗(yàn)?！迸诉M(jìn)杰同樣以青島集裝箱工廠應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為例，強(qiáng)調(diào)隨著物聯(lián)網(wǎng)深入應(yīng)用到企業(yè)的核心業(yè)務(wù)、關(guān)鍵工藝，其對(duì)企業(yè)核心業(yè)務(wù)價(jià)值的提高正逐漸成為企業(yè)持續(xù)深化應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的動(dòng)力。在解決集裝箱工廠發(fā)泡工藝業(yè)務(wù)痛點(diǎn)的過程中，中集集團(tuán)通過PTC公司，邀請(qǐng)各種行業(yè)專家和、技術(shù)專家和數(shù)學(xué)家，基于發(fā)泡工藝涉及到的上百個(gè)參數(shù)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)、建模，最終對(duì)加工環(huán)境、灌輸壓力等30多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的控制，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)該項(xiàng)關(guān)鍵工藝的改善。通過ThingWorx物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)對(duì)生產(chǎn)過程的監(jiān)管和控制，最終產(chǎn)品的保溫率提高了7%。

從一個(gè)單點(diǎn)的試用，到深入解決工業(yè)企業(yè)各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的痛點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的價(jià)值實(shí)際上是在實(shí)踐當(dāng)中被逐漸放大。這不僅符合工業(yè)企業(yè)應(yīng)用IT系統(tǒng)的習(xí)慣，最大程度降低了實(shí)施IT系統(tǒng)對(duì)正常業(yè)務(wù)的影響，而且從另一個(gè)角度看，也完全符合整個(gè)行業(yè)由表及里、由淺入深的業(yè)務(wù)優(yōu)化升級(jí)規(guī)律。

“現(xiàn)在中國市場(chǎng)，對(duì)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用已經(jīng)不再只是停留在概念和討論了，而是實(shí)實(shí)在在擺在眼前，可以幫助企業(yè)在兩個(gè)方面——提升效率和創(chuàng)新服務(wù)、產(chǎn)品創(chuàng)新——得到極大的能力提升?！眲?qiáng)透露，目前的中集集團(tuán)正計(jì)劃在整個(gè)集團(tuán)內(nèi)部的百余家企業(yè)工廠實(shí)施ThingWorx物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。而面對(duì)越來越多的用戶，劉強(qiáng)正計(jì)劃將PTC全球的開發(fā)者社區(qū)全面引入中國市場(chǎng)：通過試用的方式，一方面讓更多的企業(yè)用戶可以嘗試應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的價(jià)值，另一方面，也可以將全球的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)者聚在一起，形成更利于深入應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)環(huán)境?！耙晃粚W(xué)者說過一個(gè)理論：平臺(tái)和陽臺(tái)的區(qū)別。陽臺(tái)，只能自己家用，例如有些號(hào)稱自己是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，但是其是利用全開源的界面做出來的，是不可復(fù)制的，所以只能自己家用。PTC要做的是平臺(tái)，我們希望拿出去給所有的人用，給所有的企業(yè)用?！鼻爻桑琍TC售前技術(shù)總監(jiān)如是說。