物聯(lián)網(wǎng)背景下電力裝備制造業(yè)信息化發(fā)展路徑探究

祁淑玉

摘 要：隨著工業(yè)化和數(shù)字化的進(jìn)一步深度融合，以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)為代表的數(shù)字革命正在深刻改變著國民經(jīng)濟(jì)形態(tài)和生活方式，也推動(dòng)著整個(gè)電力行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和模式轉(zhuǎn)變。本文結(jié)合電力裝備制造業(yè)信息化現(xiàn)狀，探討行業(yè)信息化發(fā)展存在的信息化和智能化程度不足、各部門系統(tǒng)間集成度低、數(shù)據(jù)共享不足等問題，并從構(gòu)建智慧物聯(lián)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)、建設(shè)大數(shù)據(jù)中心、運(yùn)用數(shù)字化新技術(shù)及加強(qiáng)大數(shù)據(jù)安全防護(hù)等方面提出電力裝備制造業(yè)信息化水平提升路徑。

關(guān)鍵詞：電力裝備制造業(yè);信息化;物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TP393.09;F424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2020）22-0008-03

Abstract： With the further integration of industrialization and digitalization， the digital revolution represented by Internet and big data is profoundly changing the national economic form and lifestyle， and also promoting the industrial structure adjustment and mode transformation of the entire power industry. Based on the current situation of information technology in electric power equipment manufacturing industry， this paper discussed the problems existing in the development of information technology in the industry， such as the lack of information technology， the lack of intelligence， the lack of low integration of various departments' systems and the lack of data sharing， and put forward the path to improve the information level of power equipment manufacturing industry from the aspects of building intelligent IOT data collection platform， building big data center， using new digital technology and strengthening big data security protection， etc.

Keywords： electric power equipment manufacturing industry;informatization;internet of things

制造業(yè)的信息化是將信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)與制造技術(shù)相結(jié)合，改造提升制造業(yè)的全局性、持續(xù)性、服務(wù)性和基礎(chǔ)性的系統(tǒng)工程[1]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則是借助信息傳感設(shè)備將物體與網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)物體信息在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的傳輸，從而實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤和監(jiān)管的功能。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用為提高制造業(yè)信息傳輸速度、信息質(zhì)量、決策水平提供了有利條件。然而，目前很多電力裝備制造企業(yè)在信息化建設(shè)方面仍存在諸多亟待改進(jìn)的問題。為加快電力制造業(yè)新型數(shù)字化建設(shè)，有必要對(duì)電力裝備制造企業(yè)信息化建設(shè)存在的問題進(jìn)行探討，并提出解決路徑，為行業(yè)良性快速發(fā)展以及提高國際競(jìng)爭(zhēng)力奠定基礎(chǔ)。

1 電力裝備制造業(yè)信息化現(xiàn)狀

電力裝備制造企業(yè)是以輸配電設(shè)備研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷售、檢測(cè)、相關(guān)設(shè)備成套、服務(wù)與工程承包、運(yùn)維檢修、GIL、電力儲(chǔ)能、綜合能源等為業(yè)務(wù)類型的制造型企業(yè)。從整體上看，目前我國電力裝備制造企業(yè)在信息化建設(shè)方面已取得了初步成效，例如，實(shí)現(xiàn)企業(yè)ERP系統(tǒng)全覆蓋，實(shí)現(xiàn)與財(cái)務(wù)管控、MDM、SCM、PLM、QMIS、WMS、MES等業(yè)務(wù)系統(tǒng)的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理和數(shù)據(jù)共享，提升管理效能;建設(shè)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)，為業(yè)務(wù)管理部門提供集成的工作環(huán)境和統(tǒng)一的信息訪問入口，重點(diǎn)工作在一個(gè)平臺(tái)即可完成處理，便捷獲取所需要的信息，實(shí)現(xiàn)部門信息充分共享和工作透明化管理，提升工作效率和協(xié)同能力;通過PLM及數(shù)字化樣機(jī)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)管理、工藝管理、文檔管理、BOM管理、通知單管理、項(xiàng)目管理等功能，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)一體化功能應(yīng)用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與多個(gè)軟件系統(tǒng)的集成與數(shù)據(jù)共享功能等。盡管電力裝備行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已具有一定基礎(chǔ)，但要實(shí)現(xiàn)電力物聯(lián)網(wǎng)“全息感知、泛在連接、開放共享、融合創(chuàng)新”[2]，仍需要進(jìn)一步努力。

2 電力裝備制造業(yè)信息化建設(shè)存在的問題

2.1 產(chǎn)品數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、智能化水平不足，數(shù)字化建設(shè)程度低

電力裝備制造企業(yè)由于缺乏統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，各子公司在推進(jìn)物聯(lián)工程時(shí)出現(xiàn)源頭數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合共享的問題。

由于智能化技術(shù)應(yīng)用有限，企業(yè)零部件、產(chǎn)品及過程管理的有效數(shù)據(jù)不能大量傳輸至物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，這對(duì)企業(yè)零部件管理、過程管理效率產(chǎn)生不利影響，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，盡管大多數(shù)企業(yè)已進(jìn)行了一定程度的數(shù)字化建設(shè)，但由于部分業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)管理不透明、工作監(jiān)管不到位，導(dǎo)致工作流程不規(guī)范的現(xiàn)象未及時(shí)解決，從而出現(xiàn)系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與實(shí)際發(fā)生數(shù)據(jù)不符、業(yè)務(wù)流與信息流不一致的問題，并且為企業(yè)提供決策依據(jù)不及時(shí)、不準(zhǔn)確。第二，由于個(gè)別企業(yè)工藝基礎(chǔ)管理薄弱，以線下手工管理為主，而工藝卡片、作業(yè)指導(dǎo)書等未納入PLM統(tǒng)一管理，無法實(shí)現(xiàn)工藝共享。第三，設(shè)備數(shù)字化改造不夠，當(dāng)前大多數(shù)企業(yè)車間內(nèi)大部分設(shè)備不具備數(shù)據(jù)采集和傳輸功能，條形碼、二維碼、RFID、工業(yè)傳感器應(yīng)用較少，生產(chǎn)過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)無法實(shí)時(shí)獲取，生產(chǎn)過程中缺少產(chǎn)品實(shí)際工藝質(zhì)量數(shù)據(jù)，難以追溯產(chǎn)品加工裝配工藝信息，車間信息系統(tǒng)無法直接采集、分析設(shè)備狀態(tài)、能效等信息，導(dǎo)致對(duì)車間數(shù)字化改造支撐不足。

2.2 企業(yè)部門間信息系統(tǒng)集成度低，感知層資源共享不足

企業(yè)信息系統(tǒng)集成度低主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。第一，信息系統(tǒng)縱向管理業(yè)務(wù)由于數(shù)據(jù)感知受限，業(yè)務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)錄入不及時(shí)，造成各部門之間數(shù)據(jù)傳輸速度低，數(shù)據(jù)共享能力有限，數(shù)據(jù)重復(fù)索要情況頻現(xiàn)。第二，信息系統(tǒng)之間橫向集成度深度不夠。企業(yè)使用的各項(xiàng)管理系統(tǒng)包括供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)、客戶關(guān)系管理系統(tǒng)、產(chǎn)品全生命周期系統(tǒng)、協(xié)同辦公系統(tǒng)、人力資源系統(tǒng)等，由于缺少數(shù)據(jù)中心支撐的統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)，往往由不同軟件供應(yīng)商提供各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支持服務(wù)，因此，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也就有所差別，造成數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、不規(guī)范，數(shù)據(jù)共享程度不足，對(duì)數(shù)字化業(yè)務(wù)、智能制造、智能產(chǎn)品的研制支撐不足。

2.3 數(shù)字化新技術(shù)推廣應(yīng)用受限，信息感知深度廣度、即時(shí)性不足

新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是“新基建”的重要內(nèi)容，是企業(yè)向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵，也是傳統(tǒng)制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。電力裝備制造企業(yè)往往圍繞傳統(tǒng)制造業(yè)改造升級(jí)來提升產(chǎn)品服務(wù)質(zhì)量，在物聯(lián)感知分析技術(shù)、5G網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)等數(shù)字化新技術(shù)推廣應(yīng)用方面的力度不足，使企業(yè)信息感知深度和廣度受限，同時(shí)信息傳輸即時(shí)性受阻，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

第一，由于數(shù)據(jù)信息來源廣度、及時(shí)性不足，因此研發(fā)設(shè)計(jì)思路與市場(chǎng)需求狀況存在偏差。目前，電力裝備制造業(yè)的產(chǎn)品研制是基于傳統(tǒng)的產(chǎn)品研制模式，包括需求收集、產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、仿真分析、試驗(yàn)驗(yàn)證等，缺少最新的、全方位、多類型的大數(shù)據(jù)，對(duì)市場(chǎng)消費(fèi)者需求信息把握不準(zhǔn)確，導(dǎo)致研發(fā)、工藝人員產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念不能及時(shí)跟進(jìn)市場(chǎng)需求，產(chǎn)品的市場(chǎng)認(rèn)可度受到局限，難以提高企業(yè)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

第二，產(chǎn)品故障檢測(cè)與維護(hù)方面，缺少電網(wǎng)智能檢測(cè)系統(tǒng)，不能即時(shí)傳輸故障信息，無法有效完成故障預(yù)警。對(duì)于大多數(shù)電力裝備制造企業(yè)而言，由于缺少先進(jìn)的參數(shù)感知及檢測(cè)技術(shù)，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)中各部分?jǐn)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確、即時(shí)獲取、轉(zhuǎn)換、傳輸及分析，也就無法實(shí)現(xiàn)潛在異常狀況的預(yù)警，難以為設(shè)備全生命周期管理和安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。

2.4 網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)工作不到位

大數(shù)據(jù)在企業(yè)經(jīng)營(yíng)中呈現(xiàn)日益活躍的“流動(dòng)”趨勢(shì)，在“流動(dòng)”中發(fā)揮價(jià)值，這必然驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)的有序流動(dòng)、合理利用和安全分享。但是，數(shù)據(jù)“流動(dòng)”過程中存在諸多隱患問題。對(duì)個(gè)體而言，特別關(guān)心數(shù)據(jù)的隱私泄露問題;對(duì)主管部門而言，關(guān)心數(shù)據(jù)是否“健康”，即數(shù)據(jù)是否真實(shí)、完整、可信，關(guān)心數(shù)據(jù)在使用過程中是否會(huì)被批量泄露和篡改。但目前，電力裝備制造企業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全重視度不夠，意識(shí)薄弱，未嚴(yán)格落實(shí)網(wǎng)絡(luò)安全同步規(guī)劃、同步建設(shè)、同步投入運(yùn)行的“三同步”要求。同時(shí)，基礎(chǔ)防護(hù)措施未部署執(zhí)行到位，缺少安防設(shè)備，安全策略配置需要進(jìn)一步優(yōu)化。另外，還存在網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)人才欠缺、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全隊(duì)伍建設(shè)力度不足等問題。

3 電力裝備制造業(yè)信息化水平提升路徑

3.1 統(tǒng)一物聯(lián)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建智慧物聯(lián)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)

構(gòu)建行業(yè)物聯(lián)數(shù)據(jù)字典，在行業(yè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，同時(shí)先在企業(yè)內(nèi)部實(shí)施智慧物聯(lián)平臺(tái)試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)。借助RFID、條形碼、二維碼、工業(yè)傳感器等傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)到管理過程數(shù)據(jù)的即時(shí)跟蹤與獲取。在企業(yè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、制造、管理、物流等環(huán)節(jié)的產(chǎn)品全生命周期閉環(huán)動(dòng)態(tài)優(yōu)化，推進(jìn)數(shù)字化設(shè)計(jì)、裝備智能化升級(jí)、工藝流程優(yōu)化、精益生產(chǎn)、可視化管理、質(zhì)量控制與追溯等方面的快速提升;對(duì)外滿足企業(yè)客戶接入智慧物聯(lián)平臺(tái)實(shí)施智能監(jiān)造、訂單監(jiān)控等功能需求。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)試點(diǎn)成功經(jīng)驗(yàn)，逐步在企業(yè)中全面開展接入智慧物聯(lián)平臺(tái)建設(shè)，逐步完成集團(tuán)范圍內(nèi)各產(chǎn)業(yè)單位數(shù)據(jù)接入，支撐訂單透明化管理、質(zhì)量全過程監(jiān)控、業(yè)務(wù)全生命周期分析等場(chǎng)景，提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2 推進(jìn)集團(tuán)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)，集成信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享

電力裝備制造業(yè)以應(yīng)用需求為導(dǎo)向，獲取即時(shí)數(shù)據(jù)，沉淀共性數(shù)據(jù)，打造“數(shù)據(jù)可見、組件成熟、體系規(guī)范”的數(shù)據(jù)中心，面向企業(yè)各部門、各基層單位和外部合作伙伴形成集成的信息系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)敏捷開放的數(shù)據(jù)分析和共享服務(wù)，提升企業(yè)智慧運(yùn)營(yíng)和新業(yè)務(wù)創(chuàng)新能力。

以數(shù)據(jù)中心建設(shè)為核心，數(shù)據(jù)治理為抓手，通過數(shù)據(jù)中心建設(shè)和數(shù)據(jù)共享與管理，著力解決企業(yè)信息孤島、數(shù)據(jù)煙囪現(xiàn)象，促進(jìn)企業(yè)數(shù)據(jù)的深度融合與統(tǒng)一應(yīng)用，挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)從“搬數(shù)據(jù)”向“搬計(jì)算”的轉(zhuǎn)變[3]。同時(shí)，推動(dòng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新，推進(jìn)企業(yè)在新型業(yè)務(wù)需求下的傳統(tǒng)產(chǎn)品迭代和服務(wù)升級(jí)，提升客戶需求快速響應(yīng)能力。利用運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)與數(shù)據(jù)中心集成系統(tǒng)監(jiān)測(cè)企業(yè)各項(xiàng)活動(dòng)動(dòng)態(tài)，通過數(shù)據(jù)獲取與分析，發(fā)現(xiàn)企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理的不足，探尋改進(jìn)方法。

3.3 推廣數(shù)字化新技術(shù)，提升信息深度及傳輸即時(shí)性

綜合利用數(shù)據(jù)感知、傳輸及分析技術(shù)，提高數(shù)據(jù)獲取的廣度、深度和即時(shí)性。在數(shù)字化技術(shù)推廣過程中，按照“抓統(tǒng)籌、重應(yīng)用、提能力、強(qiáng)合作”的思路，在設(shè)備運(yùn)維、智能客服等方面打造精品人工智能應(yīng)用，提升共性基礎(chǔ)支撐能力，建立人工智能標(biāo)準(zhǔn)體系，充分發(fā)揮人工智能的價(jià)值作用。以生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理一線實(shí)際業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向，確定人工智能應(yīng)用場(chǎng)景，注重解決實(shí)際困難和業(yè)務(wù)痛點(diǎn)，以實(shí)用化應(yīng)用落地為目標(biāo)，加強(qiáng)試點(diǎn)應(yīng)用成果的迭代升級(jí)。結(jié)合相關(guān)算法，構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，開展高壓開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)感知、設(shè)備缺陷及異常診斷等深度融合應(yīng)用。

利用5G網(wǎng)絡(luò)的高速傳輸、低延遲、大容量等特性，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造。探索性應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備、信息系統(tǒng)和人的無縫連接，進(jìn)一步打通產(chǎn)品設(shè)計(jì)、采購、倉儲(chǔ)、物流等環(huán)節(jié)，使生產(chǎn)更加扁平化、定制化、智能化，從而構(gòu)造一個(gè)面向未來的智能制造網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)不同生產(chǎn)要素間的高效協(xié)同。

3.4 建設(shè)企業(yè)級(jí)態(tài)勢(shì)感知與安全運(yùn)營(yíng)防護(hù)平臺(tái)

對(duì)企業(yè)整體威脅的發(fā)現(xiàn)、感知、響應(yīng)和處置是大數(shù)據(jù)浪潮和數(shù)字轉(zhuǎn)型過程中的重要任務(wù)。通過加強(qiáng)以物聯(lián)網(wǎng)安全為主要任務(wù)驅(qū)動(dòng)的技術(shù)人才培養(yǎng)，進(jìn)行態(tài)勢(shì)感知與運(yùn)營(yíng)平臺(tái)基礎(chǔ)功能的搭建，實(shí)現(xiàn)安全數(shù)據(jù)日志歸一化處理，使平臺(tái)具備發(fā)現(xiàn)、感知的安全監(jiān)測(cè)能力。同時(shí)，企業(yè)通過完成數(shù)據(jù)安全評(píng)估、數(shù)據(jù)防護(hù)、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控、數(shù)據(jù)審計(jì)等系列功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可管可控，防止泄露風(fēng)險(xiǎn)，全面建成數(shù)據(jù)安全防護(hù)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全生命周期安全防護(hù)。

4 結(jié)語

電力裝備制造業(yè)正向著信息化、自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雖然已有較大程度的提升和應(yīng)用，但在電力裝備制造業(yè)經(jīng)營(yíng)過程中仍存在著數(shù)據(jù)獲取不及時(shí)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化程度低、數(shù)據(jù)共享不足、網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)不到位等問題，因此，電力裝備制造企業(yè)應(yīng)從強(qiáng)化信息采集途徑、構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化加強(qiáng)數(shù)據(jù)共享、加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全防護(hù)等方面努力，不斷推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在電力裝備制造行業(yè)的應(yīng)用，推動(dòng)工業(yè)信息化的進(jìn)一步發(fā)展。

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