【工4前沿】好文推薦——加快工業智能雲平台建設與應用,推動我國智能製造發展和產業轉型升級
| 建設應用工業智能雲平台對推動智能製造發展具有重要作用 |
當前,製造業正面臨全球新科技革命和產業變革的挑戰,需要運用新技術、新理念、新模式實現轉型升級發展。我國製造業正面臨從價值鏈的低端向中高端,從製造大國向製造強國、從中國製造向中國創造轉變的關鍵歷史時期。以「工業化與信息化深度融合」為特徵的「製造業信息化」與創新驅動是我國實現從製造大國向製造強國邁進的戰略舉措。運用雲計算等先進技術理念,推動智能製造發展,已成為大勢所趨。工業雲平台正成為支撐智能製造的重要基礎設施雲計算是新一代信息技術的典型代表,具有高靈活性、高性價比、高可靠性等優勢。近年來,雲計算在工業等傳統行業中的應用愈加深化,有效幫助傳統企業提升產品附加值、提高生產效率、創新商業模式,加快推動了產業轉型升級。隨著製造業向智能化方向發展,雲計算也成為智能製造的重要基礎,能夠通過提供強大的數據傳輸、存儲和處理能力,幫助製造業企業收集和處理大量數據。這種基於雲計算模式,面向製造業企業進行服務的智能製造平台就是工業雲平台,能夠讓企業無需招聘員工、購買昂貴的專業軟體和製造設備,只要通過平台終端就能完成產品的設計、工藝、製造、採購、營銷等各個環節。當前,越來越多的企業正在探索工業雲平台的建設和應用。例如,海爾等傳統製造企業依託雲服務推出消費者對企業的創新商業模式,向智能化、個性化、定製化製造邁進,實現了由硬體製造商向「製造+服務」提供商的升級。發達國家正在加快布局工業領域雲計算平台和服務在當前信息技術與工業加速融合的大背景下,全球工業和信息技術領域的領先企業已在加緊布局工業雲,搶佔未來先進位造業信息網路服務和數據資源的制高點。如GE推出Predix工業雲平台,在全球積極推進工業互聯網應用。西門子於2015年底宣布將搭建覆蓋全球的跨業務新數字化服務平台Sinalytics,能對機器產生的大量數據進行整合、保密傳輸和分析,通過數據分析和反饋提升對燃氣輪機、風力發電機、列車、樓宇和醫療成像系統的監控和優化能力。從發達國家企業的布局看,工業雲平台由於能夠靈活實現跨區域工業信息服務的部署和交付,已經成為國際巨頭們投入的重點。如果說傳統信息技術領域是美國企業佔據優勢地位,那麼工業領域的信息服務發展正迎來群雄逐鹿的時代。誰能率先確立在全球的工業雲服務覆蓋,便能在智能製造時代掌握產業生態的制高點,並取得掌控工業數據的先機。我國在工業雲領域已具備一定的技術和產業基礎我國高度重視工業雲發展,《國務院關於促進雲計算創新發展培育信息產業新業態的意見》和《中國製造2025》都把促進工業雲發展作為推進「兩化」深度融合、支撐智能製造發展的重要舉措。2013年以來,工業和信息化部確定了北京等16個省市作為工業雲創新服務試點,已經取得了初步的成效。如國家超算中心所在的天津、濟南等地,以及地方投資建設有超算中心的上海、北京等城市,均已依託本地超算中心的計算資源優勢,以軟體計算租用服務和工程分析諮詢服務等方式,為裝備製造、航空航天、生物醫藥、石油勘探等重點領域的工業企業提供計算機輔助設計、輔助工程、輔助製造等雲服務。同時,部分企業還立足自身需求,在國內初步建成了以工業互聯網為基礎的裝備遠程運維平台,已經取得了一定的運營效益。可見,通過近年來的實踐,我國企業已經具備了一定的工業雲平台的建設和運營經驗,相應的技術和產業已經具備發展基礎。
與此同時,我國工業雲發展仍面臨一些問題,主要表現在整體布局和統籌規劃不足、應用服務意識有待提高、安全信任系統尚未建立、服務需求體系尚未形成、應用推廣面臨一定障礙等。特別是現有工業雲功能大多分散單一,與行業需求對接不緊密,不利於工業雲平台的進一步發展和推廣應用。
| Smart-Plant工業智能雲平台的主要目標與進展 |
主要目標華源創世工業智能科技有限公司開發的Smart-Plant工業智能雲平台,建立在國家「互聯網+」、「中國製造2025」、「一帶一路」的戰略規劃基礎之上,基於產業協同與設備管理理念,面向工業企業提供智能化的雲計算服務。其主要目標包括五個方面。1以分類定製促進企業快速轉型
Smart-Plant工業智能雲平台根據我國工業發展現狀,對處於不同發展階段的企業採用不同的數字化轉型手段,因地制宜、小步快跑,先數字化、後智能化。與此同時,利用智能工廠體系做行業示範,讓所有工業製造企業能夠快速認知企業數字化、智能化轉型的必要性與可行性。在此基礎上,讓企業形成開放的平台網路化協同,引導企業做減法、利用長板效應轉型升級。2深度切入智能工廠三大主題
智能工廠是德國「工業4.0」的重要內容,也是當前我國骨幹企業推進智能製造的努力方向。Smart-Plant工業智能雲平台以實現決策支持數字化、應用分析數字化、生產管理數字化、生產控制數字化、設備運維數字化、過程質量數字化為目標和主要內容,推進智能工廠理念的落地。一是支撐實現智能化生產系統及過程,對網路化分散式生產設施進行全方位管理,打造智能工廠基礎設施;二是面向工業企業生產過程將生產物流管理、人機互動等有效納入,支撐實現智能生產模式;三是通過互聯網、物聯網、務聯網整合物流資源,充分發揮現有物流資源供應方的效率,幫助需求方快速獲得服務匹配,得到物流支持,實現全產業鏈的協同融合。3準確把握工業互聯網三大趨勢
一是充分利用生產網路,利用製造運行管理系統(MOM)幫助生產價值鏈中的供應商獲得並交換實時的生產信息。確保供應商所提供的全部零部件都將在正確的時間以正確的順序到達生產線。二是將虛擬與現實世界完美融合,利用BIM以及AR等技術,使得生產過程中的每一步在虛擬世界被設計、模擬以及優化,為真實的物理世界包括物料、產品、工廠等建立起一個高度模擬的數字「雙胞胎」。三是有效推進信息物理系統(CPS),利用智能感測技術,將產品信息輸入到產品零部件本身,根據自身生產需求,直接與生產系統和設備溝通,發出生產工序指令,指揮設備進行自組織生產,滿足每個用戶的「定製需求」。4精準應用工業大數據
隨著上線工業製造企業數量的增加與平台運營的推進,來自於工業製造業的研發、生產、設備以及供應鏈的大數據日趨積累完善,大數據分析應用的基礎條件日益成熟,通過對這些大數據的分析,實現產品製造升級、故障預測與預防性維修、生產過程式控制制優化、銷售與生產預測、供應鏈優化,使產品的研發、生產和管理方式通過工業大數據挖掘和分析逐漸得到創新。5實現三個創新
產品創新方面,實現產品向客戶應用滿意度方向發展,設備向「智能一代(自主決策、自適應工況、人機交互)」發展,通過數字化從根本上提高產品功能、性能和市場競爭力。製造過程創新方面,通過數字化製造與開放互聯,全面提升產品研發、設計、製造和管理過程水平。產業模式創新方面,優化供應鏈,以客戶為中心、定製生產,由單純生產銷售向生產服務延伸,創造企業良好的生態環境。主要進展經過持續努力和創新實踐,Smart-Plant工業智能雲平台現已實現六大功能模塊,能夠較全面地實現對智能製造的綜合性支撐。1工廠遠程運維管理系統
工廠遠程運維管理系統可對已建工廠設備進行在線智能監控,並進行系統預警與優化控制;實現工廠生產運行與設備數據的全球實時通達,讓工廠管理人員與社會化技術資源不受地域限制完美協作,降低人員成本,提高管理效率;採用預見性維修與維護,降低設備故障率,提高工廠的生產效率,形成一體化的智能生產解決方案,能夠做到生產過程隨時掌控,故障預警及時傳遞,生產成本有效決策。2訂單數字製造管控系統
全面服務國內裝備製造廠商,提供針對製造業企業的製造執行過程數字化、智能化改造服務,全面提升國內製造裝備廠商數字化、智能化生產能力,實現訂單製造可視化管控。該系統首先實現製造業企業平台介面標準化,然後逐步完成工廠數字化改造,繼而實現虛擬製造。3智能工業雲服務體系
該模塊為工業製造企業與工業服務商提供一個對等的、透明的互聯網平台,實現工業服務的數字化、網路化、智能化,促進中國工業製造企業由製造向製造服務轉型並且快速覆蓋全球市場。在建設初期,首先實現與工廠運營相關的服務,如設備管理等;繼而實現行業與生產研發相關的服務,如設計協同;最終實現與智能製造相關的服務,如虛擬製造。4項目管理協同雲工作平台
項目管理協同雲工作平台是以項目協同管理(PM)為核心,集成OA、SCM、CRM的全方位協同雲工作平台,實現目標管理可視化、數字化,助力實現產業鏈協同融合。5產業地圖與智能交互
該模塊基於地理信息系統(GIS),提供工業製造企業地理位置、技術、產能與產品等全方位的信息,為工業製造企業互聯網化提供完整的研發設計管理、生產管理、供應鏈管理、營銷管理的網路化解決方案,讓工業製造企業徹底互聯網化,並且形成開放的共享協同交易體系。6工業大數據分析與應用
來自於平台上線企業的研發、生產、設備以及供應鏈等的大數據,為工業大數據分析與應用奠定了基礎。首先可以實現行業垂直搜索與行業信息精準定位;然後通過工業大數據分析應用,能夠精準幫助企業用戶有效利用行業以及自身企業大數據,讓產品研發、生產和設備管理、供應鏈管理等得到創新提升,並最終實現個性化定製的高效開放智造。
| 未來發展建議 |
智能製造、網路製造、服務性製造正日益成為生產方式變革的重要方向,跨領域、協同化、網路化的創新平台正在重組製造業創新體系。為進一步落實《中國製造2025》、「互聯網+」行動指導意見,運用雲計算等技術理念推動智能製造發展、實現我國工業轉型升級,結合Smart-Plant工業智能雲平台等現有基礎,建議未來重點開展以下工作:1進一步支持工業雲平台研發和應用新興產業引導基金、先進位造業基金、中小企業基金和地方產業發展基金作用,支持工業雲平台研發和產業化。建立產業聯盟等推進機制,利用多種渠道和方式,加強對Smart-Plant工業智能雲平台等的優化升級。2支持工業雲解決方案研發
基於Smart-Plant工業智能雲平台等載體和技術,面向國內重點工業企業,提供設備管理和遠程運維等工業互聯網服務,推動製造業服務化轉型,培育細分領域專業生產服務產業生態。從開放性高的行業到開放性低的行業,分步有序、因地制宜地進行數據開放,進一步推動工業大數據的發展和應用。3引導製造企業數據開放
政府引導,產學研合作,逐步開放部分設備數據,調動閑置資源創造新價值,共享數據價值和收益,為工藝升級提供基礎,進一步提升中國製造數字化水平。4面向重點工業集聚區進行推廣
建設實現提供支持智能工廠調度運維、項目協作等服務的工業雲綜合服務平台,推動區域工業產業集群加快向數字化智能化轉型升級,形成地方特色的工業服務雲體系和地方性智能製造集成產業集群,探索形成「地方性工業服務雲模式」。5啟動建設國家「一帶一路」工業雲平台
結合「一帶一路」戰略的實施,建設國家工業雲平台,通過導入國際項目和客戶帶領地方製造企業「走出去」,通過平台對國內異地客戶導入為地方製造企業創造業務機會。建立對外項目庫,接入「一帶一路」沿線國家的項目需求,以及法律法規、政策、商業環境、人文地理狀況、當地優勢資源等綜合信息數據,為國內裝備製造業、工程服務公司提供全球市場營銷、工程實施、投資保障等服務。
工業4.0俱樂部為國內第一家為工業4.0和智能製造為主題的聚合共同體。秉承集聚、分享、共創、發展的理念,聯合產、學、研、政等打造工業4.0產業生態聯盟,為區域及企業產業升級轉型提供一站式服務。
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