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新冠疫情下,工业互联网当下有作为、未来更可期

优管网

发布: 2020/02/24

作者:优管网

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新冠疫情肆虐,一方面是制造企业面临的开工推迟、产能浪费、订单减少、资金链断裂等经营风险,另一方面是传统人力驱动模式带来的疫情响应延迟、医疗物资短缺等问题,两相叠加,深刻揭示了传统制造业模式与产业发展及疫情防控措施之间的巨大矛盾,亟待寻求一种革命性手段破解困境。工业互联网是新一代网络信息技术与制造业深度融合的产物,可全面连接工业生产的全要素、全生产链、全价值链,从而效弥补传统生产和协同模式下的诸多“裂缝”,在完善防控措施、提升企业抗风险能力、重构工业体系等方面具备天然的优势。


一、疫情肆虐,传统制造模式面临挑战


随着新冠疫情的爆发,各种响应延迟、应急物资供应短缺、临时转产、突击转产等问题频出,暴露出我国制造业在应急保障、产业链协同、精准物资投放等方面的不足,传统制造模式面临严峻挑战。



(一)数字化程度低,增加中小企业经营风险

我国大部分中小型企业在生产加工的数字控制、企业信息管理等方面基础仍然薄弱,企业数字化程度低,直接导致了对人力的大量依赖,而本次疫情对于制造业来说,最直接的影响就是人员复工推迟。面对劳动力短缺,中小企业将在一定程度上面临停工减产,订单交付延误、现金流断裂等风险。苏州、无锡等地就出现大量企业家早已入驻工厂却无工人上岗的情况,企业陷入生产停滞。大规模停工停产不仅会造成劳动力闲置,同时也增加了企业资金压力和违约风险。如日丰集团在开不了工的情况下,每月仍需发放保障成本近2000万元,而开工推迟将直接影响亿鑫源毛业每年3000多万元出口订单的按时交付。


(二)柔性不足,制约应急物资产能配置

新冠肺炎疫情发生以来,医用物资需求激增引发应急性短缺,特别是医用防护服、医用防护口罩以及护目镜等重点医疗物资供给面临严峻挑战。究其原因,除了生产原料与产能无法精准匹配外,很多制造企业不具备柔性化快速转产能力是重要原因。当前仅有海尔、上汽通用五菱、富士康、比亚迪等自动化程度高、资金实力强的企业依托平台建设了口罩产线,大量潜在产能尚未得到有效释放。据统计,我国口罩潜在产能每日约2000万只,而目前启动量仅在50%左右。


(三)大数据水平不高,影响精准匹配与快速响应

目前我国关键物资的调度分配主要依靠统计企业上报数据、各单位上报数据和人工估算,数据割裂且共享难度大,导致对口罩、防护服等关键物资的日常生产销售和库存缺乏详细掌握,对于物资的物流和分配情况难以追踪,对于物资的发放和消耗了解不够准确及时。同时由于政府与企业间缺乏对接机制,口罩生产企业在短期内难以迅速掌握相关产业上下游信息,无法快速提升原材料供给以致无法及时扩大产能。这也是本次疫情中出现的应急响应不及时、已有产能复工率不高、潜在产能挖掘不足等问题出现的重要原因。


二、抗击疫情,工业互联网大有作为

面对挑战,亟需推动我国制造业全要素、全产业链、全价值链互联互通,形成全国制造业一盘棋,工业互联网作为全球工业系统与高级计算、分析、感应技术以及互联网连接融合的结果,在这方面将大有作为。


(一)远程服务,帮助企业复产复工

工业互联网通过公有云的服务,利用共享经济的模式,可从研发、生产、经营、服务等多方面为企业提供远程服务、监控等功能,助力企业突破地理限制,实现信息共享和远程办公。


一是异地协同研发。利用线上数据和资源共享方式开展异地协同设计、协同制造、协同实验,不仅解决了疫情期间人员无法正常到岗的困境,还能提高企业的资源利用效率和工作效率。


二是生产作业的远程监测与调度。通过设备远程管控、能耗管理,人员无需到达现场也能进行物料调度、作业排产、质量管控等工作,保障企业生产流程稳定。


三是企业经营活动的远程分析与决策。通过移动办公、经营分析、供应管理、销售管理等,疫情期间保障企业经营活动的正常高效运行。


四是产品的远程监测服务。通过对设备的运行状态监控,进行故障预警、远程运维、产品服务、工况监测等,减轻疫情带来的制造企业维修服务真空和滞后。


(二)柔性生产,提供产能模拟服务

工业互联网连接产业链全要素,通过供应、生产、市场等信息的实时同步,实现产能优化配置、智能优化排产等功能,提升企业的柔性生产能力,帮助中小企业抵御疫情带来的市场变化。


一是实现按需生产。工业互联网实现车间和生产线联网,把生产过程与需求信息实时同步给工厂、原材料供应商、物流等产业链各方角色,实现工厂和买家的自动匹配,发挥机器、人、原材料的最佳匹配,帮助企业实现按需生产。同时通过整合产业资源要素构建集采集销平台,为中小企业提供更多在线订单机会。


二是实现柔性生产。工业互联网通过建立云上数字孪生工厂,提升制造企业的柔性化生产能力,使得生产线在不同标准产品间快速切换,形成产业生态之后,就能开展战略物资的大批量定制化快速生产,实现全社会潜在有效产能的高效配置。


三是助力疫后产能恢复推演。工业互联网能够全面连接产业链的全要素,从而实现对人员需求、原材料、物流等的全局推演,有助于疫后工业系统的产能恢复推演。比如根据供应链恢复的顺序,计算物资调动强度和分布区域,从而建立一套虚拟物流沙盘,模拟未来几个月的物流流动情况。


(三)资源优化配置,提升物资生产调度能力

工业互联网能够打通人、机、物协同“障碍”,搭起供给与需求的数字化“桥梁”,从而快速精准对接供给侧与需求侧数据信息,在短时间内实现关键物资生产、调度、分配的全局优化。


一是有效对接供需两侧。工业互联网平台是关键物资生产信息和需求信息的高效对接平台,能够快速精确打通工业生产数据、物资需求数据、市场供应链数据、调度分配数据等,从而有效打破信息孤岛,为实时精准调配物资提供基础。


二是精准掌握实时物流仓储信息。在医疗物资分配中,通过工业互联网的标识解析、区块链等相关技术,可掌握应急物资的位置、数量、种类等信息,追踪物流仓储和分配情况,并可通过人工智能判断其合理性,从而为实时精准调配物资提供基础。


三是提升制造整体效率。工业互联网可全面连接关键物资全产业链,迅速为有生产能力的企业配置原材料、资金和劳动力等要素,并结合地理位置、使用需求等优化配置生产资料,提高生产、运输、使用的整体效率。


(四)大数据支撑,提供应急预案和决策服务

工业互联网具备强大的大数据体系,通过大数据采集、建模与分析,对于人员信息上报与监控、疫情传播路径跟踪、疫情发展模式评估等都将起到极大的促进作用。


一是人员信息上报与监控。提供企业人员疫情防控信息上报、红外测温统计系统监测、远程打卡、异常线索提报等功能,帮助企业做好返工管理。


二是传播路径跟踪。梳理感染者的生活轨迹,追踪移动轨迹、建立关系图谱,追踪人群接触史,锁定感染源及密切接触人群,为疫情防控提供宝贵信息。


三是疫情发展评估。搭建疫情传播模型,基于已感染病例、感染患者增速、感染区域、区域交通网格等因素,对病毒的传染源、传播速度、传播路径、传播风险等进行评估与预测。


三、数字化战“疫”,工业互联网企业在行动

针对此次疫情防控中面临的供需对接、应急保障以及复产复工等问题,工业互联网企业已经开展了大量工作。针对医用防疫物资调配困难、供需信息无法快速匹配等突出问题,海尔、用友、航天云网等平台企业相继发布医疗物资信息供需对接平台,保障应急物资的精准高效匹配。针对各地政府、社区的疫情防控应急处置需求,腾讯、阿里等企业利用平台IT能力实现疫情信息采集、患者溯源,帮助政府提高疫情防控效率,防止疫情扩散。


湖南工业互联网企业也在积极行动,支持企业数字化转型和智能制造水平提升,帮助制造企业渡过这一“特殊时刻”。如中电互联基于中电云网免费为政府机构和企事业单位提供疫情智慧仓储管理、疫情网格化疾控监控系统、工业电子商务平台、中小企业远程运维服务系统、基于中电云网的蓝信系统等多项数字化远程服务。为降低人员聚集度,解决人员返工及企业生产管理等相关问题,长沙智能制造研究总院依托长沙工业云平台,打造了“长沙疫情信息物资共享服务平台”和“抗击肺炎”专栏,为工业企业提供MES系统服务和免费的远程办公OA等信息化软件服务。树根互联依托根云工业互联网平台,提供“云监工”服务,支持“火神山”和“雷神山”建设,并免费开放相关管理系统,助力企业快速落地远程协同作业。中联重科打造了园区疫情监控系统,同时依托中科云谷平台,免费提供ZGateway100智能网关、云谷MES等工业软件,助力企业加快数字化转型。


四、审视效果,工业互联网为何知易行难

基于工业互联网的各类服务有力的支撑了企业的复产复工、供需对接,但在应急物资柔性定制化生产、资源全局优化调度、科学规划等方面发挥的作用仍十分有限,这与工业互联网本身的产业发展水平不高紧密相关。


(一)产业核心供给能力不足

一是工业软件存在较大短板,尤其是高端工业软件和工业控制系统几乎被国外企业垄断,我国在云化工业软件方面能力还不强,生态还需构建。二是工业专业技术与领先制造强国存在差距,目前我国无任何机理模型的工业互联网平台占比接近30%,使得部署其上的工业 APP缺乏机理模型的支撑,最终影响了平台生态的构建。三是高端人才缺口较大,现阶段我国在既懂制造工艺、流程原理又有信息技术和平台运营经验的复合型人才以及应用软件开发人才等方面的缺口仍然很大。


(二)产业推广应用条件不够

一是企业数字化基础总体上较为薄弱,不同类型的企业基础数字化能力参差不齐,企业内部之间、产业链上下游之间以及跨领域各类生产设备与信息系统之间还存在很多“信息孤岛”,导致制造资源数据难以实现集成和共享,影响了进一步的协同应用。二是制造企业大多数规模较小,纯利润普遍低于5%,而工业互联网部署往往投入大,企业难以依靠自身积累开展,缺乏资金是企业面临的主要问题。


(三)产业生态体系构建不足

一是缺乏产业巨头,尚不具备整合控制系统、通信协议、生产装备、执行系统、管理工具、专业软件、平台建设等各类资源的能力,多数工业互联网平台业务仍主要局限于垂直细分领域,商业模式创新能力不足。二是“开源社区+开源平台”的建设基本上是空白,其中开源平台(通用PaaS)基本采用Cloud Foundry、OpenShift、Kubernetes 等国外开源软件,而开源社区基本被西门子、GE、PTC 等国外领先平台占据,严重制约了工业互联网平台建设和工业APP培育。


五、抢抓机遇,工业互联网未来可期

疫情过后,国家对建立公共卫生应急管理体系的需求将更加紧迫,企业对工业互联网的认识也将更加深刻,提升基础、落实应用,构建生态、超前部署,工业互联网必将迎来发展新机遇。


(一)提升政策合力,强化工业互联网产业支撑

一是完善工业互联网关键共性技术研发支持政策。采取“揭榜”的方式,对于智能传感器、云化工业软件、网络通信等领域关键技术瓶颈给予科研立项支持,引导和支持平台企业加大数字化研发投入。二是鼓励支持中小企业推动设备数字化改造,将业务系统向云端迁移,加强企业内部、上下游企业之间、跨领域生产设备与信息系统的互联互通,促进数据资源协同与共享,支持企业借助工业互联网平台转型升级。三是在各类高层次人才和专业技术人才培养计划中,将工业互联网领军人才、工业信息工程专业人才等纳入培养和培训计划。


(二)发挥示范效应,加快重点平台应用落地

一是鼓励龙头企业联合生产企业,建设一批特定行业、集群、场景的生产流程优化、质量分析、设备预测性维护、智能排产等定制化、易部署的工业APP,以期解决用户在具体场景中的具体应用问题,切切实实赋能制造,实现降本增效的目的。同时鼓励软件云化,降低企业使用平台的成本。二是支持一批制造业企业进行制造业升级试点,围绕特定行业、场景推动“企业上云上平台”,推动中小企业业务流程的规范化、标准化,与主机厂实现计划、技术、采购和质量的协同,带动产业链条的升级,形成示范效应。三是推动特色产业集群工业互联网创新应用试点示范,打造一批“云上产业集群”,开展基于平台的异构设备接入、软件工具共享、业务在线协同等服务,带动重点产业整体提升。


(三)聚焦开放合作,构建工业互联网创新发展生态圈


一是加快培育开源社区建设和开发者,完善工业APP开发生态。支持龙头企业面向行业共性关键技术和工业互联网平台发展需求,建设开放开源技术、代码开发包和开发工具的开源社区。同时建立开放的工业APP服务、交易平台,使开发者从工业APP生态中真正获利,从而提升开发者动力。二是引导产学研用各方加强协同,国际国内深入合作,以产业联盟等组织为依托,推动本土工业互联网企业“走出去”,围绕工业互联网关键技术研发、数据跨境流动、标准规范制定、人才联合培育等重大问题,开展国际交流与合作。


(四)坚持超前部署,深化新一代信息技术融合


一是深化大数据技术应用。围绕工业大数据建模分析,突破大数据机理建模、流程建模、业务建模、可视化建模等核心应用。二是促进人工智能融合应用。推进人工智能算法在工业微服务模块和工业APP的融合应用,增强模型的可靠性、解释性和自我成长性。三是加快区块链应用探索。引导企业应用区块链在标识解析、协同制造、供应链金融、边云协同、行业创新应用等多个领域开展应用探索,同时借助联盟链技术,推动平台间互联互通。四是加速5G应用融合,深化5G在工业智能传感器、AGV自动导航、工业远程控制、资产跟踪、设备预测性维护、生产设备实时监控、云端机器人等场景的应用,重点研究 5G+TSN的结合应用,挖掘应用潜力。



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