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基于工业互联网赋能区域产业集群
发布时间:2020-11-15 发布者:天为 浏览次数:359

一场产业领域的互联网浪潮正在到来,与以往B2B平台、垂直门户网站不同,工业互联网将推动整个产业供应链的深刻变革。工业互联网是中国工业从制造到智造的一个转折点,也被认为是中国工业弯道超车的契机之一,它将会极大促进区域产能重组升级和产业供应链优化。对于很多地方来说,创新发展工业互联网,是加速供给侧结构改革,实现高质量发展的重要路径。


工业互联网是第四次工业革命的关键基石和重要支撑。作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,工业互联网通过对人、机、物的全面互联,构建起全要素、全产业链、全价值链连接的新型生产制造和服务体系。

工业互联网的应用架构体系主要包括数据采集、PaaS平台、IaaS服务和工业APP四个方面。PaaS平台作为核心承载平台,把大量的工业技术原理、行业知识、基础工艺、模型工具规则化、软件化、模块化,并封装为可重复使用的组件。

从全球看,中美两国是工业互联网的主要推动者。2017年11月,国务院印发《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》;2018年,工信部发布《工业互联网三年行动计划(2018-2020)》;2020年3月,工信部发布《关于推进工业互联网加快发展的通知》。

随着制造业与信息技术的加速融合,覆盖制造业研发设计、生产制造、营销服务等各个环节的工业互联网及其产业生态快速发展。在数字技术推动之下,未来传统制造业将逐渐向大规模定制、制造向服务转型和分布式制造三个趋势转型升级。


工业互联网的应用,改变了传统的生产组织模式,生产方式由传统的“标准+集中”转变为数字时代的“定制+分布”;组织方式由产业链条式变为网络协同式,这无疑将颠覆传统的从客户订单到产品交付的过程,加快产品更新速度、缩短研发周期、实现定制生产、促进模式创新。

目前,工业互联网主要从四个方面驱动互联网+制造:一是面向工业现场生产过程的优化,比如制造工艺、生产流程、建模仿真、物料调度、作业排产、质量管控等;二是面向企业运营的管理决策优化,比如供应链管理、线上采购、协同设计、云端营销、远程服务等;三是面向社会化生产的资源优化配置与协同,比如协同制造;四是面向产品全生命周期的管理与服务优化,比如产品溯源、迭代创新。

我国工业互联网平台创新活跃,装备、自动化、工业软件、信息技术和制造企业从不同领域积极推动平台发展,目前已经形成一大批投入运营的工业互联网平台。部分平台企业能够在航空航天、装备制造、信息电子、冶金、石化等行业精耕细作,在质量优化、工艺优化、设备预测性维护、供应链协同等方面形成一系列创新应用,并逐步培育起一个工业应用的创新生态。

案例链接:

海尔智慧制造平台

海尔是传统的家电行业龙头,在国内国际市场保持多年领先,也是工业互联网领域的标杆企业。海尔于2016年推出了具有自主产权、引入用户全流程参与的工业互联网平台COSMO Plat,以用户需求为驱动,通过用户参与需求交互、产品设计、产品生产和服务的全流程,实现了“产销合一”的规模定制模式。

海尔基于自有的COSMO Plat提供能源管理、数字化生产制造执行、智能排产、智能仓储物流、实验室信息管理等多环节的解决方案。海尔智慧工厂是其工业互联网平台的集大成者,可以实现一个园区、多个厂房辅助生产和直接生产环节的数字化、云化管理。

COSMO Plat平台已成为海尔践行互联网+制造的支撑平台,根据海尔的分析,其在生产线上生产的产品51%为客户定制,18%为消费者直接下单,产品不出库率已达到69%,直接配送到客户端,订单周期缩短50%。


工业互联网是一个产业资源整合的平台,既着眼于现实的产业基础,又面向未来产业转型升级。存量盘活,对区域现有产业企业进行梳理,导入到产业互联网平台,促进企业间交易。增量培育,引进相关的上下游企业、服务提供企业等,形成稳定的合作关系,逐步导入高端产业和高端环节。现有产业资源整合,未来产业导入培育,可以形成一体化的产业生态圈。

工业互联网的发展路径,一般是从单点应用示范到垂直行业深化融合,再到跨领域跨行业的融合发展。

一是面向企业内部的生产率提升。即建设智能工厂,通过打通设备、产线、生产和运营系统,获取数据,实现提质增效,打造数据驱动的智能生产能力。在这一领域全球的实践较多,特别是德国的智能工厂建设。

二是面向企业外部的价值链延伸。即打造智能产品、服务和协同,通过提高生产率、降低生产成本、制造高价值产品等方式为企业创造更多的效益,打造数据驱动的业务创新能力。在智能产品、服务领域,美国进行了较多、较为前沿的探索。

三是面向开放生态的平台化运营。即培育工业互联网平台,以其为抓手汇聚协作企业、产品、用户等产业链资源,打造数据驱动的生态运营能力。在这一领域,全球探索的时间不是很长,但GE、西门子等龙头企业已经发展出自己的平台。相较国外强于智能工厂与平台的构建,我国工业互联网发展路径则孕育了众多商业模式的创新,具有多元化的特色。

案例链接:

三一智慧制造平台

三一重工树根互联ROOTCLOUD平台可以覆盖95%主流工业控制器,支持400+种工业协议解析,已经接入各类工业设备超58万台,涉及铸造产业链、注塑产业链、纺织产业链、定制家居产业链、家用塑料制品产业链等在内的20余个产业链,赋能81个工业细分行业。

树根互联平台主要包括以下应用场景:一是后市场服务、能耗管理、设备资产管理、融资租赁;二是云应用-设备全生命周期管理、设备智能售后服务管理、工业区块链、模式创新服务、能耗管理、智能工厂解决方案;三是AI及大数据分析-机器视觉检测、工业大数据平台、基于知识图谱技术的智能交互诊断专家系统。


站在区域经济视角看,应积极利用工业互联网,促进区域产能重组升级和产业供应链优化。工业互联网非常适合于赋能区域性的制造产业集群,因为服务半径和成本都比较低,更容易加速平台在区域落地,挖掘若干平台大规模应用场景,建立平台化服务的商业路径,促进平台应用推广。

近两年,在国家的政策鼓励下,我国多个地方加快推广工业互联网平台建设和应用。比如2019年10月,上海、江苏、浙江、安徽工业和信息化主管部门获批共同建设长三角工业互联网一体化发展示范区,开启工业互联网示范区建设的探索与实践。根据东滩顾问的些许认识,让工业互联网赋能区域性的制造产业集群,可以从以下四方面着手,不断提升工业互联网的赋能水平。

1、建设工业互联网平台

首先是按行业搭建工业互联网平台,积极接入行业的上下游合作企业,不断强化产业链的连接,打造区域产业共同体。构建平台生态载体,通过建设工业互联网平台应用创新推广中心、解决方案推广平台、人才实训基地,实现创新成果和要素的平台化集聚,构建多方共赢的平台生态。

加快培育一批面向产业集群基础共性、行业通用、企业专用的工业APP,形成一批产业集群数字化整体解决方案。增强工业互联网平台能力,打造可视化的上下游产业链,实现产业集群企业在设计、生产、运维、管理等全流程数字化功能集成。

采取多种鼓励政策促进企业上云、设备上云,通过连接大量工业设备上云,实现产业链各环节的智能协同,支持企业实施设备数字化改造,加快工业设备互联互通,推动研发、生产、物流、销售、服务等全流程实现更紧密更高效的协同。加快共享经济在生产制造领域的创新应用,促进区域产能重组升级和产业供应链优化,培育发展共享制造新模式新业态。

案例链接:

广东培育工业互联网产业新生态

广东省以网络为基础、平台为核心、安全为保障,培育发展工业互联网产业新生态。从建平台、用平台、聚生态、抓示范、强基础、促创新6大方面着手。分行业、分阶段推动企业“上平台用平台”,优先选择电子信息、家电、先进装备、汽车、纺织服装、建材轻工、新能源、生物医药等先进制造产业和传统优势行业,开展企业“上云用云”试点示范。

2018年1月,广州开发区先行启动建设广东省工业互联网产业示范基地,目前开发区已建成一批工业互联网平台,包括航天云网INDICS平台、阿里云ET工业大脑、中设智控CPC2025、中和互联塑云、智光电气大数据综合能源平台、国机智能、明珞等工业互联网平台,大力推进工业企业“上平台用平台”,培育了一批工业互联网应用标杆。


2、落地工业标识体系

在工业互联网构建的数字孪生工业场景,需要底层的标识解析体系,因为纷繁复杂的备件、物品、生产物料需要用标识来与数字空间一一对应。标识解析体系把所有物标注清楚,再重新组合,形成可溯源、全链路的监控,这对于产品、设备的全生命周期管理提供了非常好的基础。

我国工业互联网标识解析体系发展正迎来加速落地期,截至2020年7月底,工业互联网标识服务节点(二级节点)已上线59个,覆盖19个省(区、市)25个重点行业,接入企业超2000家,标识注册量突破40亿。

标识解析与工业互联网平台的结合,典型的应用场景有产品追溯、全生命周期备件管理等,比如在生产智能场景,基于标识实现对不同产品精准的了解,能够通过数据和算法,提升良品率和降低能耗。

对于地方发展来说,可以积极争取工业互联网二级或次级节点落地,培育工业互联网二级或次级节点产业生态,集聚赋码、识读、软硬件研发、系统集成、安全厂商等企业及科研机构,加速标识解析在电子信息、装备制造、医药健康、新型材料和绿色食品等行业的应用。


3、促进工业大数据利用

工业大数据是指在工业领域中,围绕智能制造模式,以数据采集集成、分析处理、服务应用为主的各类经济活动所产生的数据的总称,包括从客户需求到销售、订单、计划、研发、设计、制造、采购、供应、库存、售后服务、运维等整个产品全生命周期各个环节产生的数据。

企业信息化数据包括制造执行系统MES、企业资源规划ERP、产品生命周期管理PLM、供应链管理SCM、客户关系管理CRM等;工业物联网数据包括设备运行数据、装备运行数据等。目前,企业在个性化营销、客户价值挖掘、客户流失预警、精准广告、产品迭代、库存管理等大数据应用方面,已有较多的尝试和探索。

借助工业互联网平台,可以让工业大数据在设计、流程优化、需求预测、供应链优化和绿色发展等领域实现更广泛的应用。通过全产业链的信息整合,使整个供应链系统达到协同优化,让供应链系统运作更加智能化,进一步提高生产效率和降低生产成本。


4、提升行业知识图谱

行业知识图谱是提升工业智能的关键。就工业领域中构建的知识图谱来看,可以分为两类,一类是已有设备信息、生产信息的数字化知识图谱,诸如将设备维护手册、故障应用案例、一线专家经验数字化,并构建相应的知识图谱;另一类则是将整个生产流程部分或全部数字化,并将其中不同垂直领域的数据关联起来,构建相应的知识图谱。

中能建行业知识图谱技术示意

越来越多的企业将知识图谱应用在工业互联网领域,机器需要掌握大量的常识性知识,以人的思维模式和知识结构来进行语言理解、视觉场景解析和决策分析。开放的知识图谱应用可以根据不同行业及场景构建新的业务应用,并提供跨地域、跨部门和跨业务之间的知识共享体系。

基于工业互联网应用的扩展和设备入网,针对工业设备的各种动态数据,都可以充分采集、汇聚、挖掘、提炼;然后利用行业知识图谱、行业智能大脑的能力,解决行业运营、建设、生产、管理所遇到的问题,从而通过数字化、网络化、智能化促进整个工业智能化发展。

来源:国装智库

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