物聯(lián)網(wǎng)的制造業(yè)實踐

丁海驁

“在我們工廠里有一個設備叫空氣壓縮機，耗電量非常大。以往每年生產(chǎn)旺季來到之前，設備經(jīng)理就很緊張：雖然他已經(jīng)有十臺空壓機，但是他還是會覺得十臺可能不夠，所有就會申報再購買兩臺。但是總經(jīng)理覺得一臺空壓機的價格上百萬人民幣，申請的理由又不夠充分，所以就沒有立刻批準。”潘進杰，中集集團CIO日前談到在其企業(yè)當中應用物聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)歷：正在設備經(jīng)理和總經(jīng)理對采購設備問題難以決策的時候，中集集團的物聯(lián)網(wǎng)項目開始了。通過傳感器接入物聯(lián)網(wǎng)平臺后，所有的空氣壓縮設備的能耗和生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)節(jié)拍進行了關聯(lián)，以可量化的方式反映在物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)控分析平臺，得到的結(jié)論是：現(xiàn)有的設備完全能夠符合生產(chǎn)高峰的需求，而且經(jīng)過優(yōu)化，運行其中的八臺設備就能滿足要求。

物聯(lián)網(wǎng)之所以能夠引起整個工業(yè)領域的關注，一方面是因為在傳統(tǒng)的企業(yè)業(yè)務流程當中，的確有非常多的環(huán)節(jié)存在顯而易見的應用場景；另一方面的原因，是在工業(yè)企業(yè)的業(yè)務流程優(yōu)化過程中，往往存在行業(yè)經(jīng)驗與IT知識進行融合的難度——因此如何將物聯(lián)網(wǎng)應用到工業(yè)企業(yè)的核心業(yè)務場景，并不是一個容易回答的問題。

中集集團應用物聯(lián)網(wǎng)從2017年開始。當時，已經(jīng)在企業(yè)內(nèi)部推動精益生產(chǎn)10年的中集集團，在企業(yè)內(nèi)部建立了非常完備的業(yè)務優(yōu)化機制，具有非常強的自身業(yè)務優(yōu)化能力。只是，在持續(xù)的優(yōu)化過程中，中集集團越來越發(fā)現(xiàn)，他們需要一個更有效的工具，發(fā)現(xiàn)并解決更深層次的業(yè)務痛點。用潘進杰的話說，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)推動精益生產(chǎn)，才能從本質(zhì)上為企業(yè)的業(yè)務優(yōu)化和管理提供進一步的動力。從而支持中集集團從傳統(tǒng)的離散型制造企業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型，向產(chǎn)品+服務的業(yè)務模式轉(zhuǎn)型。

從解決工廠對動力設備的監(jiān)控和管理開始，中集集團在旗下兩家工廠開始試著實施PTC的ThingWorx物聯(lián)網(wǎng)平臺：一個是青島的集裝箱工廠，一個是蕪湖瑞江的特種車輛廠。兩個工廠分別用了3個月和2個月，并且很快融入到了企業(yè)的核心業(yè)務當中?！拔锫?lián)網(wǎng)平臺與傳統(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，也不需要全員動員的系統(tǒng)設施：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)務痛點為出發(fā)，先解決這個痛。”潘進杰強調(diào)，在制造業(yè)工廠實施部署物聯(lián)網(wǎng)平臺，就是從安裝傳感器開始，“把物聯(lián)網(wǎng)平臺鋪上去，在部署相關的工業(yè)APP，讓企業(yè)用戶能夠理解解決業(yè)務痛點，可見到業(yè)務價值，從而，再進一步突進物聯(lián)網(wǎng)平臺融合核心業(yè)務的能力?！?/p>

以本文開始的應用場景為例，實際上除了幫助工廠迅速決定要不要多采購兩臺空氣壓縮機以外，ThingWorx物聯(lián)網(wǎng)平臺通過接入所有的設備，也對工廠的能耗也進行了集中的管理和優(yōu)化，僅憑這一項，該工廠的單件生產(chǎn)能耗就可以節(jié)省13.2%。如果將這個應用推廣到整個中集集團，即便是以平均10% 的能耗降低計算，每年能夠節(jié)省的電費也將超過10億元人民幣。

“現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)的落地場景基本可以分為三類，”劉強，PTC全球資深副總裁兼大中華區(qū)總裁在接受采訪時強調(diào)，按照工業(yè)企業(yè)將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與業(yè)務實質(zhì)進行融合的深度，第一場景是SCO（Smart Connected Operation，智能互聯(lián)運營），通過數(shù)字化企業(yè)工廠的業(yè)務過程，提高工廠的運營，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)領域當中應用比較多；第二應用場景是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；第三場景是跨行業(yè)的SCS（smart control systems，智能互聯(lián)系統(tǒng)）。“SCO是IOT產(chǎn)生市場需求第一場景，據(jù)我們的統(tǒng)計：2018年大概70%的物聯(lián)網(wǎng)應用來自SCO場景，現(xiàn)在SCP和SCS也明顯有增長的趨勢，所以我們相信這是一個把物聯(lián)網(wǎng)不斷推向深化應用、跨行業(yè)應用的過程。”劉強說。

從中集集團的應用看來，如果說能源管理是SCO，那么實際上它也正是在從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的工藝參數(shù)和數(shù)據(jù)支持，一直是整個行業(yè)最大的痛點：因為如果發(fā)泡工藝處理不好，整個集裝箱的冷藏效果就會變差，集裝箱的性能就達不到要求。以往，這些最關鍵的工藝環(huán)節(jié)都只能靠老師傅的經(jīng)驗?！迸诉M杰同樣以青島集裝箱工廠應用物聯(lián)網(wǎng)平臺為例，強調(diào)隨著物聯(lián)網(wǎng)深入應用到企業(yè)的核心業(yè)務、關鍵工藝，其對企業(yè)核心業(yè)務價值的提高正逐漸成為企業(yè)持續(xù)深化應用物聯(lián)網(wǎng)平臺的動力。在解決集裝箱工廠發(fā)泡工藝業(yè)務痛點的過程中，中集集團通過PTC公司，邀請各種行業(yè)專家和、技術(shù)專家和數(shù)學家，基于發(fā)泡工藝涉及到的上百個參數(shù)，經(jīng)過實驗、建模，最終對加工環(huán)境、灌輸壓力等30多個關鍵參數(shù)的控制，最終實現(xiàn)了對該項關鍵工藝的改善。通過ThingWorx物聯(lián)網(wǎng)平臺對生產(chǎn)過程的監(jiān)管和控制，最終產(chǎn)品的保溫率提高了7%。

從一個單點的試用，到深入解決工業(yè)企業(yè)各個業(yè)務環(huán)節(jié)的痛點，物聯(lián)網(wǎng)平臺的價值實際上是在實踐當中被逐漸放大。這不僅符合工業(yè)企業(yè)應用IT系統(tǒng)的習慣，最大程度降低了實施IT系統(tǒng)對正常業(yè)務的影響，而且從另一個角度看，也完全符合整個行業(yè)由表及里、由淺入深的業(yè)務優(yōu)化升級規(guī)律。

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