试想一下,在一个大型工厂内,如果小到一颗螺丝钉的温度变化等数据都可以采集、分析,那就能大幅降低机器能耗,提升产品质量,甚至避免重大安全事故。这仅是工业互联网应用的冰山一角,互联网与工业的融合将为工业插上腾飞的“翅膀”,让现有的工业生产能力迈上一个新台阶。
当前,世界经济呈现复苏向好势头,美国、德国等发达国家纷纷把制造业升级视为经济发展的新动力之一,在世界范围内展开了一场新的竞争,而工业互联网则被认为是夺取这场竞争胜利的关键因素。中国的工业互联网在国际上的地位如何?有什么优势?离世界第一又有多远呢?
制造和互联网双优势
中国发展工业互联网具有制造业综合实力强和互联网基础好的双优势。一方面,我国制造业综合实力强。早在2010年,我国制造业占全球比重就已达到19.8%,跃居世界第一;另一方面,我国有一批世界先进的通信企业和互联网企业,这些企业实现了从底层网络协议到上层应用的全面覆盖,对大数据、云计算、人工智能等有深入的研究,为工业互联网的发展提供了技术保障。此外,我国每年大学毕业生总数高达700多万,这些知识群体未来都可能成为新的“人口质量红利”。
积累数据多也是中国工业互联网的一大优势。工业互联网的核心就是大数据的价值创造,中国的制造业门类、设备数量、工业大数据数量都名列前茅。
通用电气公司前CEO杰夫·伊梅尔特认为,中国在工业互联网领域拥有巨大的发展优势。过去20年,中国在基础设施方面的投资力度非常大,这对中国至关重要。基础设施投资一旦完成,就可通过服务提升各个行业的生产率,给企业带来更多机会,培养更多人才。
在朗坤智慧科技股份有限公司董事长武爱斌看来,中国的工业互联网实践有别于德国和美国,核心竞争力在一个“懂”字。他告诉经济日报·中国经济网记者,各跨国企业构建的工业互联网平台,都是基于自身特点和工业基础研发出来的,并不统一。而工业互联网企业要懂工艺、懂流程、懂管理,同时也要懂得对手。中国互联网企业要了解国外巨头的优势,利用自身了解中国企业的优势,为企业“对症下药”,从而推进中国制造的数字化、网络化、智能化进程。
应用更为多元
值得一提的是,虽然国外在智能工厂的构建和平台构建能力上更强,但中国工业互联网商业模式的创新更多,更加多元。比如轻工行业,海尔在考虑个性化定制与供应链集成;钢铁行业,宝信软件则聚焦产业链协同与智能生产管控一体化。
正如中国信息通信研究院总工程师、工业互联网产业联盟秘书长余晓晖所言:“不同的行业涉及的重点不同,中国的工业互联网实践非常多元化,一定能走出很多不同的发展路径出来。”
“我国工业互联网平台目前在航空航天、工程机械、钢铁石化等很多领域得到广泛应用,形成了四大应用场景。”工业和信息化部信息化和软件服务业司副司长安筱鹏介绍说。
一是生产过程的优化,包括制造工艺、生产流程优化等。比如,东方国信BIOP平台通过工艺机理模型和机器学习等手段,为酒泉钢铁集团提供了核心冶炼工序流程优化方案,单座高炉每年降低成本2400万元,冶炼效率提升10%。
二是企业运营管理决策的优化,包括供应链管理、生产管控一体化等。比如,石化盈科通过ProMACE平台为九江石化提供生产计划、调度作业、绩效分析、供应链一体化等全流程线上管理和决策优化服务,使其年增效超过3亿元。
三是生产资源的优化配置与协同,包括协同设计、协同制造等。比如,河南航天液压气动技术有限公司应用了航天云网的INDICS平台后,实现了与总体设计部、总装厂所的协同研发与工艺设计,研发周期缩短35%、资源利用率提升30%,生产效率提高40%。
四是产品全生命周期的管理与服务优化,包括产品溯源、产品远程预测性维护等。比如,树根互联的根云平台为常州东风农机提供了设备工况监控与展示、设备远程控制与诊断、设备故障提醒等服务,建立起设备全生命周期服务体系。
我国工业互联网发展已经取得了明显成效,工业互联网网络、平台、安全三大体系建设的广度、深度不断拓展,多方协同联动的产业生态逐步形成。工厂内外网络改造升级稳步推进,安全保障能力不断提升,初步建成了一批典型应用平台,为进一步发展打下了良好的基础。
机遇大于挑战
尽管我国工业互联网发展势头良好,但是整个行业仍有不少问题需要重视并突破。“相比发达国家,我国工业互联网平台建设起步晚、基础弱、经验少。”安筱鹏表示,一方面,工业控制系统、高端工业软件等产业基础薄弱,平台数据采集、开发工具、应用服务等核心技术缺失;另一方面,缺乏第三方开发群体,工业APP数量与工业用户数量的双向迭代和良性发展尚需时日,且缺乏龙头企业,难以形成资源汇聚效应。
“我国整体的产业技术能力还相对较弱。”余晓晖认为,虽然我国拥有全球最大的工业体系,拥有全球体量最大的互联网产业,以及最全的信息通信业态,但现实中我国整体能力差距不小,特别是缺乏像通用电气、西门子这样的跨国企业引领产业生态,因此更需要聚集产业的力量去共同推动。此外,工控软件、芯片、操作系统等底层技术我国差距更大,需要有危机感。
阿里巴巴副总裁刘松说,中国还面临着精细化客户导向缺乏和核心竞争力不足两大难题,当前我们普遍意义上的工业企业缺少精细化的客户运营的思维,在品牌意识、定制化需求和原创性上存在较大不足。在核心竞争领域,中国的科技意识、专业人才储备、关键能力需要进一步提升。
即便如此,机遇还是大于挑战。20年前,武爱斌曾是西门子中国区最年轻的销售经理,后来创办朗坤智慧,一直致力于推动中国工业互联网的发展。对于中国工业互联网的前景,他说:“未来我国能否全面实现智能制造,很大程度上将由工业互联网来决定。从全球来看,我国工业互联网发展目前处于起步阶段,而国外的水平也并没有超越多少。只要深入了解、积极借鉴、有所作为,中国有望和美国、德国三足鼎立成为世界工业互联网三极。”
SAP Leonardo数字化创新品牌是一个产品组合,包括物联网、机器学习、商务分析、大数据、设计思维、区块链和数据智能七大解决方案。这些平台基本上都是基于SAP Cloud Platform平台做不同形式的开发以支撑不同场景的应用。比如SAP通过在 Cloud Platform平台上集成 谷歌的TensorFlow 模型实现对人工智能应用的开发。通过在Cloud Platform平台上集成Analytics Cloud软件充分释放商务分析云软件的潜能。
e-works认为:在以信息技术为主的工业互联网厂商中,SAP物联网解决方案无疑是领先的。其领先性体现在:首选,作为全球第四大软件厂商的SAP有着完善的社区开发资源,包括人员、产品和工具,如ABAP语言、HANA平台、S/4HANA 高效编程模型,以及基于IOS端和PC端的各种开发工具和套件。其次,SAP丰富的产品线以及多年的实施及咨询经验使得SAP对制造企业的生产特点及业务流程有非常深的理解。第三,SAP是行业中比较早进入数据分析领域的厂商。这些优势的存在使得SAP能提供非常强的PaaS平台支撑能力,而这正是物联网平台应用不可或缺的。
二、PTC ThingWorx
在PTC的宣传资料中,已明确将ThingWorx定位为工业创新平台,这一定位主要突出两个方面的特点:一方面,更多强调ThingWorx是一个技术平台,而不是一个运营平台;另一方面,通过该平台以及基于平台的解决方案可以推动工业领域的创新,帮助企业加速数字化业务转型。
工业互联网平台大盘点之IT厂商篇
从技术架构层面来看,ThingWorx工业创新平台的技术架构中包含了五个方面的能力:
数据采集:实现多源数据的采集,包括工厂设备端数据、交付出去的产品运营数据、基于云端的设备数据、以及CAD&PLM和AEC&BIM的数据等,形成全息数据的聚合。
信息建模:在数据采集后,实现信息建模,并将数据与业务上下文进行关联。
分析仿真:采用机器学习及数据分析能力,支持数据分析及应用,如设备故障异常监测、故障预测等。此外,通过与仿真平台的整合,支持基于多源数据的互联仿真及设计优化。
业务集成:提供与ERP、CRM等各个业务系统的集成接口,实现企业级多要素业务的整合。
用户体验:提供各类APP应用以及虚拟现实、数字映射技术,提升用户体验。
从PTC的整个产品线看,主要可以划分为三大块:即产品全生命周期层、工业创新平台层、解决方案层。其中,产品全生命周期层基于Creo、Windchill、Integrity、Servigistics等工业软件,形成需求、系统工程、研发、工艺生产、服务的全生命周期一体化管理能力;工业创新平台则依赖ThingWorx平台实现互联、建模、分析、体验的综合能力,并提供Navigate、Manufacturing App等App应用;解决方案层则由各个合作伙伴提供联合的解决方案,如GE、美国国家仪器、EAC等借助PTC工业创新平台能力为制造业等行业提供工业物联网解决方案。该产品组合支持云端部署、混合模式部署和本地化部署,具有较强的灵活性。
在PTC新发布的ThingWorx 8产品中,将Kepware(设备互联)、ColdLight(机器学习及大数据分析)、ThingWorx Foundation(数据建模及应用创建)进一步整合,形成了统一的ThingWorx平台,具备了互联、分析、建模、应用创建的完整能力。此外,ThingWorx Studio的能力也进行了升级,以实现向微软Hololens眼镜的直接发布。
在APP层面:PTC发布了ThingWorx Navigate以及Manufacturing App。ThingWorx Navigate主要面向数字化工程领域,通过系统整合和数据聚合,实现基于角色的多源数据快速浏览;Manufacturing APP则分别面向控制工程师、设备运维工程师、产线管理人员等提供相应APP应用。
在支持服务层面:ThingWorx为合作伙伴及用户,提供平台开发者社区和应用市场。
e-works认为:与SAP Leonardo数字化创新平台融合了各种解决方案一样,PTC Thingworx工业创新平台也融合了多种解决方案于一体,包括设备互联、大数据分析、机器学习和数据建模及应用创建等。区别在于两个平台定位不一样,SAP以管理信息化入手,PTC以研发信息化入手。如果说SAP Leonardo实现了以管理业务为主的工业互联和应用支撑,那么PTC Thingworx则实现了以研发工艺和产品全生命周期管理为主的工业互联和应用支撑。目前两大平台都能实现互联、建模、分析、体验的综合能力,也能为行业合作伙伴提供广泛的平台开发支撑能力。
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