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    “聰明”的工廠:互聯網在制造業面前碰了個釘子|封面故事

    2021-02-05 14:43 | 作者: 編輯部

    不同于消費互聯網的“贏者通吃”,工業互聯網是一個行業一個行業的“小鍋菜”,每個行業都有不同的解決方案。制造企業的優勢在于,他們掌握了很高的Know-How壁壘。

    策劃|《中國企業家》編輯部

    封面設計|王超

    工業互聯網狂飆

    制造企業和科技公司這兩股推動“工廠革命”的重要力量匯合,掀起了智能制造和工業互聯網勢不可擋的浪潮。

    一方面,工廠本身正在掀起一場數字化、智能化和網絡化的革命。制造過程正變得可感知、可預測、可控制,當這一切變成聯網的數據之后,工業互聯網更深層次的變化發生了:生產全要素、全產業鏈互聯互通,通過精密制造和智能算法,實現制造資源的優化配置。

    另一方面,科技公司正在快速滲透到工廠。它們手持AI、云計算、5G等利器,深入到垂直行業,找到傳統生產方式的瓶頸,拆解需求,改造生產制造流程和工藝,提升質量和效益。一個行業的解決方案,就是一個新技術落地的場景,也就是一套工業互聯網的生態體系。

    在繼上期推出封面故事《工廠革命之C2M的戰爭》之后,本期我們繼續推出《工廠革命之工業互聯網狂飆》。本刊記者深入美的、徐工、樹根互聯、聯想、蔚來、酷特智能、華為、海康威視、商湯科技等制造企業和科技公司,探析這場正在發生的智能制造和工業互聯網革命,敬請關注。

    “聰明”的工廠

    文|《中國企業家》記者 周春林

    編輯|萬建民

    科技的種子,往往要經過漫長的孕育期,才有可能生根發芽。

    30年前,華中理工大學(現華中科技大學)機械系碩士研究生李軍旗第一次接觸了“人工智能”。這是他跟隨中國工程院院士、著名機械工程專家楊叔子學習的方向。

    此前的1988年,楊叔子首次提出了“智能制造”,當時這一概念在國際上也“尚處在概念形成與實驗探索階段”,楊叔子在1989年發表的論文中首次探討了制造系統的集成化與智能化問題。

    30年后,李軍旗執掌的工業富聯,成為國內智能制造和工業互聯網領域的代表性企業。李軍旗也像個布道者,不厭其煩地四處宣講什么是智能制造、什么是工業互聯網。即使時間已經過去了30年,如何向人們說清楚這個問題,仍然有一定的難度。

    徐工的工程師講了兩個小故事:非洲的一個露天礦場距離城市幾百公里,徐工售出的挖掘機在此作業。以往如果有零配件需要補給的話就只能停工,來回要耽誤好多時間,現在可以通過網絡實時監測提前預判并備貨;在印尼的某個大型項目工地上,工程師發現兩臺工程機械有兩個月沒支付租金了,于是直接遠程遙控鎖車,對方主動聯系付款之后才獲得解鎖。

    在聯寶位于安徽合肥經濟開發區的車間里,一臺臺筆記本電腦經過安裝、調校、檢測、包裝等多道程序后,等待投遞到不同的消費者手中。它們外觀上看起來并無明顯差異,其實每一臺內部定制的專屬配置從下單的那一刻起就被記錄了下來,并傳遞到柔性生產線上完成精確匹配。

    有別于淘寶、京東、拼多多等與大眾生活密切相關、更容易被感知的消費互聯網,工業互聯網基本隱藏在車間、生產線以及工程師的設計方案里,略顯遙遠而陌生。車間里的一臺臺機器,被植入了精密控制軟件、工業大數據和人工智能算法,整個生產制造過程不同程度地實現了自動化、數字化、智能化,聯網上云,一張張無形的工業互聯網正在快速織就。它對于傳統工廠的深遠影響,已經通過一個個案例被證明;對于國家層面的戰略意義,也正在逐步凸顯出來。

    1月13日,工信部官網正式發布了《工業互聯網創新發展行動計劃(2021-2023年)》,明確提出到2023年,覆蓋各地區、各行業的工業互聯網網絡基礎設施初步建成,在10個重點行業打造30個5G全連接工廠;打造3~5個具有國際影響力的綜合型工業互聯網平臺;基本建成國家工業互聯網大數據中心體系,建設20個區域級分中心和10個行業級分中心。

    智能制造和工業互聯網這股勢不可擋的浪潮,正在深入到制造業的毛細血管。

    智能制造與互聯網的交匯點

    追根溯源,“工業互聯網”這個概念,最早是由通用電氣(General Electric,GE)于2012年提出的。按照美國國家標準與技術研究院(NIST)的定義,它指的是把全球工業系統和先進計算、分析、傳感、互聯網能力融合在一起形成的新體系。

    GE厲害的地方是不僅系統闡述了這一概念,并且首先將其商業化。特別是GE工業互聯網平臺Predix的推出,對全球產生了很大影響。除了GE,美國還有一大批跨國企業如思科、羅克韋爾、霍尼韋爾、IBM、英特爾等也加入進來,推動了工業互聯網的發展。

    2013年,德國在漢諾威工業博覽會上正式推出理念與之類似的“工業4.0(Industry 4.0)”。所謂工業4.0,是基于工業發展不同階段作出的劃分。工業1.0是蒸汽機時代,工業2.0是電氣化時代,工業3.0是信息化時代,工業4.0則是智能化時代。

    德國工業4.0一開始就非常重視生產制造體系的智能化,打造智能工廠。其在工業控制系統、工業網絡和工業軟件方面的能力,與新一代信息技術結合后,覆蓋了更廣泛的工業領域。最近幾年,西門子、SAP、博世等企業也在大力推動其工業互聯網平臺的發展,更加關注產業價值鏈。

    日本于2017年提出了“互聯工業”,思路與美國、德國差不多,同時融入了本土的精益生產基因,三菱、日立、富士、NEC等領軍企業都在大力開展實踐。日本有一個重要的探索是打通工廠底層和云端,在工廠現場側引入計算和人工智能能力,通過工業互聯網實現數字化轉型,因此也形成了一些聯盟,例如日本價值鏈促進會(IVI)、邊緣計算的Edgecross等。

    雖然楊叔子院士1988年就研究智能制造,但李軍旗真正接觸到智能制造是在1995年被公派去日本留學。當他在東京大學智能制造實驗室看到大量世界領先的設備時,萌生了一個想法:讓世界各地的人都可以通過互聯網使用這些先進設備。

    這其實就是工業互聯網的初步構想,1999年李軍旗寫的博士論文亦以此為題。經過多次努力,他真的把想法變成了現實,并引起了日本當地媒體的大量關注。但實驗成功后不久,李軍旗卻放棄了智能制造這個方向,原因是在當時成本“太貴了,不現實”。

    多年之后,執掌工業富聯的李軍旗建成了國內第一座“燈塔工廠”,并利用智能制造領域的經驗幫助中小企業轉型升級。對于大多數企業家來說,弄懂什么是智能制造、什么是工業互聯網,并不是一件三言兩語就能解決的事情。

    在李軍旗看來,智能制造就是要實現制造結果的可感知、可預測、可控制、可復制,實現生產制造過程的自動化、數字化、網絡化、智能化,打造一個真正的智能化的無憂生產狀態。

    而工業互聯網的核心要素分為“三硬三軟”:“三硬”是云、網、端,分別指服務器、網絡和智能終端;“三軟”是工業大數據、工業人工智能和工業APP。

    那么智能制造和工業互聯網又是什么關系呢?李軍旗解釋道,如果沒有數字化、網絡化、智能化的制造過程,要把它連到互聯網上是很難的。某種程度上來講,只有在實現智能制造的基礎上,工業互聯網才有可能大面積實現。

    為什么要做工業互聯網?李軍旗說,它實際上是讓整個生產環節、生產全要素、全產業鏈實現互聯互通,通過優化流通和制造的環節,實現制造資源的優化配置,實現按需和定制化生產,讓企業最終達到提質增效、降本減存的目的。

    事實上,中國政府自2017年正式在文件中提及工業互聯網,這一領域就呈現典型的兩極分化:一方面是大企業紛紛涌入,生怕錯過機遇;另一方面是千萬中小企業猶疑觀望,對其內涵和價值不甚了了。

    從國家戰略層面來看,我國提出制造強國和網絡強國兩大強國戰略。李軍旗認為,這兩大戰略的交匯點就是工業互聯網。