制造即服务 数据即价值

2016-12-06 06:34贺东东
机器人产业 2016年5期
关键词:重工联网工业

□文/贺东东

制造即服务 数据即价值

□文/贺东东

9月9日在“2016国家制造强国建设专家论坛”上,三一重工股份有限公司(以下简称“三一重工”)高级副总裁、首席流程信息官贺东东做主题演讲时表示,制造即服务、数据即价值,未来制造业就是服务业,主要是为客户带来直接的价值,数据驱动是价值的核心体现。

目前形势下,对于制造业来说是“互联网+”抑或“+互联网”,已掀起热烈讨论,总的来说行业边界愈发模糊,跨界竞争正在加剧。在中国,互联网巨头BAT都在布局工业物联网平台,制造业更是积极主动拥抱物联网。

最早实践工业物联网的企业

在全球工程机械产业处于持续低迷的情况下,工程机械产业和装备制造业处在市场竞争进一步加剧的状态。

在经济新常态下,三一重工正是依靠数字驱动的智能制造与服务,为自己铺设智造之路,构建子协同开发、数字制造的核心能力,输出智能产品,并为客户提供极致的智慧服务平台。三一重工提出了“新三一”的构想,同时提出未来将由三大业务和一个平台构成,三大业务是现有的装备制造业、新能源产业以及产业链金融,一个平台是指工业物联网平台。

三一重工是中国最早的工业物联网实践企业之一。从2008年开始,三一重工基于自身朴素的管理需求,提升服务、管好货款、提升研发质量等等,把设备连接起来采集数据,将采集到的数据传到平台支撑各项应用。当时市场上还没有物联网的概念,也没有大数据的概念,更没有成熟的解决方案,三一重工是基于自主研发尽可能打造一个物联网的平台。在底层控制器的硬件与自主开发软件组成的控制平台上,可以随心所欲地部署传感器,把私有的通信协议写进去与后台交换数据,实现远程控制,形成了有完整的自主知识产权的物联网平台。

2009年,三一重工的“M2M远程数据采集与监控平台”实现规模化商用,建成了国内首家工程机械物联网企业控制中心。公司进一步完善车载M2M系统,作为工程机械的标配,在出厂前全部预装,并开通了中国移动的M2M服务。

在小范围探索之后,三一重工进入了物联网大规模应用阶段。强化远程数据采集与分析,提升了产品智能化水平。

2010年后,三一重工强化M2M在信息采集、数据分析、信息传输、解决方案运营等相关环节的运用,对“M2M远程数据采集与监控平台”进一步细分,逐步形成了三个子平台。

一是设备远程监控技术支撑平台。包括设备远程监控技术支撑平台和设备数据平台,为主机设备质量的持续改进及设备的售后服务提供参考数据。

二是机群智能服务系统。通过搅拌车位置信息、混凝土配送信息、混凝土消耗信息以及泵送设备和搅拌车当前作业状态信息在搅拌站各机群设备之间的实时数据交互和共享,实现各机群设备之间的作业协同和作业指导。用户据此可采用较科学的车辆调度策略和设备作业模式,提高企业运营效率和设备利用率,降低总体运营成本。

三是泵车远程监控及维护系统。通过研究工程机械智能化前端理论,开发出业界领先、具有自主知识产权的智能化产品,提升工程机械的作业能力和水平。设计构建先进的远程监控系统,全面提升企业的信息化服务水平和运行效率。

2011年,三一重工建成国内工程机械行业最大容量的M2M应用平台,可支持50万台设备并行接入并具有动态扩展能力。

随后,三一重工自主研发了大数据储存与分析平台即“ECC客户服务平台”,积极开展大数据应用,正式步入“大数据+云平台”阶段。包括所有设备底层控制的硬件和软件,能够实现双向的交互以及对设备的远程控制,可将20多万台客户设备实时运行情况的数据,通过传感器传到后台进行分析和优化。每日实时监控设备运行信息(如位置、工时、转速、主压、油耗等),系统面向代理商、操作手、挖掘机老板和研发人员四类主要用户。大数据设计要点从代理商、操作手、挖掘机老板、研发人员四个侧重点出发,采用基础矩阵分拆成基础向量,再分拆成特征值,其特征值重新组合形成自定义向量再组合成设备信息、健康等矩阵,进而提供全生命周期的增值服务。用户可通过网页或手机APP,随时随地掌握机器各方面的状态。依据大数据分析,针对常用档位,按区域、载荷、温度分别进行精准控制,使新产品的动力总成效率提升8%,油耗降低10%。

从2008年到现在,三一重工已有23万台设备的实时运行数据,形成了5000多个维度、每天2亿条、超过40TB的大数据资源,基于这些数据,开展大数据应用。

最接地气的工业大数据应用

从2008年到现在,三一重工共投资了5亿元左右的资金用于具有自主知识产权的工业物联网平台建设。这一平台最接地气的是工业大数据应用。

具体来看,三一重工开展的大数据应用主要在以下几方面:

1、预测宏观环境。三一重工与清华大学合作,推出了“挖掘机指数”,显示设备的施工时长和开工率等数据,根据开工率数据预测下个月固定资产投资增量,在一定程度上可以反映中国宏观经济走势。根据每个省数据情况,发现各省固定资产投资走向,实时分析区域市场变化,指导营销。

2、分析产品结构。建立基于数据分析的研发模式,可以发现哪种型号产品更受欢迎,对于基于市场定位的产品研发有较强参考价值。

3、预测设备故障。在设备出现故障征兆时提前维护,目前在出现故障的设备里有50%可以事先预测,减少了客户的损失。

4、预测配件需求。通过设备运行状况研究其跟配件消耗之间有怎样的关联,建立起预测模型,可大大降低企业生产成本。

此外,在债务货款和管理方面也有大量的应用,实现对货款风险的很好管控。尤其是智能制造,作为高度离散型制造的三一重工,其混凝土机械第一次实现了用流水线的方式生产,可同时满足多品种、小批量的需求。

数字化和万物互联

之所以说现在是一次新的制造业革命时点,最主要的驱动因素就是ICT的成本、信息化的成本持续下降,制造企业进入了可以大规模进行信息化以及数字化的阶段。只要制造企业可以大规模数字化,普及ICT技术,必然就会和互联网接轨,这样制造业的新的革命就到来了。

新一轮工业革命的核心是智能制造,而智能制造的核心是数字化的转型。贺东东说,制造业企业数字化的转型,有两个重要的因素,一是物理世界的数字化;二是万物互联。这两个要素会驱动传统的制造业通过数字化和万物互联与互联网接轨,与互联网技术、商业模式和应用场景接轨。

三一重工智能制造典型的应用场景是基于物联网平台典型的应用场景,包括智能产品、智能研发、智能制造和智能服务。

智能产品:从2008年开始实行上下行通讯,下行可以做程序的升级和设备控制,和整个控制策略完全结合起来,实现远程遥控。

智能研发:每一个三一重工研究院都在后台有一套系统。一方面采集全样本的运行数据;另一方面,当一个课题需要做验证的时候会相应部署一些传感器,验证实际工况中使用的情况,这是研究院的标配。

智能制造:三一重工是工业和信息化部2015年第一批46家智能制造项目试点单位,三一重工是高度离散性的制造,混凝土机械是第一次用流水线的方式去生产,也同时满足多品种、小批量的情况。三一重工提出的目标是流水化的生产,要可以加工完全不同型号的订单,所以要做到高度的柔性化,即使“闭着眼睛”按照订单和送过来的零部件做规定动作都可以组装出不同的产品。

2010年6月28日,在温州杨府山麓河道贯通工程开挖时发现了古代水利工程“下陡门”古闸,经长达一个多月的考古挖掘,相继出土了“开平闸”石刻和闸底溢流堰坝。据考证,该古建筑为“瞿屿陡门”,俗称“下陡门”,南宋初即已存在。史书对“下陡门”的修缮有过多次记载,最早南宋郡守杨简(1212年前后)对之有过修缮,而关于溢流堰却没有文字记录,考古现场也没有发现可以直接证明其修建年代的其他文物,“下陡门”遗址修建的具体年代难以确定。

智能服务:入选2015年国家发改委和国家质检总局颁布的国家服务业发展引导资金项目。因为设备全部联网,同时把服务车辆联网、配件库联网,导入了ERP数据、CRM数据在集中的服务平台上,打造了整个服务完整的端到端智能服务体系。

对于三一重工来说,已经用了8年的内部工业物联网平台系统,在服务、制造、研发、信用控制等等方面有非常多的价值。三一重工希望把这个能力开放出来,服务于其他的制造企业。

中国本土自主安全的工业物联网

预计到2020年,全球工业物联网的价值将达到1.7万亿美元。在当今数据爆炸的时代,如何获取数据、分析数据,用数据指挥生产是工业发展的方向,工业物联网是工业数字化、网络化的重要表现形式,也是未来企业打造核心竞争力的关键所在。

新的智能制造浪潮中,各国产学界及政府已经出台一系列明确规划和政策配套,主要包括德国工业4.0、美国工业互联网和《中国制造2025》。美国工业互联网是以GE为代表的平台,德国的工业4.0是以西门子为代表的平台,而《中国制造2025》还没有这样的能够承载万物互联和工业大数据的平台,而《中国制造2025》需要打造一个中国本土自主安全的工业物联网平台,为中国制造提供强有力的支持。

这样的支持起基础性的作用,如果简化一下,智能制造就是“四化”和一个平台,平台是基础,“四化”即数字化、互联化、软件化和智慧化,智能制造“四化”的基础就是工业物联网和工业大数据平台。

数字化是工业企业做智能制造转型的基础,要把物理世界数字化,把数字化的镜像打造出来,由模拟的世界到数字的世界,只有变成数字化的镜像,才能够被计算机所存储、传输、计划和优化,所以这是基础。数字化以后必然的需求是万物互联,就是物联网的应用,人的连接通过PC机和手机的连接造就了互联网新的时代,改变了生活的方方面面。随着机器的智能化和连接,必然带来工业革命大的浪潮,所以万物互联,机器与机器,机器与人之间的连接是主要核心的要素。

三一重工基于多年物联网的实践也希望贡献力量,打造中国本土工业物联网平台,与跨国企业同台竞争。三一重工认为,打造一个工业物联网的平台,以客户价值为出口,最符合中国制造业实际情况,带来真正的价值,这是三一重工的定位。

基于工业物联网平台,三一重工目前马上可以提供的服务有:机器的智能化、智能研发、智能制造、预测性维护、智能服务的体系以及机械租赁平台、物联网的金融、三一重工模式创新等等,均可由物联网和大数据平台来支撑。

目前国内天天游说GE和西门子的解决方案,很少有中国本土解决方案能够承载起相同的职能。三一重工投巨资成立了树根互联这个公司,就是希望基于多年物联网的实践,为打造与跨国企业同台竞争的中国本土工业物联网平台贡献力量。

制造即服务是商业模式的创新。未来工程机械和装备制造业,很难想象有人会再花几百万元买一台设备,将来会过渡到大家都只是买设备的服务而不是买机器本身,因此,最终制造业一定是服务业,一定是以分享经济模式来做,所以大量的商业模式创新一定会出现。

树根互联公共平台要做几件事:

第一,设备制造商为设备运营商、服务商实现云端智慧的运营,创造看得见的价值。

第二,专做精工业大数据的分析。这需要一批大数据科学家和工程技术人员,两者结合才能为制造业做好大数据的服务,所以未来会聚焦这个领域,打造工业大数据的分析能力。

第三,构建云的生态。工业互联网是巨大的生态,从前端的嵌入式软件硬件到通信端解决方案,再从整个大数据平台到大数据分析、各种各样工业应用软件等等,是巨大的生态,所以要构建一个云的生态。这需要各个厂家、各个运营商、各个软硬件和控制企业联合起来,才能打造完整的生态。他呼吁大家一起合作,共同打造工业互联网的生态,为中国智能制造奠定坚实的基础。

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