本報記者 樊三彩
“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能制造業(yè)轉型升級的最重要的抓手并不是互聯(lián)網(wǎng)技術本身,而是企業(yè)的精益生產(chǎn)與管理,不要指望靠在企業(yè)堆砌人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術能實現(xiàn)所謂的數(shù)字化轉型。”近日,在北京信息化和工業(yè)化融合服務聯(lián)盟主辦的數(shù)字化轉型云論壇系列活動中,中國鋼研集團綠色化智能化中心負責人、混合流程工業(yè)自動化系統(tǒng)與裝備國家重點實驗室副主任張云貴在題為《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能冶金智能制造》的主題演講中如此指出。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是推進智能制造的核心抓手
“由于鋼鐵制造行業(yè)具有混合流程、工序耦合、規(guī)?;a(chǎn)、環(huán)境強約束等特點,鋼鐵行業(yè)的智能制造需要從模式、技術和方法論等不同的維度去思考,才能實現(xiàn)以智能技術賦能行業(yè)的轉型升級,實現(xiàn)企業(yè)對成本、質量、效率綜合優(yōu)化的目標?!睆堅瀑F指出,“因工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供了完整而清晰的方法論、技術路線(如云計算、大數(shù)據(jù)、開源等)和商業(yè)模式(如鏈的競爭、贏者通吃等),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應是推進智能制造的一項核心抓手?!?/span>
張云貴強調,必須承認無人化、少人化是當前企業(yè)投資者關注智能制造的核心原因,但智能制造的目標絕不只是無人化、少人化。從質量控制的角度看,由于質量在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中具有很強的“遺傳性”,智能制造的質量目標是實現(xiàn)全生命周期的質量控制;從生產(chǎn)節(jié)奏控制的角度看,智能制造的目標是實現(xiàn)跨工序動態(tài)有序協(xié)同,從而帶來較好的經(jīng)濟效益,例如通過減少工序之間的溫降就能達到很好的節(jié)能效果。此外,智能制造還可以實現(xiàn)能源與環(huán)境的協(xié)同優(yōu)化。
關于智能制造的內涵,張云貴認為,智能制造的系統(tǒng)構成是由人、物理系統(tǒng)和信息系統(tǒng)協(xié)同集成的HCPS(人—信息—物理系統(tǒng))。其中,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是信息系統(tǒng)的載體;人是系統(tǒng)知識的提供者,也是使用者。一方面,企業(yè)要通過知識工程,將工藝知識進行數(shù)字化、平臺化;另一方面,人也會參與機器學習,是系統(tǒng)的使用者。例如,在做表面質量檢測時,由于機器學習需要大量的樣本,但鋼鐵行業(yè)缺陷的樣本數(shù)量不夠,有人參與的話,會在線做一些標注,這樣便可在比較快的時間內,提高機器學習的效率。
“智能制造要抓住一項核心技術的話,我認為應是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術。”張云貴說。他認為,從技術的角度看,鋼鐵企業(yè)需要以企業(yè)自治、自學習、自我進化為目標,綜合應用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和大數(shù)據(jù)等新一代信息化技術。其中,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正是以上各項技術得以集成綜合的技術。依靠工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供的方法論、技術路線和商業(yè)模式,快速構建企業(yè)的智能制造基礎架構是一種可行的策略。
其中,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的方法論,核心是知識的解構、重構和復用,即通過對傳統(tǒng)的高度耦合解決方案進行合理的拆分和解構,形成可復用的微服務資源,再針對用戶的需求通過特定的集成技術實現(xiàn)功能重構,是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)共享思維在OT(運營技術)領域最為核心的體現(xiàn),也是對目前工業(yè)自動化、信息化技術供給側最大的沖擊?!盎谄脚_的組態(tài)式智能技術服務是未來的一個趨勢?!睆堅瀑F指出。
數(shù)據(jù)的切割與耦合
是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的最大難點
張云貴從宏觀的角度指出,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對制造業(yè)的影響是多方面的。首先,中小企業(yè)會通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)獲得與“領頭羊”企業(yè)相當?shù)淖詣踊⑿畔⒒?。其次,客戶服務將成核心。由于在互?lián)網(wǎng)模式下,知識供給側越來越由少數(shù)天才把控,大量從事技術研發(fā)的人將被擠到客戶服務領域,成為平臺的“附庸”。因此,對客戶的服務水平將成為企業(yè)競爭的核心。再其次,平臺的接入服務將發(fā)展成為專門的生意,這類業(yè)務可以用電商發(fā)展后快速出現(xiàn)的“快遞小哥”業(yè)務來類比。最后,在未來,智能制造的IP(知識產(chǎn)權)也將成為一種新商品。如德國巴登鋼廠就有一項重要的智能制造IP收入。
在張云貴看來,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能鋼鐵行業(yè)的著力點并非技術本身,而是以下3點:第一,精益生產(chǎn)與管理;第二,制造協(xié)同,這常常意味著內部流程、組織的重新定義;第三,整合運營,即要從整個價值鏈布局與思考,包括供應鏈整合、采取預測性質量體系、構建面向制造業(yè)務的共享平臺等方面。
“從冶金行業(yè)的智能制造實踐來看,數(shù)據(jù)的切割與耦合是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能冶金智能制造的最大難點?!睆堅瀑F進一步解釋道,“冶金行業(yè)的工藝特點以及傳統(tǒng)的信息化層級架構,決定了不同工序對數(shù)據(jù)會形成天然的切割,跨工序的數(shù)據(jù)橫向流動十分困難。實現(xiàn)冶金智能制造必然涉及端到端的橫向集成,比如跨工序的質量控制與追溯、一體化生產(chǎn)計劃等,這些都需要數(shù)據(jù)能夠實現(xiàn)跨工序高效流動。”因此,要實現(xiàn)跨工序多源異構的數(shù)據(jù)共享,他認為需要解決兩個問題:信息架構問題和數(shù)據(jù)關聯(lián)融合問題。
張云貴指出,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的扁平化架構剛好可以破解工序對數(shù)據(jù)的切割,從而解決第一個問題。扁平化架構是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對目前企業(yè)信息化層級結構的挑戰(zhàn)。可以預測,在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景下,企業(yè)信息化的功能會逐步向云端和邊緣端兩個方向進行遷移,云端智能將集中大部分企業(yè)橫向貫通需要的功能,比如BI(商業(yè)智能)、ERP(企業(yè)資源計劃)、MES(制造執(zhí)行系統(tǒng)),而邊緣智能會承接部分來自傳統(tǒng)管理層(如MES)的功能,同時強化在過程級、基礎級的智能化水平。解決第二個問題,則需要對數(shù)據(jù)與應用進行解耦,一個可行的技術路線是在原來的基礎上構建一個語義抽象層,對基礎數(shù)據(jù)進行某種集成、運算,向上層應用進行定向發(fā)布。
《中國冶金報》(2020年10月13日 04版四版)