本文轉載自:上海市工業互聯網協會公眾號
在工業4.0的背景下,5G技術的商用化為制造業帶來了新的機遇,各大制造業龍頭企業已經開始著手進行5G智能工廠的建設工作。這種新型的制造模式將工廠的研發、生產、管理、銷售等各個環節緊密連接在一起,實現了信息的互聯互通和資源的共享,可以提高生產效率和管理水平。
第27期工賦創始人2+1對話夜,我們邀請到羅克韋爾自動化(中國)有限公司OEM事業部總經理李棟,中國移動上海產業研究院(以下簡稱:中移上研)工業能源產品部支部書記、副總經理周威,中國移動通信集團上海有限公司(以下簡稱:上海移動)政企客戶中心副總經理陳卓霞共同探討「5G智能工廠中的融合建設之路」。
# 本期對話嘉賓 #
對話嘉賓
李棟
羅克韋爾自動化(中國)有限公司
OEM事業部總經理
擁有近20年的技術、業務和銷售管理經驗,注重以人為本的團隊管理文化理念,歷任羅克韋爾自動化(中國)有限公司北方區控制和軟件事業部經理、南區渠道經理、中國區OEM事業部總經理。帶領OEM部門助力設備制造商打造從“智能機器”、“智能產線”到“智能工廠”,涵蓋從設計開發、生產管理、運營維護到優化升級的設備全生命周期全方位智能制造能力,幫助眾多中國設備制造商客戶將數字化戰略與企業愿景、業務戰略緊密銜接,在實現智能制造轉型的同時,創造SEEE(安全、節能、環保、高效)可持續價值。
對話嘉賓
周威
中國移動上海產業研究院
工業能源產品部
支部書記、副總經理
博士,清華大學自動化系畢業,20余年數字化項目建設經驗。加入中國移動前曾長期供職于IBM、GE、西門子、阿爾斯通、上海電氣等公司,參與過多個工業互聯網應用方案的設計和實施,涉及智能制造、智能設備管理、智能運維、智慧工廠、智慧礦山、IoT、AI、云等多個領域,精通ERP、MES、PLM、DCS、PCS、SCADA等多類信息系統的規劃、實施以及集成,對于工業互聯網、工業4.0、AI、云等技術有著深刻理解和豐富的成功實踐經驗。加入中國移動后,帶領部門進行中國移動工業互聯網平臺OnePower的規劃、建設與推廣,并取得了一系列成果。
嘉賓主持
陳卓霞
中國移動通信集團上海有限公司
政企客戶中心副總經理
曾在企業管理、戰略規劃、智能制造、治理數字化、TMT行業研究等領域工作多年,現擔任上海移動政企中心副總經理,主要負責上海移動智能制造領域的行業拓展和生態合作,積極推動5G賦能數字化轉型建設,組織參與多個數字化服務項目,涉及航空、新材料、裝備制造、汽車、機器人等多個領域。
# 對話實錄 #
Part.1什么是5G智能工廠,有哪些主要的特點
周威:首先,智能工廠的發展,使得工廠生產的各個環節更加智能化,設備可以通過AI算法提前發現問題、進行預測性維護、提高工藝流程與加工效率。
同時,5G可以進一步提高工廠的智能化。原有AI的能力與算力緊密相關。算力邊緣計算對于硬件要求越來越高,這也導致了成本要求越來越高,客戶面臨的負擔也會增加。5G將大規模運算能力放于云端與遠端,提高了邊緣計算能力,減少對于硬件的影響,提高了智能性,讓工廠更加智能。
此外,通過5G技術,打通了工廠的信息通路。若將以前的工廠網絡比作國道,那5G網絡更像高速公路,將工廠各個聯結、集成變得更加便捷,也提升了工廠的智能化。5G智能工廠,通過5G技術,將工廠變得更加智能,促進智能工廠發展。
李棟:5G加上智能工廠是一個很好的場景。去年進博會,羅克韋爾自動化與中國移動研究院發布“5G+工業確定性網絡”,解決了5G推廣過程中企業關心的安全性、時延性、抖動性問題。羅克韋爾自動化開發的Ethernet/IP,是面向工業自動化應用的工業應用層協議,Ethernet/IP構建于標準以太網技術之上,這意味著通過Ethernet/IP可以和現在所有的標準以太網設備透明銜接。Ethernet/IP與5G的結合,發揮了5G的帶寬與高連接數的優勢,將原先智能工廠設想中的場景進行了落地與實施,將傳統的五層架構實時打通。同時,邊緣計算、云服務是可以相結合的,將要求苛刻的計算放在邊緣側。此外,將大量計算以及異構數據、結構化文本、非結構化數據與工業互聯網相結合,可以完成很多相應的人工智能算法,后續也會有大量實例出現。
Part.2從實際需求痛點出發,聊如何搭建5G智能工廠
李棟:羅克韋爾自動化既是生產商、供應商,也是服務商,因此也會親身實踐,建造智能工廠。目前,中國是入選世界經濟論壇(WEF)全球“燈塔工廠”最多的一個國家,很多企業已經邁出智能工廠向“燈塔工廠”的那一步。
羅克韋爾自動化也在親身實踐自動化工作,從設計開發、生產管理、運營管理,到結合用戶場景與智能化手段。
制造業的痛點在于同質化。這涉及到設計效率問題,從樣機制造到開發推廣,這是一段漫長的過程。是否存在某種方法縮短該周期?目前,生產管理面臨著一個被稱為數據孤島的問題。很多企業即使擁有這些系統,實現有效的協同生產仍面臨挑戰。同時,許多企業在制造業面臨的問題在于,它們的服務并未產生效益。真正能夠產生附加值的是在設計側和服務側,而在生產管理側并沒有額外的附加值產生。在這一方面,為了提高效率并避免浪費,我們需要降低成本并減少浪費。此處的重點在于節流和開源,讓其產品與服務成為盈利模式的一部分,這也是我們幫助企業實現這一愿景的策略。
如今,能源問題已經成為一個重大議題。中國提出可持續發展、雙碳指標等方向。不僅如此,在中國推動的高端智能裝備,其背后的所有技術都源于智能制造技術,解決的問題都是制造企業所關心的,包括人機協作的各個環節,以及全生命周期的問題。
周威:第一,企業作為國民經濟活動的主體,最關心的是盈利問題,即智能工廠的投入是否得到了相應的回報。無論大型還是中小型企業,在新型經濟形勢下,企業的管理層希望能夠更透明地了解企業本身與企業經營狀態,希望信息透明化。
第二,實現智能化決策也在愿景之中。目前對于企業來說,所獲取的是海量信息,但很多是無效信息。對于企業決策者來說,如何快速鑒別并獲取真正能夠幫助企業進行科學決策的信息,是十分關鍵的。
第三,性價比也是企業重點要關心的問題。很多企業都具有意愿進行智能工廠的建設,但同時他們也會考慮到每一分投入是否能夠獲得相應回報。
針對上面的三類問題,在5G智能工廠建設過程中可以這樣考慮:
第一是企業十分關心的信息透明化的問題。2022年,工信部發布了5G全連接工廠建設指南,提出將供應鏈全環節進行整合,使信息互通,令企業經營者能夠快速、便利地獲取信息。雖然各個環節獲取信息需要使用不同的平臺、系統,但5G全連接模式打通了信息之間的通路,使得決策者能夠及時看到最一線的運行情況,幫助企業進行決策,通過IoT能力以及其他技術,將企業做到透明化。
第二是智能化決策方面的問題。為了更好地進行信息集成,通過數據底座平臺以及數字化能力,將大量數據有機結合,并且能夠能從其中及時抽取客戶真正需要的信息,為決策提供服務。
第三是成本問題。由于中國工業領域行業小類數量眾多,企業也有自己獨特的要求,很多成本都投入了定制化工作中。中移上研打造了一個工業輕量化平臺,創建了百余個模板,針對多個細分行業,應用做輕量化實施。此外,今年也推出了輕工廠系列產品,通過各類系統快速幫助企業實現數字化需求,可以一周內交付,更好地為企業提供服務。同樣,通過AI技術代替人工勞動,降低用工成本,利用AI算法發現生產過程中的瑕疵,這都是可以做并且正在做的工作。
李棟:很多客戶企業決策者,更多地想看到預期收益,才會增加信心追加投資,不斷進行轉型、升級。企業目前面臨的主要問題,并非是是否想進行轉型,而是如何轉型、怎樣轉型。
舉一個小例子。在玻纖行業,羅克韋爾自動化幫助企業做智能制造評估,從各個維度、針對不同部門觀察其數字化、智能化轉型需求與現狀,讓企業根據評分標準自行評估,同時也會根據 IT(信息技術)建設、系統 OT(運營技術)采用等要素進行較為客觀、公正的評估,隨后根據企業現狀提供診斷等專家服務,得出智能化工廠發展進程、距離愿景還有幾步等符合企業實際需求的結論。
羅克韋爾自動化的智能制造評估服務與企業的發展戰略保持方向一致,結合企業的實際情況,完成相應的落地解決方案。落地時,需要與業界合作伙伴進行合作,完成云平臺搭建、算法結合、工業現場應用程序結合等工作。
食品行業某企業采用了羅克韋爾自動化的虛擬仿真平臺,以設計驗證產線、進行虛擬的調試、商業驗證等工作,從而驗證機器的可行性,最終交于用戶進行實際展示。這樣可以大幅減少樣機開發時間,通過虛擬仿真取代實體驗證,提高效率,并避免安全性隱患。
在服務側,也有一個優秀的案例。某礦山類企業,運用5G技術結合羅克韋爾自動化的智能運維系統,實現了商業模式的顛覆。它們從原先負收益的運維隊伍單獨拆分出運維公司,該運維公司成功成為企業的利潤增長點,獲得外部投資。
技術的改變,帶來了商業模式的改變,幫助解決制造業企業同質化、服務效率低、設備一次性銷售、數據孤島等問題。羅克韋爾自動化能夠幫助企業實現節流開源、降本增效,從以量為主轉向以質為主,幫助企業從紅海競爭走到廣袤的藍海開拓上去。
周威:目前,中國移動OnePower工業互聯網平臺已經邁向了更深層次的5G產品研發,依托工業連接、工業低代碼、工業大數據、數字孿生、工業安全等平臺基礎能力,打通產業鏈、供應鏈以及企業研、產、供、銷、服等環節,面向ToG、ToB領域建強產品體系,錘煉5G行業應用場景。沉淀數智診、工業視覺、設備云巡檢等10大產品能力;覆蓋工廠(包含裝備制造、產業集群等)、礦山、冶金、電力4大行業,打造大規模數據采集、生產安全行為分析、機器視覺質檢、無人礦卡作業、5G無人天車、5G智能配電房等30余個典型應用場景。同時承接建設區域特色工業互聯網平臺、專業型細分行業子平臺及通用應用。目前,已在全國實現OnePower平臺落地,超過4100個5G+工業互聯網項目,承建10余個工業標識二級節點和10余個國家重大項目。
例如,河北某光伏設備制造企業在生產過程中碰到一個痛點,其產品光伏面板在出廠前往往會存在部分缺陷,會導致現場使用發熱等問題,因此質檢質量要求較高,此前由人工進行識別,一方面會出現時間長、識別不準等問題,另外一方面企業面臨招工難、用工難、用工成本高等問題。我們提供了OnePower工業AI質檢產品,利用人工智能技術對生產過程中的圖像進行分析和識別,實現自動化檢測、分類、識別等功能。這樣可以提高出廠質量和檢測速度,減少人工檢測導致的漏檢、過檢。目前主要面向新能源制造、紡織、汽車制造、冶金、化工及第三方質檢中心的客戶,算法采用CV(計算機視覺)視覺算法進行定位、分割等圖像預處理并結合AI深度學習模型進行快速檢測、識別,同時提供質量溯源、專家復核、質量大數據分析管理系統,在保障產品質量的同時提升生產效率。我們從EL(電致發光)質檢儀獲取圖像數據,針對主要19種缺陷進行自動檢測,幫客戶平均減少近7成的質檢人工成本,大量減少人工勞動強度。僅節約人工方面,每條產線每年可節約20余萬元,全廠每年可節約300萬元,而且還避免了人工漏檢產生的額外損失。同時單組件檢測效率提升3倍,合格率提升10%,大大提升了檢測效率和產品質量。
5G與工業結合,在垂直維度體現出獨特的優勢,5G智能工廠技術很好地提高了連接的效能,將邊緣計算、診斷、推理等環節的信息、數據快速地傳輸至服務器,滿足現場需求。此外,通過5G運用可以為企業提供大量標準化應用,幫助企業數字化轉型。比如江蘇某汽車部件制造企業通過5G技術將設備、系統等要素進行連接,將傳統ERP系統進行改造,滿足企業新型工業化發展的需求。又如在泵閥行業里,通過匯聚工廠設備回傳的運行數據,能夠有效判斷工廠的生產情況。同時我們根據制造業的情況,也在探索產業金融的落地,我們正在推進金融機構與中小企業的拉通,將有價值的數據形成資產,探索降低中小企業貸款門檻。
5G加持的新技術,不僅幫助單個的企業,更進一步面向整個產業,解決產業集群的問題。中移上研承接了12個工業標識項目,通過5G和工業標識運用,為企業提供多項服務。一般擁有許多產業集群的地區,其產業集群數據很難進行統一,各企業數字化轉型訴求各不相同,因此中移上研通過工業二級節點平臺,通過標識+5G,解決業務數據互融互通問題,幫助很多企業獲得一致、相通的數據,對企業決策提供一定支持。我們提供OnePower-產業大腦是一款綜合性服務平臺產品,該產品主要面向具有產業集群屬性的“區域政府—園區管委會—企業”三級用戶,提供政企服務、產業治理、產業分析、產業招商、產業協同、產業金融等服務,實現宏觀層面經濟監測、中觀層面產業治理以及微觀層面企業數字化轉型。當前,產業大腦已在全國21個省市落地。比如紹興黃酒產業大腦沉淀全國超過6000家酒類企業923萬條數據,通過數據分析幫助地方了解黃酒產業發展現狀,協助黃酒產業政策制定。另外是產業大腦+工業標識的融合,又如河北省某食品企業,該公司入選2022北京冬奧會食品供應商,為奧運選手村供應食材。為提升公司品牌形象,優化原有的產品溯源系統,該公司基于中移上研的產業大腦,對接河北省工業互聯網標識解析二級節點,部署一物一碼標識應用,為銷售產品賦予唯一標識碼,實現一碼關聯產品信息,幫助消費者掃碼溯源,嚴防假冒商品,同時有效提升了品牌影響力。
Part.3從產業鏈與IT、CT和OT融合角度展望5G智能工廠未來
李棟:真正的數智化轉型,在整個數據處理過程中,50%的時間成本來源于數據連接準備。后續的人工智能算法起到錦上添花作用,但很多工廠止步于數字化轉型,是因為數據無法進行傳輸、無法確認傳輸何種數據、不知如何規劃數據。數據準備是數字化轉型中的重中之重,這也就涉及到了CT(通信技術)方面。我認為IT/OT/CT的三方融合是非常好的提法,這才能夠真正將數據效能發揮出來,其中5G是一個非常好的載體。某物流行業的合作伙伴,希望羅克韋爾自動化用5G代替WiFi在小車上進行連接,同時該項工作已經實現并在國內外市場進行大量交付,連接速率與承載量完全不可同日而語。后續IT/OT的融合還有很多可以衍生的東西。圖形識別、數據診斷、預測性維修、設計側協同制造與設計、虛擬仿真等方面,在5G技術加持后完全可以實現全球協同,原先的網絡與載體并不具備該類優勢。此外,還可以實現移動性,可以現場解決設計問題。有了IT/OT/CT三方融合后,很多場景可以再重新考慮,也可以結合目前實際工作,暢想新的場景。
以能源行業為例,原有的能源采集節點較為分散,使用傳統網絡,成本很難控制,也難以實現,但有了5G技術加持后,成本反而變成了次要因素,如何發揮數據變成了重要因素。能源管理是否能夠輔助決策,進而進行工藝調整,優化生產過程達到節能目標,也變成了一個可以討論的話題。
周威:很多企業往往會更加重視IT、OT方面,但忽略CT方面。如果將企業比作人,那CT就是“神經系統”,IT就是“大腦”、OT就是“器官和四肢”,其將IT、OT進行結合,三者融合在一起才能將5G智能工廠、數字化工廠做好。
很多企業在實現信息化、自動化的基礎上,往往面臨很多挑戰,其中就有移動端設備的挑戰,其需要高可靠性的柔性網絡。很多設備生產往往需要及時對產線進行調整,5G起至關重要的作用,使設備通過無線方式更好地有機結合。當5G連接設備時,不同區域對傳輸要求各不相同,大量APP集中實時傳輸時,對網絡要求更高,這都是CT系統至關重要的技術,可以幫助IT、OT系統更好地實行執行、完成端到端的集成。此外,系統安全性也十分重要。很多企業十分重視網絡安全問題。CT系統工作中,很多與網絡安全感知有關,可以將許多安全感知放于各個不同的點位,及時發現和預警空間,保證IT、OT系統的安全性。
因此從多個角度來看,CT系統一定能夠更好地發揮“神經系統”作用,將各個“大腦”、“器官和四肢”聯系在一起,幫助企業做數字化轉型工作。
Part.4中小企業如何推進5G智能工廠建設,有何建議
周威:首先,相較于規上企業,中小微企業對于數字化轉型更為謹慎,存在不想轉、不會轉、不敢轉等問題。由于中小微企業自身成熟度更低,抗風險能力弱,往往更看重數字化轉型后帶來的實際收益。對中小微企業,其更需要了解數字化轉型能帶來什么。他們更看重前期咨詢,但因為沒有相關案例、經驗儲備不足,從而形成疑慮。因此,中移上研有個咨詢的工具,進行智能化診斷等工作,幫助中小型企業定位,進行數字化轉型,同時國家對于該類工作政策支持力度很大,可以享受補貼。
其次,對中小微企業重視的成本問題,因此通過定制化平臺,減少定制化工作,從而降低定制化成本。在傳統信息化實施過程中,交付與運維的工作量非常大,因此通過定制的工具,為企業實現輕量化、標準化應用。中移上研推出輕量化的輕工廠系列產品,滿足中小微企業需求,控制成本在20萬元以內,并于一周內實施完成,這樣中小微企業能夠接受。
還有,中小微企業需要報團取暖,并通過產業集群、園區的方式發展。因此,我們在全國36個園區布置了互聯網二級平臺,通過二級平臺打造產業集群與園區級中小微企業賦能平臺,將生態合作伙伴的應用放在平臺上,為中小微企業提供服務。如果中小微企業能夠通過平臺獲得資金、所需要的人員、資源信息等,那他們會更愿意進行數字化轉型。
李棟:羅克韋爾自動化與上海市海外經濟技術促進會合作推出中小型企業賦能解決方案,還共同推出《國際數字之都2-中小型企業數字化轉型燈塔集》,其中包含多個羅克韋爾自動化共同參與的用例,涉及到中小型企業轉型的實際痛點與實際案例落地,包括了設計、開發、生產、管理、運用維護、優化升級等各個角度。
中小型企業十分注重效率,關注項目的時效性、實施難度、時間跨度、項目人才等方面。目前羅克韋爾自動化賦能中小型企業,更多是全方位賦能,總體規劃、分步實施、由點及面、重點突破,不僅僅在項目中進行合作,還在人才培養方面進行合作,這正是中小型企業關心的人才梯度建設。
同時,羅克韋爾自動化與臨港集團及漕河涇開發區進行合作,賦能園區企業實現智能制造升級,是一個與IT/OT/CT結合、共同打造的項目。這也體現了打造整個產業生態圈的重要性。針對不同行業,我們也會有創新產品,會有“開箱即用”的解決方案。包括不少開發平臺和創新產品在內,我們會通過與5G結合,將受制于通訊手段、速率、節點限制的工作重新開展。在設計開發側,有很多不同行業設計開發的庫,大量減少了中小企業協同開發的時間。通過5G,負責人員無論身處何處,都可以與其他工作人員協同制造,效率大幅提高。此外,AR技術受制于4G技術,滯后性較大,使用體驗較差,但通過5G技術,大幅提高了設備的維護效率,創造了更多應用場景。我相信,在技術融合后會誕生很多服務模式的轉變,這也吸引著中小企業。中小企業賦能的目的是為了產生效益,令設備充分開源,改變游戲規則,在眾多競爭中脫穎而出。
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# 快問快答#
對話嘉賓
李棟
羅克韋爾自動化(中國)有限公司
OEM事業部總經理
?Q:對你影響最大的一個人是誰?
我爺爺。
Q:你是一個宏觀看大局的人還是你更關注細節?
更看重大局。
Q:最崇拜的企業家是誰?
喬布斯。
Q:你喜歡做計劃,還是隨遇而安?
做計劃。
Q:一天中什么時間效率最高?
夜深人靜時。
Q:你最喜歡的書/電影是什么?
四大名著、人物傳記類、《阿甘正傳》。
Q:你是熱愛分享,還是自己思考?
我喜歡與人分享、討論,但也會自己思考。
Q:你想改變自己的一件事是什么?
做一個探險家。
Q:在組織里,技術、文化、戰略、目標哪個更重要?
文化。
Q:你認為團隊的執行力和思考力哪個更重要?
領導層看重思考力,中層看重執行力。
Q:你覺得穩步發展還是激進開拓更適合公司的現階段情況?
在穩步發展的基礎上積極開拓。
Q:最希望在什么方面取得突破?
創新方面。
對話嘉賓
周威
中國移動上海產業研究院
工業能源產品部
支部書記、副總經理
?Q:對你影響最大的一個人是誰?
我父親。
Q:你自己最大的優點是?
做事情比較執著。
Q:哪本書對你的成長影響最大?
《高效能人士的七個習慣》。
Q:什么事情能讓你有成就感?
經過努力后,完成極具挑戰的目標。
Q:哪個習慣對你成長和成功幫助最大?
每天堅持讀書的習慣。
Q:讓你成長最快的是看書、上課(培訓)還是向身邊的人學習?
向身邊的人學習。
Q:你想改變自己的一件事是什么?
面臨復雜局面決策時更高效。
Q:在組織里,技術、文化、戰略、目標哪個最重要?
在組織目標確定的情況下,戰略更重要。
Q:你認為團隊的執行力和思考力哪個更重要?
在團隊目標確定的情況下,執行力更重要。
Q:看的第一本書是什么?
《說岳全傳》。
Q:最希望在什么方面取得突破?
Q: 2023年最大的收獲是什么?
中國移動OnePower工業互聯網平臺成功入選國家工信部跨行業跨領域工業互聯網平臺名單。
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