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| 本文作者: 郭仁賢 | 2020-08-20 17:42 | 專題:CCF-GAIR 2020 全球人工智能與機器人峰會 |
工業數字化轉型有一個共識是未來的世界是一個智能互聯的世界,同樣地,對于工業企業來講也不例外。無論是智能化工廠、產品、服務,都是必然的趨勢。但是在這個過程中,以數據為驅動的企業智能化將是一個非常巨大的挑戰。
8月7日-8月9日,坐標中國深圳。2020 全球人工智能與機器人峰會(CCF-GAIR)于深圳前海華僑城 JW 萬豪酒店啟幕,大會由中國計算機學會(CCF)主辦,雷鋒網、香港中文大學(深圳)聯合承辦,鵬城實驗室、深圳市人工智能與機器人研究院協辦。
在8月9日壓軸舉辦的『工業互聯網專場』上,PTC中國區CTO秦成做了題為《數物融合:工業互聯網重構數字企業》的重磅演講。

PTC成立于1985年,作為國際知名的工業軟件企業,他們一直為廣大的工業企業客戶提供服務。自2013年起,PTC通過不斷并購和戰略性收購,逐步建立起一個囊括M2M連接(Axeda)、應用程序開發與支持(ThingWorx)、分析(ColdLight)、增強現實(Vuforia)和工業設備連接(Kepware)在內的端到端的工業互聯網平臺,并統一整合到ThingWorx平臺。
秦成,現任PTC中國區CTO ,在中國區,他領導著中國區技術團隊為客戶提供數字化及IT戰略、規劃、咨詢和技術等專業化服務。
演講中,秦成從制造業發展趨勢及面臨的挑戰,從信息化到數字化,工業互聯網重構企業全價值鏈等層面出發,深度解讀了在企業的數字化中工業互聯網平臺是如何賦能的,以及大家容易陷入的三個局限性誤區,具體為:
一是局限在工業互聯網平臺功能視圖,局限在相關功能、技術能力,如設備接入、機器學習等;
第二,局限在工廠/設備端,局限于制造端數字化優化相關場景;
三是工業APP,沒有準確定義APP與網頁、系統的區別。
關于工業互聯網落地應用,秦成表示:
“首先,價值優先的解決方案框架,使用價值優先框架,開發基于可測量的業務結果的高影響力解決方案;其次,甜蜜點解決方案,通過行之有效的下一代解決方案為整個企業提供可重復的價值。”
以下為秦成的現場演講內容,雷鋒網作了不改變原意的編輯及整理:
大家好,我今天匯報的主題是“數物融合:工業互聯網重構數字企業”。
數字化只是我們世界的一部分,并不是全部。今天,我們生活在三維物理空間里,我們工廠的設備,生產出來的產品,家電、汽車、航空飛機等都是物理的產品運行在物理空間里。數字化只是用來提升完整產品全價值鏈價值的一部分內容,并不是全部。
我本人從事制造業信息化已有十幾年,因而我更多談的是制造業,尤其是離散型制造業與工業互聯網的融合。
在談工業互聯網的過程中,很多人談人工智能、大數據、云計算,其實,制造業已經做了20多年的信息化,今天我們談的數字化轉型或者智能制造到底和原來的信息化之間是什么關系?信息化屬不屬于數字化?其次,工業互聯網的定位要搞清楚,如果搞不清楚就只說連接設備,原本我們的MES也可以連,MES不是數字化嗎?再者,我們說技術一定要“提質、降本、增效”,如果不是為了企業的“提質、降本、增效”就沒有意義。最后,工業互聯網和企業的“研產供銷服”是什么關系,這是我想通過案例給大家重點闡述的。
今天,我們所處的世界變化很快,企業和個人首先要清楚自己所處的位置。我其實特別喜歡這句話:“唯一不變的是變化。”也就是,你的計劃做得再好,可能都趕不上臨時的變化。
春節之前,所有企業都做好今年的計劃,但沒有想到的是,疫情給企業第一季度、第二季度的發展帶來很多困擾。我們的企業像處于十字路口的人一樣,面臨前后左右的變化和挑戰。
這些挑戰在于很多方面。對一個離散型制造業的企業來說,比如你的產品越來越復雜,產品從以結構件為主變為機、電、軟、液多學科,設計、工藝、質量多部門協同下的產品。智能產品正在成為更廣泛的智能系統的一部分,汽車是智慧交通領域的一部分,家電是智能家居的一部分。產品的“研制服”流程越來越復雜,參與研、制、服、營銷所有流程的人對數據體驗的要求越來越高,同時,產品會變得越來越個性化。
除了產品與流程,企業競爭邊界在變,打敗你的不再是你行業中的人,突然出來一個互聯網公司搞汽車,他從芯片入手,所以你不得不防。整個競爭邊界在改變,商業模式也在改變,從賣產品變成賣配件,繼而變成:產品是免費,靠服務收費等。
我們在制造業做了20多年的信息化也在改變,體驗在改變,每個人對數據的體驗要求在改變。在這樣一個高速不確定性的時代,對現在制造業而言,唯一的不變是變化。你要么接受變化,要么擁抱變化,要么等著變化把你淘汰。
在這個過程中,我們不是來傳遞焦慮的,還是要看在不確定環境中,所有做信息化的人,我們做了這么多年做了什么?比如之前工業富聯劉宗長總講的圍繞三條價值鏈做信息化:PLM管理了做什么,從概念到產品實現。MES解決了在哪里做、花多少時間做。ERP決定花多少成本,我們的供應鏈、人財物的體系怎么樣。產品賣出去后,我們的服務價值鏈,做客戶服務、備件規劃、在線服務、服務的執行等。

我們做信息化的人做了30年的拼圖,這個過程中我們拼了無數系統。拼圖拼完之后,企業就好用了嗎?其實不是這樣子的。大多數情況是,構建一個又一個孤島,為什么說是孤島呢?
舉個例子,前段時間去一個企業調研,正向研發我們做了很多年,按理說需求應該全部數字化了,然而,在三天過程中我看了幾十份份Excel表格,每個Excel表格都有20、30個表單。我想說,如果有任何一條需求變了之后,設計、工藝、質量、生產制造、服務、備件是不是都要變?你怎么確保數據流一直往下走,怎么確保準確性和及時性?這些孤島不能滿足所有人對紙質文檔非數字化信息獲取的要求。
對于制造業企業來講,應該走哪條路?第一條路,繼續拼圖;第二條路,互相替換。這是供應商A的問題,供應商A沒有做好,換供應商B。我覺得在今天快速變化的時代,應該重新審視我們對數字化的要求,技術體系的變化要求,我們未來的目標是什么樣?大家到了一個時間,應該重新審視這個市場。這個事情應該把它從信息化變成數字化。那信息化和數字化的差別是什么?
傳統的工業企業有四類系統:
一是產品創新類,CAD、CAE、PLM;
二是運營管理類,MES、ERP、SCM;
三是工廠里面的工業自動化,SCADA、工業機器人;
四是個性化開發,OA等很多時候是我們自己開發。這些系統的特點是以流程為驅動,大多數都是記錄什么人在什么時間地點,拿什么輸入,做什么動作,呈現什么輸出。所有的系統落地時都有一個特點,6-9個月不等,甚至需要人做大量培訓才會用。
什么叫數字化?基于信息化這個基礎之上,結合所有新的技術運用到企業所有的價值鏈,真正不是人適應一個個龐然大物的系統,而是所有系統里面的數據適應你,根據你工作的場景和角色來找到你,去賦能你,這才是數字化的價值。

從價值而言,我們提出來一個框架,將企業的數字化分為三層:
底層基礎設施,其在所有系統和基礎設施之上,要把它平臺化。IT領域所有不能抽象的東西都可以加一層平臺化展現,這是工業互聯網平臺。工業互聯網平臺只是技術,最終賦能企業的全環節,底層系統的所有數據形成無形且連續不斷的“0101”的河流,營銷人員會看營銷狀態,設計人員看設計狀態,制造人員看制造的狀態,每個人獲取信息會不一樣。工業互聯網平臺的價值,不在于設備,而在于企業的全價值鏈、全要素的互聯互通之后的賦能。這才是真正的意義和目的。
我們做的時候發現,很多的專家學者都陷入三個局限性。具體情況如下:
一是局限在工業互聯網平臺功能視圖,局限在相關功能、技術能力,如設備接入、機器學習等。就概念談概念、就技術談技術,每天都談功能,某個機器學習模型怎么樣;或者談某個概念,工業互聯網平臺是核心,連接是基礎,網絡是保障。問題是,我們不要僅僅從概念視角或者技術視角想問題,而是從業務視角想問題。汽車行業和高科技行業面臨的問題不一樣,高科技行業和航空行業面臨的問題也不一樣,每個行業的每個問題。為什么2B這個產業很難做?因為每個行業都有自己的Know -How。
第二,局限在工廠/設備端,局限于制造端數字化優化相關場景。絕大部分談工業互聯網談的一個問題是連一個設備,做一個預測性維護,好像就做了工業互聯網。工業互聯網的價值如果只在這里和MES有什么差別?MES很多年前就做完了,為什么上工業互聯網?
三是工業APP,沒有準確定義APP與網頁、系統的區別。今天我看到,大多數企業的工業互聯網平臺,平臺里面做的APP都不像手機上的APP,都是傳統的網頁或者大的系統,還是需要培訓,還需要很長的實施周期。到底APP和網頁有什么差別?我們有沒有把這件事想清楚。
今天就這幾個問題和大家重點做探討。
比如工業互聯網平臺的定位,如果這個定位不清楚,那就會遇到很多問題:這個東西MES系統可以做,設備監控,預測性維護找一個數據分析人員加一個模型就可以。到底工業互聯網平臺在企業信息化中的定位是什么樣的?信息化當中,工業互聯網平臺和傳統ISA 95模型是什么邏輯關系?所有企業都是按照ISA 95模型構建信息化環境,從IT到OT。
工業互聯網平臺做什么?我們說三個作用:一是把每個系統里面的數據進行解耦,我用不同顏色區分每個系統的數據。基于解耦構建產品全量數字化模型,這些模型有關聯關系。建完關聯關系,最重要的是服務的聚合和重用。
比如我是采購,給供應商發圖紙的場景,要訪問三個系統:
一是PLM系統拿設計圖紙;
二是看ERP,圖紙對應的庫存有多少;
三是物料當時供應商給我的價格是多少,我要SCM。
我要訪問三個系統不同的數據,工業互聯網把數據打散構建一個服務,將三個不同系統的數據形成一個服務給APP調用,這個APP不是一個大系統,可以是非常簡單的東西,在任何移動設備上運行。

工業APP是基于工業互聯網,承載工業知識和經驗,滿足特定需求的工業應用軟件,是工業技術軟件化的重要成果。工業APP面向的是特定的行業、特定的場景,用于解決特定的業務需求,其一般運行在基于工業的PaaS平臺層,并在云生態環境下建設、運營及共享應用。
工業APP是核心,工業APP和網頁、系統有什么差別?標出的關鍵核心點是:特定的行業、特定的場景、特定的業務需求。舉幾個例子給大家闡述一下,首先回到大家熟悉的互聯網,15年前大家訪問信息的方式只有門戶網站。比如要看英超,網站不會去適應你,不能直接推英超給你,而是你訪問門戶網站,然后進體育頻道或者國際足球再進入英超,很麻煩。不是系統適應你,是你適應系統。企業信息化傳統的方式都是這樣,你得適應各種服務系統。

什么叫基于場景?比如都有iOS系統,看天氣、打車、吃飯,每個場景用的APP都不一樣,這是基于場景。
工業互聯網不是一個APP打天下,為什么我們做成不是基于場景?什么叫基于角色?同一個場比如出行,角色不同APP不同,比如出行場景乘客和專車司機有兩個版本,因為角色不同。所以得出一個概念,工業互聯網平臺上構筑的APP也是一樣,場景不同、角色不同,則APP不同。
很多人問我,如果這樣做每個場景和每個角色都要開發一個APP,要多少開發人員?制造業沒有錢,怎么提質降本,降本降在哪里?這就是工業互聯網的價值,有大量數據解耦之后的能力復用,跟今天在移動互聯網開發APP一樣,你今天開發滴滴的時候發現導航不用你開發,導航服務是高德的后臺系統提供,支付是微信或者支付寶提供的支付接口,你調用服務而已。工業互聯網平臺對操作執行的人開發一個服務,不同的系統提供不同的服務。這是工業APP和我們講的傳統網頁的不同所在。
談清楚定位,現在可以談價值。到底工業互聯網平臺賦能數字化轉型從哪些方面?這里有兩方面,具體情況為:
1、圍繞產品智能之后的服務化轉型。分為三部分:一是產品要智能,產品連傳感器都沒有,天天講智能制造、服務化轉型,喊口號沒有意思。產品最核心的是具備智能部件,具備智能部件之后才能談服務化轉型。今天說的利用工業互聯網平臺遠程服務、預測性服務、客戶的自服務,比如疫情不能派單,醫療設備在醫院里面保證7×24小時正常運行,怎么讓客戶根據手冊和數字化自己服務這個產品?現場技術人員的效率、安全怎么保障?這是我們說的服務優化。
工業互聯網平臺的“研、產、供、銷、服”的打通,不僅是服務優化。更重要是把數據拿回企業里面,基于數據運營,比如設計,下一代產品的迭代優化可不可以根據這個數據來,比如銷售模式等。PTC在這里都積累了很多案例,比如SYSMEX是國際領先的血液分析儀生產商,他的服務人員來現場不用網頁,打開一個AR APP,手機端移動設備的APP,你的維保系統、合同系統、設備維護系統的信息在你掃產品之后就出來了,他告訴你的清潔流程有問題,需要更換配件的話要怎么更換。不會的話,客戶怎么自己服務,或者現場人員第一天上班后怎么服務?將設計所有圖紙3D呈現出來,利用增強現實AR的技術告訴你每一步的操作指導把這個東西修了。這是數字化賦能,把所有底層信息,信息化里的信息,通過工業互聯網平臺解耦之后到一個APP里面賦能服務化過程,提升你的效率,降低派單成本。這是提質降本增效。
2、制造轉型。這個大家談得比較多,我剛才講定位很重要,定位不清楚就永遠在吵。我們將IT層和OT層全部打通,將原來通過物理按鈕控制機器人的方式回到APP上。今天的操作工人上班的時候不需要看任何系統,工單、工單的計時、對應的ERP里的庫存、物料、總倉、庫存預警有沒有,AGV小車什么狀態、操作指導、績效這些數字化信息一個APP解決所有問題。
制造端數字化圍繞四方面思考:
一是設備的優化,所有設備的例行保養、例行巡檢、例行維護、預測性維護。
二是關于整個生產執行過程,工單的執行過程、執行成本、執行的質量。
三是人,對于中小企業來說每年招人越來越難,中國享受了很多年的人口紅利,今天人口紅利正在逐漸消失。我和廣東一個生產副總聊天,他說每到雙十一工人們請假一個月,送快遞去了,因為送快遞一個月賺兩萬,工廠打工一個月賺四五千元,這是很現實的問題,怎么樣賦能一線員工的數字化是我們需要考慮的問題,否則會斷代。大家試問自己,你的小孩會進工廠當工人嗎?如果不當工人,是不是機器人可以解決所有問題?如果解決不了的話,數字化該怎么發揮作用?
四是擴展,全球十幾個工廠,一個工廠做成功沒有什么了不起,怎么快速把這些經驗復制到全球其它工廠。
工業互聯網的價值還是提供基于角色、場景數據的APP,負責質量的人只看質量信息這叫提高效率,質量的人培訓5天系統看一堆不需要的信息,操作一堆不需要的操作,這是浪費效率。
我們大膽暢想,我們未來的信息化應該是這樣:
整個企業有這樣的數字化APP中心,設計人員看設計中心,制造人員看制造中心,服務人員看服務中心,其它人看其它中心,所有的質量事件一目了然。
全球風電排名第一的(維斯塔斯),把所有研發環境都構成這樣的APP,和原來所看的系統都不一樣,看圖紙就看圖紙,下載圖紙就下載圖紙,每個場景、每個角色看到的APP不一樣,所以它英文叫Role & Context Based APP。
工業互聯網是不是只做制造?不是,它可以打通一條河流,這條河流我們叫數字主線,是一條無形的“0101”組成的河流。從設計端規定的兩個零件之間的裝配誤差、加工誤差到工廠執行,最后傳到員工的手上。員工可以通過移動設備看設計部門傳過來的信息,前面有任何變更都可以實時傳遞。比如風機葉片現場安裝的手冊,不一定非要通過網頁,可以是APP或者iPad,為什么一定要網頁,為什么一定要大屏?大屏不一定是工業互聯網。
我們也有更完整的企業數字化的轉型案例,無論是研發端、制造端、服務端、營銷端,都在用新技術重構數字化的價值鏈。這才是工業互聯網的價值,把所有產品全價值鏈互聯互通之后,用數據重構每個階段、每個員工、每個角色、每個場景,而不僅僅是說連了幾臺設備,做了預測性監控,我覺得不是。

關于工業互聯網落地應用,我們總結為:
首先,價值優先的解決方案框架,使用價值優先框架,開發基于可測量的業務結果的高影響力解決方案;
其次,甜蜜點解決方案,通過行之有效的有價值、可擴展的下一代解決方案為整個企業提供可重復的價值。
價值優先,我們整理了很多框架,比如降成本從哪些維度考慮,比如提高效率從哪些維度考慮,結合很多經驗形成完整的價值框架。最重要的是你考慮解決方案的時候要考慮甜蜜點,甜蜜點的概念是,把應用的落地分為三個圈,一是要有價值,制造業炒概念沒有用,要有價值地解決業務問題。二是技術路線要行得通。三是可擴展,未來考慮百萬級擴展性。當三個條件都具備,中間的交差點稱之為甜蜜點,當你找到甜蜜點就做吧。
我們把所有的經驗整合成一本書《數物融合:工業互聯網重構制造業數字企業》,原工信部副部長楊學山和中國工程院郭孔輝院士為這本書幫忙做了序。如果大家有興趣,可以閱讀這本書并提供寶貴建議,一起來交流和探討。
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