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智能制造與工業(yè)4.0

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)前線 ? 來(lái)源:大數(shù)據(jù)DT ? 作者:胡典鋼 ? 2022-07-14 16:34 ? 次閱讀
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導(dǎo)讀:工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和智能制造、工業(yè)4.0、OT與IT融合以及企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型密切相關(guān),本文重點(diǎn)介紹工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景。

01 智能制造與工業(yè)4.0

智能制造在國(guó)際上尚無(wú)公認(rèn)的定義,通常被認(rèn)為是新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的深度融合。

智能制造的概念始于20世紀(jì)80年代末,紐約大學(xué)P.K.Wright教授和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)D.A.Bourne教授出版了Manufacturing Intelligence一書(shū),首次提出智能制造的概念,并指出智能制造的目的是通過(guò)集成知識(shí)工程,制造軟件系統(tǒng)、機(jī)器視覺(jué)和機(jī)器控制,對(duì)制造技術(shù)人員的技能和專家知識(shí)進(jìn)行建模,以使智能機(jī)器在沒(méi)有人工干預(yù)的情況下進(jìn)行小批量生產(chǎn)。

隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,智能制造也不斷被賦予新的意義,目標(biāo)變得更加宏大。我國(guó)是制造業(yè)大國(guó),制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體,當(dāng)前我國(guó)制造業(yè)面臨著提高生產(chǎn)制造效率、節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的戰(zhàn)略任務(wù)?!吨悄苤圃彀l(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》指出:

推進(jìn)智能制造,能夠有效縮短產(chǎn)品研制周期,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,降低運(yùn)營(yíng)成本和資源能源消耗,加快發(fā)展智能制造,對(duì)于提高制造業(yè)供給結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性和靈活性、培育經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新動(dòng)能都具有十分重要的意義。

制造業(yè)從傳統(tǒng)模式向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)變,從粗放型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變,從高污染、高能耗向綠色制造轉(zhuǎn)變,從生產(chǎn)型向“生產(chǎn)+服務(wù)”型轉(zhuǎn)變。在此轉(zhuǎn)變過(guò)程中,智能制造是重要手段。

智能制造較為普適的定義是:

面向產(chǎn)品的全生命周期,以新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ),以制造系統(tǒng)為載體,在其關(guān)鍵環(huán)節(jié)或過(guò)程,具有一定自主感知、學(xué)習(xí)、分析、決策、通信與協(xié)調(diào)控制能力,能動(dòng)態(tài)適應(yīng)制造環(huán)境的變化,從而實(shí)現(xiàn)某些優(yōu)化目標(biāo)。

上述定義對(duì)智能制造提出了明確的目標(biāo)和期望—高效率、低成本和高質(zhì)量,并對(duì)其實(shí)現(xiàn)路徑提出了方法論的指導(dǎo)。強(qiáng)調(diào)自主感知,通過(guò)萬(wàn)物互聯(lián),連接一切可數(shù)字化的事物,利用數(shù)據(jù)和算法獲得智能。

智能制造不僅要采用新型制造技術(shù)和裝備,還要將快速發(fā)展的信息通信技術(shù)滲透到工廠,在制造領(lǐng)域構(gòu)建信息物理系統(tǒng)(Cyber Physical System,CPS),改變制造業(yè)的生產(chǎn)組織方式和人際關(guān)系,帶來(lái)研發(fā)制造方式和商業(yè)模式的創(chuàng)新轉(zhuǎn)變。

工業(yè)4.0是基于工業(yè)發(fā)展的不同階段做出的劃分。按照目前的共識(shí),工業(yè)1.0是蒸汽機(jī)時(shí)代,工業(yè)2.0是電氣化時(shí)代,工業(yè)3.0是信息化時(shí)代,工業(yè)4.0是利用信息技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革的時(shí)代,也就是智能化時(shí)代。

這個(gè)概念最早由德國(guó)政府提出,并在2013年的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式推出。隨著新一輪技術(shù)浪潮的到來(lái)以及國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)日益加劇,作為工業(yè)化強(qiáng)國(guó),德國(guó)敏銳地感覺(jué)到新機(jī)遇、新挑戰(zhàn),為此及時(shí)制定并推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新戰(zhàn)略,其目的是提高德國(guó)工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,在新一輪工業(yè)革命中占領(lǐng)先機(jī)。

工業(yè)4.0自推出以后,迅速在全球范圍內(nèi)引發(fā)了新一輪的工業(yè)轉(zhuǎn)型競(jìng)賽。德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為,工業(yè)4.0概念是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命,旨在通過(guò)信息通信技術(shù)和信息物理系統(tǒng)相結(jié)合的手段,推動(dòng)制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。

德國(guó)主要從以下幾個(gè)方面采取措施,推進(jìn)工業(yè)4.0。

建立指導(dǎo)框架,2013年以來(lái),德國(guó)陸續(xù)出臺(tái)了一系列指導(dǎo)性規(guī)劃框架,如《數(shù)字化行動(dòng)議程(2014—2017)》《高技術(shù)戰(zhàn)略2025》,支持工業(yè)領(lǐng)域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。

推進(jìn)數(shù)字化進(jìn)程,數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的基礎(chǔ)條件,通過(guò)嵌入式處理器、傳感器和通信模塊,把各要素聯(lián)系在一起,使得產(chǎn)品和不同的生產(chǎn)設(shè)備能夠互聯(lián)互通并交換信息,未來(lái)智能工廠能夠自行優(yōu)化并控制生產(chǎn)過(guò)程。工業(yè)4.0還將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)工廠、消費(fèi)者、產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)的互聯(lián),從而重構(gòu)整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)方式。它的本質(zhì)是以萬(wàn)物互聯(lián)為基礎(chǔ),通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)技術(shù),將傳統(tǒng)工廠關(guān)注的制造環(huán)節(jié)向前端設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)以及后端服務(wù)環(huán)節(jié)不斷延伸。

打造標(biāo)準(zhǔn),把不同產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域以及環(huán)節(jié)之間的隔閡打通,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)、規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)等語(yǔ)義統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化。正是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的推廣和應(yīng)用,技術(shù)創(chuàng)新得以迅速擴(kuò)散,并提升生產(chǎn)力。此外,還包括完善人才培養(yǎng),強(qiáng)化創(chuàng)新合作等。

為了更廣泛地指導(dǎo)不同行業(yè)開(kāi)展工業(yè)4.0實(shí)踐,2015年德國(guó)提出了工業(yè)4.0參考架構(gòu)模型(Reference Architecture Model Industrie 4.0,RAMI 4.0),對(duì)工業(yè)4.0理念進(jìn)行了進(jìn)一步的明確和闡述。RAMI 4.0采用三維模型表達(dá)工業(yè)4.0的空間,從3個(gè)維度進(jìn)行描述,每個(gè)維度均不同程度地對(duì)已有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行了擴(kuò)展和延伸,如圖1-1所示。

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▲圖1-1 工業(yè)4.0參考架構(gòu)模型(經(jīng)德國(guó)工業(yè)4.0組織授權(quán)引用)

第一個(gè)維度(橫軸)功能層,參考了IEC 62264企業(yè)信息集成標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)定義了由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備到運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)的層級(jí)劃分,界定了企業(yè)控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等的集成化標(biāo)準(zhǔn)。

RAMI 4.0在其基礎(chǔ)上,在底層增加了“產(chǎn)品”,在頂層增加了“跨企業(yè)互聯(lián)”,由個(gè)體工廠拓展至連接世界,從而體現(xiàn)工業(yè)4.0針對(duì)產(chǎn)品服務(wù)和企業(yè)協(xié)同的要求,形成“產(chǎn)品-現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備-控制與監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)-車(chē)間-工廠-企業(yè)-跨企業(yè)互聯(lián)”的完整鏈條。

第二個(gè)維度(橫軸)為生命周期和價(jià)值鏈,參照IEC 62890標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)的從虛擬原型到實(shí)物制造的產(chǎn)品全生命周期理念,描述了產(chǎn)品、機(jī)械裝備和工廠的生命周期與增值過(guò)程緊密結(jié)合在一起的過(guò)程。

第三個(gè)維度(縱軸)是信息物理系統(tǒng)的核心功能,資產(chǎn)處于底層,可以是機(jī)器、設(shè)備、零部件及人等各種實(shí)體對(duì)象,連同其上層集成一起被用來(lái)對(duì)各種資產(chǎn)進(jìn)行數(shù)字化的虛擬表達(dá);通信層用于處理通信協(xié)議;信息層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理;功能層是企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理的集成化平臺(tái);業(yè)務(wù)層是指各類商業(yè)模式和業(yè)務(wù)流程,體現(xiàn)制造企業(yè)的各類業(yè)務(wù)活動(dòng)。

資產(chǎn)構(gòu)成工業(yè)4.0基本單元(物理的/非物理的)的實(shí)體部分,RAMI 4.0提出資產(chǎn)管理殼(Administrative Shell)的概念,每個(gè)實(shí)體資產(chǎn)在數(shù)字空間均有對(duì)應(yīng)的管理殼(即數(shù)字映射),管理殼構(gòu)成工業(yè)4.0基本單元的虛擬部分,實(shí)體通過(guò)管理殼接入工業(yè)4.0體系。

02 OT與IT融合之路

長(zhǎng)期以來(lái),操作運(yùn)營(yíng)技術(shù)(Operation Technology,OT)和信息技術(shù)(Information Techno-logy,IT)是相互隔離的,各自有著不同的目標(biāo),沿著不同的路徑發(fā)展,彼此之間的鴻溝阻礙了工廠充分利用已掌握且尚未發(fā)掘的重要信息。

關(guān)于OT與IT融合的爭(zhēng)論一直不斷,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是圍繞概念,要求澄清OT和IT的概念、界線;二是在公司組織和規(guī)劃實(shí)施層面,由哪個(gè)部門(mén)組織牽頭,在多大范圍內(nèi)實(shí)施融合,預(yù)期產(chǎn)生什么收益。

維基百科對(duì)OT的定義如下:專門(mén)用于直接監(jiān)控或控制物理設(shè)備(諸如閥門(mén)、泵等)來(lái)檢測(cè)物理過(guò)程,或使物理過(guò)程發(fā)生變化的硬件和軟件。

例如現(xiàn)場(chǎng)控制、檢測(cè)相關(guān)的技術(shù),包括可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)、分布式控制系統(tǒng)(Distributed Control System,DCS)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA),以及各種儀器儀表、傳感器、機(jī)器設(shè)備等,也包括背后隱含的生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)工藝與知識(shí)。

OT直接面對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的物理設(shè)備和過(guò)程,保證其安全、穩(wěn)定地運(yùn)行,首要目標(biāo)是保質(zhì)保量完成產(chǎn)品生產(chǎn),長(zhǎng)期以來(lái)采用專用的系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和軟件。從這個(gè)意義上,與IT相比,OT的開(kāi)放性和標(biāo)準(zhǔn)化有待改善和提升。IT主要指用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù),它應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、安裝和實(shí)施信息系統(tǒng)及應(yīng)用軟件。

IT代表了計(jì)算機(jī)業(yè),例如計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、數(shù)據(jù)庫(kù)等,像企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)(Enterprise Resource Planning,ERP)、產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)(Product Lifecycle Management,PLM)、客戶關(guān)系管理系統(tǒng)(Customer Relationship Management,CRM)、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)(Supply Chain Management,SCM)等常用的企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng),均屬于IT范疇。圖1-2列舉了常見(jiàn)的OT與IT。

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▲圖1-2 OT與IT

界定完概念,再來(lái)看公司組織、規(guī)劃、實(shí)施層面,即在多大范圍內(nèi)實(shí)施融合,預(yù)期產(chǎn)生什么收益。對(duì)效率、質(zhì)量與成本等方面的關(guān)注,倒逼企業(yè)開(kāi)始升級(jí)改造,企業(yè)IT運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)工藝過(guò)程數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)有著強(qiáng)烈的需求,制造系統(tǒng)進(jìn)行信息化升級(jí),OT和IT由分開(kāi)的兩條路徑逐漸走向融合。

OT和IT融合并非易事,OT和IT在企業(yè)中完全是兩撥人,彼此的知識(shí)面、看待問(wèn)題的思維差別很大。OT人員偏好PLC、DCS、SCADA、HMI、RTU、數(shù)據(jù)采集以及嵌入式計(jì)算技術(shù),而IT人員擅長(zhǎng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),非常熟悉快速擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)、基于Web的部署和諸如SQL、Java、大數(shù)據(jù)等技術(shù)。

舉個(gè)例子,OT部門(mén)收到IT部門(mén)的通知,將升級(jí)網(wǎng)絡(luò)并在工廠中實(shí)現(xiàn)全新的網(wǎng)絡(luò)安全措施,OT部門(mén)需要配合其工作。當(dāng)IT人員看到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上裝了Windows XP系統(tǒng),并且還要繼續(xù)使用兩三年,他們會(huì)覺(jué)得不可思議并建議立即對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí),而OT部門(mén)表示這臺(tái)設(shè)備不能升級(jí),因?yàn)樵O(shè)備上安裝了軟件許可證,并且軟件不支持新的操作系統(tǒng)

OT技術(shù)發(fā)展相對(duì)緩慢,更強(qiáng)調(diào)穩(wěn)定性與可靠性,對(duì)于運(yùn)行中的系統(tǒng),OT人員傾向于系統(tǒng)保持更長(zhǎng)時(shí)間不做變更。而IT專注于數(shù)字環(huán)境,主要考慮數(shù)據(jù)處理速度、系統(tǒng)可靠性和安全性等問(wèn)題,IT必須接受快速創(chuàng)新和變革,以跟上技術(shù)的不斷發(fā)展。

再舉個(gè)例子,IT部門(mén)有專門(mén)的系統(tǒng)運(yùn)維團(tuán)隊(duì),在企業(yè)里屬于基礎(chǔ)設(shè)施支撐團(tuán)隊(duì),離業(yè)務(wù)本身有一定距離,系統(tǒng)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)承接需求時(shí),通常只需對(duì)方說(shuō)明安裝什么操作系統(tǒng),要什么數(shù)據(jù)庫(kù),是否必須安裝殺毒軟件、部署企業(yè)策略以及IT系統(tǒng)歸屬網(wǎng)絡(luò)等。

突然某一天老板要求生產(chǎn)控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)也歸屬系統(tǒng)運(yùn)維團(tuán)隊(duì),于是現(xiàn)場(chǎng)反饋的問(wèn)題如工業(yè)組態(tài)軟件無(wú)法連接實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、PLC網(wǎng)絡(luò)無(wú)法連接遠(yuǎn)程I/O站等問(wèn)題也要運(yùn)維團(tuán)隊(duì)去處理。對(duì)傳統(tǒng)IT運(yùn)維來(lái)說(shuō),一下子丈二和尚摸不著頭腦,怎一個(gè)苦字了得。

即使存在這些差異,在智能制造和工業(yè)4.0時(shí)代,IT與OT融合也是必經(jīng)之路,這依賴于在業(yè)務(wù)層面和技術(shù)層面進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)和組織設(shè)計(jì)乃至重組。通過(guò)提升各自的能力,從而形成一種真正具有顛覆性的技術(shù),這正是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮作用的地方,它是OT與IT融合的具體實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)方面,OT與IT融合仍面臨著一些實(shí)際問(wèn)題。首先是數(shù)據(jù)的傳輸接口與標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一問(wèn)題,OT常用現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)(也在嘗試標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)),對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性(毫秒級(jí)或微秒級(jí))和傳輸確定性要求很高,網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)投秳?dòng),而IT通常是非實(shí)時(shí)的,秒級(jí)響應(yīng)就足夠了,網(wǎng)絡(luò)主要采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng),OT與IT融合首先要解決網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)互通的問(wèn)題。

其次,以一座中等規(guī)模的典型工廠為例,它通常擁有多臺(tái)購(gòu)置于不同時(shí)期、來(lái)自不同供應(yīng)商的設(shè)備,而不同供應(yīng)商的自動(dòng)化水平、軟硬件平臺(tái)以及通信協(xié)議均不同,導(dǎo)致數(shù)據(jù)的收集、整合以及場(chǎng)景標(biāo)準(zhǔn)化非常困難,有些設(shè)備制造商甚至將數(shù)據(jù)分析洞見(jiàn)作為增值服務(wù),工廠須付費(fèi)才可使用,這進(jìn)一步阻礙了數(shù)據(jù)的獲取。

除了差異性之外,出于工藝保密性以及安全隔離性方面的考慮,很多OT系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)并未考慮對(duì)數(shù)據(jù)開(kāi)放,有些制造現(xiàn)場(chǎng)在沒(méi)有IT系統(tǒng)參與時(shí)也運(yùn)營(yíng)得很好,迫切性并非想象的那么高,此時(shí)需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略,只有對(duì)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的價(jià)值有了充分認(rèn)識(shí),才能下決心推動(dòng)OT與IT融合。

03 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個(gè)更大的議題,新冠疫情加速了社會(huì)數(shù)字化的進(jìn)程。什么是數(shù)字化轉(zhuǎn)型?有些人認(rèn)為把線下活動(dòng)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)搬到線上,就是數(shù)字化轉(zhuǎn)型了。這個(gè)認(rèn)知過(guò)于粗淺。有些人將數(shù)字化轉(zhuǎn)型理解為一種管理理念和數(shù)字化意識(shí)。這樣說(shuō)雖然沒(méi)錯(cuò),但比較抽象。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是指利用現(xiàn)代技術(shù)和通信手段,改變企業(yè)為客戶創(chuàng)造價(jià)值的方式。它將數(shù)字化技術(shù)融入企業(yè)產(chǎn)品、服務(wù)和流程當(dāng)中,涉及核心業(yè)務(wù)流程、員工以及與上下游供應(yīng)商合作伙伴交流方式的變革。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型至少有3個(gè)層次。

一是信息的數(shù)字化,例如模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換,從手工記賬變?yōu)閃ord文檔,本質(zhì)上是將信息以二進(jìn)制數(shù)字化的形式進(jìn)行讀寫(xiě)、存儲(chǔ)和傳遞。

二是數(shù)字化提升流程效率或流程數(shù)字化,例如企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)、客戶關(guān)系管理系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)和倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)等都是將工作流程進(jìn)行數(shù)字化,從而提升工作協(xié)同效率、資源利用效率,為企業(yè)創(chuàng)造信息化價(jià)值。在這兩個(gè)階段,企業(yè)業(yè)務(wù)模式可能未發(fā)生根本性變化,例如一個(gè)汽車(chē)制造企業(yè),它雖然實(shí)現(xiàn)了信息化,但仍然以銷售汽車(chē)為主。

三是數(shù)字化轉(zhuǎn)型,著力于實(shí)現(xiàn)“業(yè)務(wù)的數(shù)字化”,使公司獲得新的商業(yè)模式和核心競(jìng)爭(zhēng)力。例如借助數(shù)字化技術(shù),汽車(chē)銷售商可能變?yōu)橐云?chē)為載體的出行服務(wù)商。大型工程機(jī)械企業(yè)為尋求新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn),提供裝備租賃服務(wù),利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控裝備的運(yùn)行狀況和位置,確保租賃服務(wù)模式安全有效。在此之前,企業(yè)需要投入大量人力管理租賃設(shè)備。

進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型的原因是多方面的,這其中有來(lái)自市場(chǎng)、監(jiān)管的壓力等。市場(chǎng)瞬息萬(wàn)變,包括已經(jīng)存在的或即將到來(lái)的壓力,企業(yè)為應(yīng)對(duì)這種變化和競(jìng)爭(zhēng),需要不斷提升內(nèi)部流程效率、加速產(chǎn)品創(chuàng)新并提供增值服務(wù),形成持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力。

對(duì)于研發(fā)制造企業(yè),雖然數(shù)字化轉(zhuǎn)型以數(shù)字化技術(shù)為支撐,但數(shù)字化技術(shù)本身不是目標(biāo),它的本質(zhì)是業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型,而業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型須以企業(yè)戰(zhàn)略為主導(dǎo),是戰(zhàn)略主導(dǎo)下的業(yè)務(wù)變革。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)以客戶需求為指引,以組織變革、流程優(yōu)化、人員能力為保障,由企業(yè)文化和環(huán)境機(jī)遇來(lái)促成。它是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、智能助力的研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)和服務(wù)改善,是OT和IT的融合,是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用?;ヂ?lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、5G通信等,均屬于數(shù)字化技術(shù)。圖1-3反映了這種層級(jí)關(guān)系。

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▲圖1-3 數(shù)字化轉(zhuǎn)型體系

2020年9月,國(guó)務(wù)院國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)正式印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)國(guó)有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的通知》,明確國(guó)有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)、方向、重點(diǎn)和舉措,促進(jìn)國(guó)有企業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展,增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力、創(chuàng)新力、控制力、影響力、抗風(fēng)險(xiǎn)能力,提升產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力和產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平,推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展。

國(guó)有企業(yè)應(yīng)將數(shù)字化轉(zhuǎn)型作為改造、提升傳統(tǒng)動(dòng)能,培育、發(fā)展新動(dòng)能的重要手段,進(jìn)一步強(qiáng)化數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、集成創(chuàng)新、合作共贏等數(shù)字化轉(zhuǎn)型理念,同時(shí)加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)制造化、用戶服務(wù)敏捷化以及產(chǎn)業(yè)體系生態(tài)化。

美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(Industrial Internet Consortium,IIC)在2020年首次發(fā)布的《工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型白皮書(shū)》中,針對(duì)工業(yè)領(lǐng)域,提出工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的定義:工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是利用物聯(lián)網(wǎng)改進(jìn)流程及運(yùn)營(yíng)并獲得更好的結(jié)果,其特點(diǎn)在于IT與OT的融合。

在工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中,基于傳感器的數(shù)據(jù)以及由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新性應(yīng)用,將影響人員、運(yùn)營(yíng)、業(yè)務(wù)以及物理環(huán)境,并創(chuàng)造更好的商業(yè)成效。《重構(gòu):數(shù)字化轉(zhuǎn)型的邏輯》一書(shū)提出了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的本質(zhì)在于數(shù)據(jù)+算法定義的世界中,以數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng)化解復(fù)雜系統(tǒng)的不確定性,優(yōu)化資源配置效率,構(gòu)建企業(yè)新型競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

梳理一下其中的脈絡(luò),數(shù)字化轉(zhuǎn)型將改變企業(yè)為客戶創(chuàng)造價(jià)值的方式,數(shù)字化技術(shù)將降低業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型或發(fā)展的阻力。智能制造和工業(yè)4.0是面向工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,要求OT與IT緊密融合,而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是智能制造和工業(yè)4.0的重要使能技術(shù)和關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)路徑。

審核編輯 :李倩

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原文標(biāo)題:終于有人把智能制造與工業(yè)4.0講明白了

文章出處:【微信號(hào):IndustryIOT,微信公眾號(hào):工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)前線】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

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