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自动化企业拥抱工业互联网呈现五大趋势

2021-08-31
作者:韦肖葳
来源: 电子技术应用ChinaAET
关键词: 自动化 工业互联网

  进入21世纪以来,全球制造业面临着产业结构调整带来的机遇和挑战。工业互联网结合5G,大数据,人工智能等新一代信息技术,正在加速推进制造业转型升级,重塑制造业生态。当前,全球先进制造业正走在由“制造”向“智造”转变的道路上,其中的数字化转型是一场“不进则退”的竞赛,有些企业会在在时代的洪流中逐渐退出舞台,而另一些企业则会在每一次挑战后都变得更有韧性。因此对于制造业企业来说(例如自动化企业),要想提升效益,紧随时代潮流,必须对数字化转型尽早进行布局。

  

  为了更好地了解自动化厂商在工业互联网时代的转型情况,《电子技术应用》杂志社进行了“自动化巨头拥抱工业互联网时代”专题采访,通过对世界范围内多家自动化企业,电子制造企业的约访,笔者总结出自动化企业拥抱工业互联网的五大趋势:

  1

  以人工智能,AR/VR,预测性维护等技术为支撑,研发平台解决方案

  一直以来,制造业都是国民经济的主体,更是科技创新的主战场。而受疫情影响,中国制造业也像坐过山车一样经历了巨大的起伏:企业订单数量骤减,员工限制移动,工厂无法开工,产品无法按原计划交付,全方面影响客户的各类生产经营活动。不过,特殊的宏观环境倒逼企业推动业务模式以及业务结构的转型和升级,在带来冲击的同时,疫情也成为了制造业提升自动化和智能化水平的加速催化剂。

  罗克韦尔自动化就针对疫情影响下的核心痛点——“人员流动停滞”提出了“智能运维”概念。公司自主研发w88了由工业物联网,人工智能,AR/VR,大数据分析,预测性维护等技术支撑的智能运维Rockii平台解决方案,旨在帮助企业有效串联起前端的创新与规划,中间部分传统制造业所需要的条件,以及后端的运营与维护。

  同样地,为了应对,消抵疫情给业务带来的不确定性,施耐德电气研发了EcoStruxure开放自动化平台,借助AR,远程管理工具和预测性维护等创新技术,通过软硬件解耦实现不同硬件,不同系统之间的互联互通互操作,软件可移植和复用,加速工业厂商数字化转型,为进一步提升工业效率,数字经济落地进行铺垫,使工业领域中的成本控制,生产效率,业务价值以及投资回收拥有更多可能。

  

  图源:施耐德电气

  2

  以“软性制造”为制造业带来更高价值

  软性制造是新时代全球制造业转型升级的大趋势,软件,服务和解决方案在未来制造业中的作用不断凸显,为制造业带来更高的价值。

  百度百科对于软性制造的定义是:以满足软需求为主要目的,软投入或软价值在产品总价值占比超过50%的制造模式。换句话说,软性制造就是增加产品附加价值,拓展更多,更丰富的服务与解决方案。从发达国家发展先进制造业的战略规划来看,制造业的概念和附加值正在不断从硬件向无形资产转移,例如软件,服务,解决方案等。对售后服务,客户服务和应对解决方案业务的高度关注是发达国家制造业发展的重要趋势。

  观察国际自动化巨头的发展沿革,我们可以发现他们中的绝大部分都是在所服务产品领域内从制造服务商逐步发展成为系统方案解决商及综合服务商。例如,在应用材料公司的理念中,“服务”与产品同等重要。一直以来,公司不只以“满足客户需求”为标准,更多的还会考虑如何“帮助客户创新”。应用材料公司开发的 Applied SmartFactory ?是制造业中全面的自动化软件解决方案,通过提高制造流程的效率并大幅减少手动操作,旨在与工厂中的集成系统无缝协作,以改善运营状况,提高产量和利润。

  

  图源:应用材料公司

  环旭电子同样十分注重并强调“解决”(Solution) 及“服务”(Service) 环节,不断拓展优质客户并与客户建立更加紧密的合作关系。“全球5星级工业4.0智能制造”计划的提出制定了公司未来五到七年的阶段性发展规划,以提高其全球工厂的自动化制造水平。

  在艾默生,公司早先发觉很多企业虽有数字化转型远景,但在实施具体的数字化方案时却面临诸多挑战。因此,为了满足其客户对数字化转型的需求,协助客户开发和实施数字化的技术和程序,艾默生于2019年成立了新的“数字化转型”业务部门,为客户提供切实可行的解决方案。其中,PlantWeb数字生态系统通过全面感知及专家分析技术,提供有效的行动建议,帮助企业在安全环保,节能降耗,工厂运行的可靠性及效率方面得到显著提升。

  

  图源:艾默生

  费斯托也因其卓越的数字化方案(包括公司战略,智能产品和数字服务,以及所提供的数字化进修培训)而在慕尼黑被授予“工业与技术”类别“2019年度最佳数字化转型公司”奖项。其在全球首创的数字化气动技术智能终端方案(命名为VTEM数字控制终端),顺应了工业4.0数字化转型升级发展趋势,满足了电子,汽车,机床,食品包装,过程处理,生命科学等不同行业的智能制造需求。

  3

  用“互联制造”催生新业态

  “互联网+制造业”是新科技竞争和新经济竞争的交融,二者碰撞擦出的火花势必不断催生新的业态和商业模式,促进制造业的发展。在新形势下,传统工厂也将通过互联网实现内外服务的网络化,向着互联工厂的趋势发展。

  例如,在应用材料公司看来,制造商总是希望更快速地传输数据,包括5G高效的数据传输,还包括对存储更多数据,更快处理数据以及收集工厂行为分析的需求。随着云,大数据,处理器和消息总线技术的日趋成熟,5G技术的应用成为市场主流。因此,公司致力于将这些技术集成到SmartFactory产品组合中,为离散式制造企业和流程式制造企业提供解决方案。

  信息通信技术是实现互联网这些特性的一个基础条件,也是制造业能够智能化,绿色化发展的技术基础。长期以来信息技术 (IT) 和操作运营技术 (OT) 是相互隔离的,但是在当下,IT,OT 融合成为大势所趋,同时也是支撑智能制造的核心。罗克韦尔自动化认为,工业物联网,工业5G等大量新技术的涌现不同程度地拓展着制造业的边界,赋予企业新的生命力和竞争力。公司致力于推动IT与OT的融合,携手各方伙伴构建覆盖全产业链的数字产业生态圈,为客户和社会创造SEEE(安全,节能,环保,高效)价值。

  罗克韦尔自动化解决方案总览 | 图源:罗克韦尔自动化

  在费斯托,其产品线也因融合了先进的自动化控制系统技术,工业以太网技术,5G通讯等技术而变得愈发强大,公司的气动与电气自动化产品与软件等方案都具备了数字化接口,能够灵活接入 “5G﹢工业互联网”的十大典型应用场景。

  4

  加码信息安全

  工业互联网是制造业数字化转型的重要手段,其安全问题不容小觑。在传统互联网时代,人们对网络安全习惯采取“事后补救”的措施,而这些措施往往不能全面彻底地解决问题,更无法满足新型工业互联网的安全需求。

  图源:http://www.xwlunwen.com

  在艾默生看来,再好的信息如果不能为人们所用,也是没有价值的。为了应对指数级增长的运营数据管理需求,艾默生推出了Plantweb Optics数据湖,可满足工业 4.0 的数据管理要求,实现从现场的传感器,仪表和应用获取数据,同时确保设备和网络不受外界侵入和攻击。另外,在控制系统安全方面,艾默生认为,工厂控制系统从封闭走向开放,网络安全问题不可避免。控制系统是有别于普通IT系统的专用设备,IT部门无法了解控制系统专有通信和平台机制,通用IT措施是无法完全保证控制系统网络安全的,而过去10年也出现了非常多专门针对工业控制系统的病毒黑客事件,对工厂造成了严重后果。艾默生的控制系统对标中国等保2.0 和 IEC62443标准,以建立主纵深防护的安全策略,对抗控制系统中常见的可利用缺陷,保护控制系统的安全,进而确保工厂生产安全。

  在环旭电子,部署网络分割和防火墙,实行尽职保护和职责分离以保护环境,制定全面的安全意识计划等措施的采取也将公司的信息安全能力应用在OT环境中,以建立更强大和安全的环境。

  5

  加快工业互联网跨界人才培养

  工业互联网领域目前缺乏既懂IT,又懂工业,又懂制造的专业人才。随着相关项目的不断开展,工业互联网人才缺口也在进一步扩大。在工业互联网产业自身驱动力还不足的情况下,如果可以在跨界人才培养上助推一把,不仅有助于补上当下人才缺口,还能为未来加速发展打好坚实基础。

  为支持中国工程人才的培养,施耐德电气启动了大学合作项目,与高校联合为培养数字化人才提供支持。合作内容涵盖实验室共建,师资培训,课程设置及教材编纂,共同研发创新,人才实训等,在产学合作和产研合作中培养复合型人才。

 

  施耐德电气大学官网截屏 | 图源:施耐德电气

  罗克韦尔自动化也指出,目前工业互联网领域缺乏专业人才,跨界人才尤为匮乏。对此,公司设立了智能制造创新研究院,将IT,OT,行业及精益生产等跨界人才整合在一起,从咨询,顶层w88,精益价值流梳理,实施交付,一直到整个生命周期的各个环节,助力企业凭借易于部署的智能制造能力决胜市场。

  艾默生的Plantweb数字生态系统,在提供各类咨询,服务的同时,也会为用户企业提供数字化人才的培训。

  得益于“工业 4.0” , “中国制造 2025” , “互联网+” 等政策的持续推动,中国制造业转型进入了全新的阶段。中国工业互联网的发展已取得一些成效,但依然处于较为初期的阶段,目前还面临通信基础设施不够完善,部分工业互联网企业在工业领域没有专业积累和知识沉淀,缺乏专业领域人才,缺乏占有绝对领先地位的平台,在数字化与信息模型方面还存在很大盲区等亟待解决的诸多挑战。但是,国家的积极推动及政策和市场的诸多支持将会持续推动工业互联网的快速发展。而对于企业来说,也更应好好把握这一契机,搭载时代进步的快车,在自身擅长的领域继续深耕,顺势而为的同时去拥抱变化,拥抱一个新的时代。

 


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