【壓縮機網】2010年,中國超越美國成為世界制造業第一大國。據國家統計局核算,2018年,我國工業增加值總量突破了30萬億元。
但大不代表強。
從需求側看,我國工業亟需提質增效。中國制造業500強的利潤率已從2010年5%的高位,跌到了近年的2%左右。根源是,過去的粗放發展之路越走越窄。向上的突破口是在自動化、信息化和正在發生的智能化上追趕領先水平。而工業互聯網有可能讓這三種升級在部分領域疊加發生,帶來巨大的增益。
另外,據國家統計局數據,我國城鎮單位就業人員年平均工資8年間上漲了1倍。廉價勞動力已不再是中國工業的競爭力,工業互聯網等更多新技術手段就成了被寄予厚望的突破口。
而從供給側看,工業互聯網發展的可行性也逐漸成熟。通訊、傳感器、云計算等基礎設施的成本逐年下降;5G、大數據、AI等新技術也進入了落地階段。
據計算,工業互聯網在工業領域提升1%的效率相當于給我國帶來2980億元的經濟增值。
正是出于對工業互聯網這一方向的必要性和可行性的看好,政策和資本都在加碼工業互聯網的發展:自2017年起,國務院、工信部等部門已發布了數份相關文件,將工業互聯網抬升至國家戰略的高度。
四類實踐
需求拉動、技術支撐、政策資本大力助推,三股風吹著 “工業互聯網”進入了“開局時刻”。
那么,敲開這扇門,做“工業互聯網”,究竟做什么?怎么做?目前,各家工業互聯網公司正在進行四類實踐:
(1)工業設備的預測性維護;
(2)網絡協同制造;
(3)柔性生產;
(4)打通上下游或同一環節多個工業企業的“工業互聯網平臺”。
第一類實踐:工業設備的預測性維護
這是目前最能實際落地、最好測算ROI(投資回報率)的場景。所謂預測性維護,就是通過傳感器、物聯網等技術,實時監控設備狀態,以判斷何時該調整、維修或替換,這是保證生產線高效運轉的關鍵。
2018年5月,樹根互聯與漢鐘精機聯合打造了流體機電行業的智能服務平臺。作為一種氣體動力源轉換的通用設備,壓縮機被廣泛應用于機械、包裝、化工、食品、采礦、紡織、交通等眾多工業領域。以往,漢鐘精機在解決售后維修問題時,需要經歷報修—工程師現場診斷—調取故障所需配件等一系列耗時耗力的流程,售后維修周期長、成本高,設備使用方也會損失一大筆因設備停機帶來的間接成本。
但通過流體機電產業的智能服務平臺,漢鐘精機目前能聯網監測所有已出售設備的狀態,甚至常常比客戶更早發現設備問題,主動提供維修建議,從而精準制定人員投入,預估耗材庫存,制定更合理的維修計劃。
經測算,該平臺為漢鐘精機降低了30%運營成本,提升了25%維修效率及質量。同時,根據用戶需求和設備故障大數據,可以更準確地捕捉產品改進方向,提高30%的研發效率,最終提升產品質量和競爭力。
第二類實踐:網絡協同制造
網絡協同制造,其實就是工業生產信息化的升級形態。工廠的協同管理迫在眉睫,很多工廠現在都在用Excel來安排生產,ERP也是重管控輕反饋,這導致管理者無法根據企業需求靈活調整生產流程,訂單排程混亂、低效,生產報工易出錯,庫存物料難盤點,投入產出數無法統計。
而上線智能協同系統,管理人員可通過APP實時查看生產進度,并根據人員、工序空閑情況安排合理的生產任務;生產線員工也可以清楚看到目前正在生產的訂單信息;同時,通過以二維碼綁定物料,相關員工還可以實時查看物料流轉。通過分析這套系統采集的數據,又能為生產提供智能決策,最終達到縮短制造周期、提升效率和質量等目的。
蘇州強時壓縮機公司就通過打造數字化車間,實現了數控機床與智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備等關鍵技術裝備之間的信息互聯與集成。在產品測試階段進行了數字化改造,產品性能檢測數據實時上傳至ERP系統,并和產品整機序列號進行綁定,以備后期追溯。在材料倉庫進行了庫位管理,并使用PAD進行掃碼出入庫,可有效監控物流情況及收發料效率。
強時在制造全流程均實行條碼管理,占全部料件的70%的原材料,均用唯一的條碼進行標識,從收貨開始,到倉儲、生產發料、生產裝配各工序,到性能測試直至成品出庫,各流程均以條碼方式進行記錄,在后期檢索中可實現下列功能:產品生命周期的各類信息檢索,包括部件供應商、出入庫時間、部件進貨檢驗信息、制程裝配信息、性能檢驗數據等,部分數據實現可在手機端進行查詢。
優耐特斯也在業界率先采用PLM解決方案,PLM方案以產品結構管理為主線、關聯產品相關的所有技術數據,包括組成零件、設計圖紙、工程圖紙、工藝文件、產品文件、材料、APQP等,并通過打通CAD、ERP、OA等信息管理系統,實現產品全生命周期內數據的管理。以靈活應對市場需求為目標,通過對企業知識型資產的管理,實現對產品的數據管理、項目管理、變更管理、協同管理、標準化管理、安全管理等,為制造企業提供一個可伸縮的研發管理平臺。作為一個整體解決方案,優耐特斯可以實現從原材料控制、產品生產全過程控制以及分銷、售后等所有環節進行質量控制,從產品概念形成到報廢,帶來了產品和生產過程的創新。
第三類實踐:柔性生產
柔性生產指在品質、交期、成本保持一致的條件下,生產線在大/小批量生產之間任意切換,以實現按需生產的C2B模式——通過充分滿足不同消費者的個性化需求,刺激銷量和獲取競爭優勢。
2018年9月,阿里云與阿里巴巴淘工廠開始通過部署IoT設備改造上百家服裝廠,目標正是實現供需精準匹配,高效按需生產的“柔性定制”。具體實現路徑是,通過在服裝廠內部署產能監控體系,借助計算機視覺算法,把車間和生產線聯網,并采集大量數據,建立云上的數字孿生工廠。同時,通過把生產過程與需求信息實時同步給服裝廠、電商賣價、物流等產業鏈各方角色,實現工廠和買家的自動匹配,再由虛擬機器人在線自動跟蹤生產計劃、發放任務、監測出貨量。
在改造之后,這些服裝生產企業可根據市場需求彈性釋放產能:賣得好的款型就多生產,反之則少生產;服裝廠之間還可自行組合不同SKU(最小存貨單位),以效益最高的方式生產訂單。
阿里聲稱,這一方案下,百人規模的工廠改造成本僅需5萬元左右,排產可被提升6%,交付周期可縮短10%。
第四類實踐:連通若干家企業的工業互聯網平臺
目前,這一思路的一般做法是連通同一行業中不同企業的關鍵環節,實現全局性的認知和調度,為行業提升整體效率。
昆侖數據是這一領域的先行者之一。2018年,昆侖數據就已與國家電網青海公司聯合建設了新能源工業互聯網平臺“綠能互聯”,連接能源行業的每個電廠,通過遠程監控電廠的運行情況,讓工業大數據能夠“流動”起來;再通過對數據的分析、建模,優化電廠運行。
目前,平臺已經接入10家發電企業、130余座新能源場的近20萬多臺設備、3家用能大戶,不僅包括大唐、魯能、綠電等新能源企業在青海省省內的電廠,還有來自省外的天潤內蒙達茂風電場。南瑞等17個第三方應用團隊也已入駐平臺,為平臺上的企業提供功率預測、設備健康管理等15類41個應用服務。
四大邏輯
透過現象看本質,工業互聯網目前已形成了四大發展邏輯。
第一個邏輯:工業企業將重新獲得未來新一輪“工業熱”的主導權
原工信部副部長,北京大學教授楊學山認為,工業互聯網還是會姓“工”不姓“互”:“工業互聯網的使命是實現工業現代化,是制造業由大變強。這個過程中,使用互聯網和帶動互聯網發展都是副產品,不是主題。”
在工業領域,互聯網需要服務的是組織結構復雜、專業性極強的大中型企業——他們不再是決策沖動、被動接受互聯網改造的對象,而是掌握著問題結癥和行業認知的實力玩家,是突破關鍵瓶頸的不可或缺的力量。
工業企業是否能采納工業互聯網方案,將很大程度影響這一賽道的發展。所以,傳統工業企業將是工業互聯網的主力軍,而互聯網企業則扮演助推器。
工業互聯網的第二個發展邏輯是:快不起來
工業互聯網正處于、并將長期處于“初級階段”,不會復刻消費互聯網的短時爆發。這首先是因為,不同于消費互聯網連接供需雙方的短鏈,工業互聯網是長鏈。而工業互聯網要改造的正是這隱藏在深處的長鏈,其中每一個環節都有效率提升的空間。這個協調、改造的過程必定復雜、漫長。
另外,工業互聯網需要技術與行業know-how的深度融合,且每個行業的進入壁壘都十分高,很多產業的核心工藝環節很難進入。
作為工業互聯網的客戶方,在選擇核心生產環節的新技術方案時十分謹慎:“我們生產的核心工藝數據很多是涉密和定額的,控制系統不會隨便接入,萬一出了一點小小的誤差,可能整個生產線的產品都會報廢。”
工業互聯網的第三個邏輯是:玩家分散
不同細分行業里會出現不同的產品、服務提供商。而選擇什么樣的工業領域為目標市場,一個關鍵的考慮因素是這一領域的集中程度和信息化程度,這將在未來深遠地影響工業互聯網領域內的商業模式、規模化速度和主導方。
在目前的商業模式上,各工業互聯網公司的打法一般是先服務行業內標桿客戶,再將解決方案復制到整個行業,最終追求細分行業內的通用性。
工業互聯網的第四個、也是最重要的邏輯:不同于消費互聯網的“規模經濟”,工業互聯網是“價值經濟”——一切以為工業企業“降本、提質、增效、減存”為目標
在消費互聯網時代,評判一家互聯網公司的價值尺度是MAU(月活躍用戶數),而工業互聯網公司的價值在于能為工業企業帶來多大的ROI(投資回報率),工業企業會以ROI來決定會不會付費。
例如,創建于1985年的廣東長青(集團)股份有限公司,從事熱能與燃氣具制造兩大業務,于2011年9月在深圳中小板掛牌上市。使用蘑菇物聯的云智控系統前:空壓站有4臺AC工頻、1臺AC變頻和1臺富達變頻,生產車間對用氣的穩定性要求較高,4臺工頻機不能自主調節用氣壓力,頻繁加卸載,耗電嚴重,用氣端的氣壓波動較大。空壓站需要專人看管,晝夜輪班,人工成本高。使用云智控系統后:通過母管壓力的反饋和云端算法對空壓機進行智能化調控,降低了空壓機的加卸載頻率,減小了空氣余量,氣壓更穩定,提高加載率7%。管理人員可在手機上查看設備的運行狀況,對設備進行遠程啟停、參數調節、在線點檢等操作,提高站房管理人員效率35%。這筆賬算得清清楚楚、明明白白,這是工業企業愿意進一步嘗試工業互聯網的重要動力。
合抱之木,生于毫末;九層之臺,起于壘土。如果中國要從工業大國變成工業強國,精細管理一定要戰勝粗放發展,速度與激情將被專業與韌性取代。這種變化,已開始在對一片片刀具的精確預測、對一臺臺空壓機的精準調參、對一座座鍋爐的改造優化中照進現實。壓縮機行業進入工業互聯網大潮的也不止于此,例如鮑斯能源銷售公司、福建華德、西安超濾、艾林克等都引進了物聯網系統,開山甚至自己收購了一家物聯網公司。阿特拉斯·科普柯、凱撒等外資企業也早已將物聯網引入生產、銷售與售后服務的各個環節之中。
從粗到細、從莽到巧,快不起來,但必須做。也許幾年后我們將逐漸習慣:錢是一筆一筆賺的,公司是一歲一歲長大的,行業困難是一個疙瘩一個疙瘩解開的。這是工業從大到強的進化路徑,這也是一國從大到強的進化路徑。
但大不代表強。
從需求側看,我國工業亟需提質增效。中國制造業500強的利潤率已從2010年5%的高位,跌到了近年的2%左右。根源是,過去的粗放發展之路越走越窄。向上的突破口是在自動化、信息化和正在發生的智能化上追趕領先水平。而工業互聯網有可能讓這三種升級在部分領域疊加發生,帶來巨大的增益。
另外,據國家統計局數據,我國城鎮單位就業人員年平均工資8年間上漲了1倍。廉價勞動力已不再是中國工業的競爭力,工業互聯網等更多新技術手段就成了被寄予厚望的突破口。
而從供給側看,工業互聯網發展的可行性也逐漸成熟。通訊、傳感器、云計算等基礎設施的成本逐年下降;5G、大數據、AI等新技術也進入了落地階段。
據計算,工業互聯網在工業領域提升1%的效率相當于給我國帶來2980億元的經濟增值。
正是出于對工業互聯網這一方向的必要性和可行性的看好,政策和資本都在加碼工業互聯網的發展:自2017年起,國務院、工信部等部門已發布了數份相關文件,將工業互聯網抬升至國家戰略的高度。
四類實踐
需求拉動、技術支撐、政策資本大力助推,三股風吹著 “工業互聯網”進入了“開局時刻”。
那么,敲開這扇門,做“工業互聯網”,究竟做什么?怎么做?目前,各家工業互聯網公司正在進行四類實踐:
(1)工業設備的預測性維護;
(2)網絡協同制造;
(3)柔性生產;
(4)打通上下游或同一環節多個工業企業的“工業互聯網平臺”。
第一類實踐:工業設備的預測性維護
這是目前最能實際落地、最好測算ROI(投資回報率)的場景。所謂預測性維護,就是通過傳感器、物聯網等技術,實時監控設備狀態,以判斷何時該調整、維修或替換,這是保證生產線高效運轉的關鍵。
2018年5月,樹根互聯與漢鐘精機聯合打造了流體機電行業的智能服務平臺。作為一種氣體動力源轉換的通用設備,壓縮機被廣泛應用于機械、包裝、化工、食品、采礦、紡織、交通等眾多工業領域。以往,漢鐘精機在解決售后維修問題時,需要經歷報修—工程師現場診斷—調取故障所需配件等一系列耗時耗力的流程,售后維修周期長、成本高,設備使用方也會損失一大筆因設備停機帶來的間接成本。
但通過流體機電產業的智能服務平臺,漢鐘精機目前能聯網監測所有已出售設備的狀態,甚至常常比客戶更早發現設備問題,主動提供維修建議,從而精準制定人員投入,預估耗材庫存,制定更合理的維修計劃。
但通過流體機電產業的智能服務平臺,漢鐘精機目前能聯網監測所有已出售設備的狀態,甚至常常比客戶更早發現設備問題,主動提供維修建議,從而精準制定人員投入,預估耗材庫存,制定更合理的維修計劃。
經測算,該平臺為漢鐘精機降低了30%運營成本,提升了25%維修效率及質量。同時,根據用戶需求和設備故障大數據,可以更準確地捕捉產品改進方向,提高30%的研發效率,最終提升產品質量和競爭力。
第二類實踐:網絡協同制造
網絡協同制造,其實就是工業生產信息化的升級形態。工廠的協同管理迫在眉睫,很多工廠現在都在用Excel來安排生產,ERP也是重管控輕反饋,這導致管理者無法根據企業需求靈活調整生產流程,訂單排程混亂、低效,生產報工易出錯,庫存物料難盤點,投入產出數無法統計。
而上線智能協同系統,管理人員可通過APP實時查看生產進度,并根據人員、工序空閑情況安排合理的生產任務;生產線員工也可以清楚看到目前正在生產的訂單信息;同時,通過以二維碼綁定物料,相關員工還可以實時查看物料流轉。通過分析這套系統采集的數據,又能為生產提供智能決策,最終達到縮短制造周期、提升效率和質量等目的。
蘇州強時壓縮機公司就通過打造數字化車間,實現了數控機床與智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備等關鍵技術裝備之間的信息互聯與集成。在產品測試階段進行了數字化改造,產品性能檢測數據實時上傳至ERP系統,并和產品整機序列號進行綁定,以備后期追溯。在材料倉庫進行了庫位管理,并使用PAD進行掃碼出入庫,可有效監控物流情況及收發料效率。
強時在制造全流程均實行條碼管理,占全部料件的70%的原材料,均用唯一的條碼進行標識,從收貨開始,到倉儲、生產發料、生產裝配各工序,到性能測試直至成品出庫,各流程均以條碼方式進行記錄,在后期檢索中可實現下列功能:產品生命周期的各類信息檢索,包括部件供應商、出入庫時間、部件進貨檢驗信息、制程裝配信息、性能檢驗數據等,部分數據實現可在手機端進行查詢。
優耐特斯也在業界率先采用PLM解決方案,PLM方案以產品結構管理為主線、關聯產品相關的所有技術數據,包括組成零件、設計圖紙、工程圖紙、工藝文件、產品文件、材料、APQP等,并通過打通CAD、ERP、OA等信息管理系統,實現產品全生命周期內數據的管理。以靈活應對市場需求為目標,通過對企業知識型資產的管理,實現對產品的數據管理、項目管理、變更管理、協同管理、標準化管理、安全管理等,為制造企業提供一個可伸縮的研發管理平臺。作為一個整體解決方案,優耐特斯可以實現從原材料控制、產品生產全過程控制以及分銷、售后等所有環節進行質量控制,從產品概念形成到報廢,帶來了產品和生產過程的創新。
第三類實踐:柔性生產
柔性生產指在品質、交期、成本保持一致的條件下,生產線在大/小批量生產之間任意切換,以實現按需生產的C2B模式——通過充分滿足不同消費者的個性化需求,刺激銷量和獲取競爭優勢。
2018年9月,阿里云與阿里巴巴淘工廠開始通過部署IoT設備改造上百家服裝廠,目標正是實現供需精準匹配,高效按需生產的“柔性定制”。具體實現路徑是,通過在服裝廠內部署產能監控體系,借助計算機視覺算法,把車間和生產線聯網,并采集大量數據,建立云上的數字孿生工廠。同時,通過把生產過程與需求信息實時同步給服裝廠、電商賣價、物流等產業鏈各方角色,實現工廠和買家的自動匹配,再由虛擬機器人在線自動跟蹤生產計劃、發放任務、監測出貨量。
在改造之后,這些服裝生產企業可根據市場需求彈性釋放產能:賣得好的款型就多生產,反之則少生產;服裝廠之間還可自行組合不同SKU(最小存貨單位),以效益最高的方式生產訂單。
阿里聲稱,這一方案下,百人規模的工廠改造成本僅需5萬元左右,排產可被提升6%,交付周期可縮短10%。
第四類實踐:連通若干家企業的工業互聯網平臺
目前,這一思路的一般做法是連通同一行業中不同企業的關鍵環節,實現全局性的認知和調度,為行業提升整體效率。
昆侖數據是這一領域的先行者之一。2018年,昆侖數據就已與國家電網青海公司聯合建設了新能源工業互聯網平臺“綠能互聯”,連接能源行業的每個電廠,通過遠程監控電廠的運行情況,讓工業大數據能夠“流動”起來;再通過對數據的分析、建模,優化電廠運行。
目前,平臺已經接入10家發電企業、130余座新能源場的近20萬多臺設備、3家用能大戶,不僅包括大唐、魯能、綠電等新能源企業在青海省省內的電廠,還有來自省外的天潤內蒙達茂風電場。南瑞等17個第三方應用團隊也已入駐平臺,為平臺上的企業提供功率預測、設備健康管理等15類41個應用服務。
四大邏輯
透過現象看本質,工業互聯網目前已形成了四大發展邏輯。
第一個邏輯:工業企業將重新獲得未來新一輪“工業熱”的主導權
原工信部副部長,北京大學教授楊學山認為,工業互聯網還是會姓“工”不姓“互”:“工業互聯網的使命是實現工業現代化,是制造業由大變強。這個過程中,使用互聯網和帶動互聯網發展都是副產品,不是主題。”
在工業領域,互聯網需要服務的是組織結構復雜、專業性極強的大中型企業——他們不再是決策沖動、被動接受互聯網改造的對象,而是掌握著問題結癥和行業認知的實力玩家,是突破關鍵瓶頸的不可或缺的力量。
工業企業是否能采納工業互聯網方案,將很大程度影響這一賽道的發展。所以,傳統工業企業將是工業互聯網的主力軍,而互聯網企業則扮演助推器。
工業企業是否能采納工業互聯網方案,將很大程度影響這一賽道的發展。所以,傳統工業企業將是工業互聯網的主力軍,而互聯網企業則扮演助推器。
工業互聯網的第二個發展邏輯是:快不起來
工業互聯網正處于、并將長期處于“初級階段”,不會復刻消費互聯網的短時爆發。這首先是因為,不同于消費互聯網連接供需雙方的短鏈,工業互聯網是長鏈。而工業互聯網要改造的正是這隱藏在深處的長鏈,其中每一個環節都有效率提升的空間。這個協調、改造的過程必定復雜、漫長。
另外,工業互聯網需要技術與行業know-how的深度融合,且每個行業的進入壁壘都十分高,很多產業的核心工藝環節很難進入。
作為工業互聯網的客戶方,在選擇核心生產環節的新技術方案時十分謹慎:“我們生產的核心工藝數據很多是涉密和定額的,控制系統不會隨便接入,萬一出了一點小小的誤差,可能整個生產線的產品都會報廢。”
工業互聯網的第三個邏輯是:玩家分散
不同細分行業里會出現不同的產品、服務提供商。而選擇什么樣的工業領域為目標市場,一個關鍵的考慮因素是這一領域的集中程度和信息化程度,這將在未來深遠地影響工業互聯網領域內的商業模式、規模化速度和主導方。
在目前的商業模式上,各工業互聯網公司的打法一般是先服務行業內標桿客戶,再將解決方案復制到整個行業,最終追求細分行業內的通用性。
工業互聯網的第四個、也是最重要的邏輯:不同于消費互聯網的“規模經濟”,工業互聯網是“價值經濟”——一切以為工業企業“降本、提質、增效、減存”為目標
在消費互聯網時代,評判一家互聯網公司的價值尺度是MAU(月活躍用戶數),而工業互聯網公司的價值在于能為工業企業帶來多大的ROI(投資回報率),工業企業會以ROI來決定會不會付費。
例如,創建于1985年的廣東長青(集團)股份有限公司,從事熱能與燃氣具制造兩大業務,于2011年9月在深圳中小板掛牌上市。使用蘑菇物聯的云智控系統前:空壓站有4臺AC工頻、1臺AC變頻和1臺富達變頻,生產車間對用氣的穩定性要求較高,4臺工頻機不能自主調節用氣壓力,頻繁加卸載,耗電嚴重,用氣端的氣壓波動較大。空壓站需要專人看管,晝夜輪班,人工成本高。使用云智控系統后:通過母管壓力的反饋和云端算法對空壓機進行智能化調控,降低了空壓機的加卸載頻率,減小了空氣余量,氣壓更穩定,提高加載率7%。管理人員可在手機上查看設備的運行狀況,對設備進行遠程啟停、參數調節、在線點檢等操作,提高站房管理人員效率35%。這筆賬算得清清楚楚、明明白白,這是工業企業愿意進一步嘗試工業互聯網的重要動力。
合抱之木,生于毫末;九層之臺,起于壘土。如果中國要從工業大國變成工業強國,精細管理一定要戰勝粗放發展,速度與激情將被專業與韌性取代。這種變化,已開始在對一片片刀具的精確預測、對一臺臺空壓機的精準調參、對一座座鍋爐的改造優化中照進現實。壓縮機行業進入工業互聯網大潮的也不止于此,例如鮑斯能源銷售公司、福建華德、西安超濾、艾林克等都引進了物聯網系統,開山甚至自己收購了一家物聯網公司。阿特拉斯·科普柯、凱撒等外資企業也早已將物聯網引入生產、銷售與售后服務的各個環節之中。
從粗到細、從莽到巧,快不起來,但必須做。也許幾年后我們將逐漸習慣:錢是一筆一筆賺的,公司是一歲一歲長大的,行業困難是一個疙瘩一個疙瘩解開的。這是工業從大到強的進化路徑,這也是一國從大到強的進化路徑。
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