制造业数字化转型初探

2018-12-24郭涛

中国信息化周报 2018年39期

关键词：兖矿工业转型

郭涛

未来，制造业是Made in Internet。

当制造没有国界，

贸易变成人人参与，

不加速改革的制造企业终会消失。

制造业数字化转型已是大势所驱，

它需要理念转变、规划先行，

也需要平台支撑、生态共融。

进程之中，我们需要不断探索、试错……

在刚刚结束的“2018杭州·云栖大会”上，马云全面阐释了“新制造”内涵。他表示，新制造很快会对全中国乃至全世界的制造业带来席卷性的威胁，所有制造行业所面临的痛苦可能超乎想象。同时，新制造也为企业带来了新机遇。面对全球复杂的贸易形势，制造企业只有踏踏实实做好自己，才能应对挑战。而那些积极采用新思想、新理念、新技术的企业，一定会成为未来的赢家。

“现在，几乎每个国家都在实施智能制造的升级。这一升级其实就是各个国家生产力水平的再竞争。哪个国家能在智能制造上先行一步，未来就可能在竞争中占得先机。”华为企业BG中国区大企业解决方案销售部部长王朋表示，“制造业转型的重要性和特殊性在于，它是一次生产方式大变革，带来业务模式、商业模式、组织架构及思维方式上的全面变革。”

新制造是制造业与服务业的完美结合。新制造的竞争力不在于制造本身，而在于制造背后的创新思想、体验、感受以及服务能力。“互联网+制造”是制造业实现数字化转型的关键。国务院印发的《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》（以下简称《意见》）指出，以全面支撑制造强国和网络强国建设为目标，围绕推动互联网和实体经济深度融合，聚焦发展智能、绿色的先进制造业，构建网络、平台、安全三大功能体系，增强工业互联网产业供给能力，持续提升我国工业互联网发展水平，深入推进“互联网+”，形成实体经济与网络相互促进、同步提升的良好格局，有力推动现代化经济体系建设。

智能制造作为制造业转型升级的重要目标，也是“两化”深度融合的主攻方向，其实质就是通过互联网与工业的深度融合，抢占产业变革先机，从而实现我国工业由大变强的历史性跨越。毋庸置疑，智能制造将成为未来制造业发展的重大趋势和核心内容，也是加快实现方式转变，促进工业向中高端迈进、建设制造强国的重要举措。

在此背景下，从“中国制造”到“中国智造”的迈进已是大势所趋。那么，智能何来？毫无疑问，来自对数据的深刻洞察。Forrester报告显示，数据的重要性已被越来越多的企业决策者认同，收集数据、更好地挖掘数据价值，以指导更具前瞻性的商业洞察成为企业当前的迫切任务。

以江淮汽车为例，目前其增长最快的数据就是车联网数据，此外就是在办公和设计过程中积累的大量文档和图纸数据以及生产线上的数据。做好数据积累，并对数据进行深度分析，可以提升生产效率，同时还可为客户画像，促进销售。但实际上，很多企业并未做好数据支撑工作，一方面数据积累不够，另一方面只对部分数据进行分析，缺乏广度和深度。

9月20日，联想大数据在2018中国国际工业博览会期间全面展示了其在工业大数据、工业物联网领域的创新产品和解决方案。利用大数据技术，联想已实现了全流程的产品优化和全球供应链再造，每年可节省数亿美元的库存和产品维护费用。这些经验使得联想面对制造业客户时更能供其所需，补其所短，为客户提供适度前瞻的规划咨询和解决方案。

正如马云所言，未来，制造业是Made in Internet。当制造没有国界，贸易变成人人参与，不加速改革的企业，未来10﹣15年将会哭天喊地。

认清自己更要认清数字化

“数字经济与实体经济并不是一对矛盾，反而是互为依托、相互促进。”兖矿集团信息化中心总工程师刘坤表示，“对于我们这样一家重资产的企业来说，不可能放弃实体经济，单纯发展虚拟经济。数字经济与实体经济要协同发展，并肩前行。”

如果说以前的企业信息化充其量是实现电子化，谈不上数字化，那么现在的数字化浪潮则是要实现企业能力的全面提升。企业在云化基础上，通过深化大数据工程，纵向从上到下打通数据，横向实现数据集成与共享。同时企业还要实现决策的自动化。

深信服副总裁陈彦彬也认为，数字经济与实体经济的发展并不冲突。不同产业、不同行业要结合自身实际情况，选择不同的转型路径，或从最核心的业务开始实现转型，或从边缘开始逐步向核心推进，最终都要实现全面的数字化。

“在数字化转型的过程中，我们的核心还是造汽车。数字化转型升级的目标是让汽车更智能，让汽车生产过程更智能。”江淮汽车信息部部长屈新龙表示，“采用新技术，就是要提升生产和管理的效率。”

制造企业在实现数字化转型的不同阶段，将面临专业性、复杂性、延展性等各种不同问题，从最初的以劳动力为核心的增长，到内部效率提升的增长，再到技术逐渐投入带动的增长，直至以资本和技术为核心的增长，最终完成数字化的华丽转身。

现在一谈到智能制造，很多人会联想到机器人、无人工厂。江淮汽车在信息化方面已经实现了纵向和横向的全面应用集成，以及管理业务信息化的全覆盖，另外在生产线现代化方面也采用了智能制造技术，仅机器人使用量就达数百个。

据记者了解，目前江淮汽车生产线的关键生产工序已基本实现智能化，例如车身的焊装拼装全部是智能化，又例如在轻型卡车制造上引入大量机器人，实现了自动化生产。

但是，江淮汽车也清醒地意识到，智能制造在中國也要因地制宜，不能盲目追求建设无人工厂，最理想的方式还是人机协作生产。如果企业大量生产的是高度标准化产品，那么可以采用完全自动化的方式，大量使用机器人。但如果是个性化生产，为了保证产品多样化，同时降低成本，还是要采用人机结合方式。其实，为实现投资回报率最大化，企业应选择最适合自己的生产方式，而非盲目求新，随波逐流，人云亦云。

中软国际调查发现，当前制造企业数字化转型的核心应用主要涉及设计仿真与创新、云备份、诊断与咨询服务、供应链协同、办公流程改变、人工智能应用等。而传统IT的方法和工具已不能满足当前企业数字化转型的需要。华为专家表示，业内已达成共识，云是制造企业数字化转型的基石。构建智能制造新体系，抢占智能制造制高点，需要采用高效的解决方案，即以自动化、网络化为基础，以数字化为手段，以智能制造为目标，借助新技术，通过工业软件、生产和业务管理系统、智能技术和装备的集成，助力企业部署纵向集成、横向集成的各类智能化解决方案。

博世集团董事会主席沃尔克马尔·邓纳尔曾公开表示，传统制造企业需要增加新的竞争力，例如软件竞争力和IT竞争力，这两项竞争力是中国制造企业亟须提升的。此外，中国制造企业还需要一种产业转型和经济转型的精神，要本着协作的精神尝试新事物。

赛意信息高级副总裁、智能制造BG总经理刘伟超结合赛意信息的数字化转型实践归纳出数字化不同阶段的主要任务：2008年之前，赛意信息处于以ERP为中心的数字化1.0阶段，在这个阶段，企业的主要任务是实现流程的拉通；数字化2.0阶段是在1.0的基础上，强调效率的提升和质量的提高；目前，赛意信息正在探索数字化3.0阶段，就是以大数据、个性化定制和AI为方向，建立预测模型，更好地提升产品质量。

中软国际智能制造高级咨询顾问张天舒指出，在“智造”转型浪潮推动下，企业转型要实现三个重要转变：从流程驱动思维转变为互联网思维；从追求自动化转变为突出聚合效应；从项目合作转变为共建共赢的生态。

“平台+生态”是一条捷径

目前，市场上的智能制造系统解决方案五花八门，从总体上看还处于发展初级阶段，可以解决局部问题的方案众多，从整体上看，解决方案还要不断积累和优化。另外，必须明确一点，智能制造应用的落地必须分阶段推进，“统筹规划、分步实施”似乎是老生常谈，但确实是有效的原则，应贯彻始终。

企业的数字化转型一定要规划先行，重点做好IT治理工作，以满足企业的业务和流程管理需求。搭建一个云平台，这是企业数字化转型的基础和前提；然后结合企业自身的实际业务需求，分期分批对业务流程进行改造，同时有效利用大数据、人工智能等先进技术，逐步向智能化推进。

“云化或数字化不成功，很重要的原因之一就是规划不到位。”刘坤指出，“企业必须先打好基础，将以前信息化欠的账补齐。头脑可以急，但做事不能急。数字化转型其实是一场长期、持续、深刻的变革。成功的关键是解决好企业全员理念转变的问题，这样才能更好地实现业务流程的实时化改造。”

企业在推动数字化转型过程中要重点关注以下三方面：第一，数字化转型是“一把手”工程，要看公司的决策层转型意识是否坚决；第二，数字化转型是业务驱动，一定要将转型目标与企业的实际应用场景相结合，可以从小的地方开始创新，然后再逐步推广到整个企业；第三，注意控制成本，如果成本过高，可能会导致项目还未开始便夭折了。

智能制造如何才能有效落地？有无一些方法论可以借鉴？华为现身说法。帮助制造企业实现转型升级，华为有“三件宝”——打造平台、构建生态、赋能客户。

“平台+生态”双轮驱动，拥抱行业数字化转型，这已经是业内厂商的共识。厂商只有搭建平台或融入平台，并借助共融共赢的生态，才能让数字化转型事半功倍。传统的CRM、ERP、SAM、MES等系统，大多运行在“烟囱式”的IT架构之上。数字化转型的一项核心任务就是将这些数据和应用的孤岛全部打通，实现效率的提升、数据的增值。在整合系统和应用过程中，要用到云计算、边缘计算、大数据、人工智能等新技术。华为就是要打造一个平台，就像是企业的一个中间件或是一个工业级操作系统，让企业基于平台很容易地开发和部署应用。举例来说，华为与石化盈科共同打造了ProMACE平台，就是一个面向石油和化工行业的自主可控的工业互联网平台。石化盈科对流程工业的深刻理解，加上华为的技术特长，让该平台一经推出就备受瞩目。

“智能制造是推动我国石化工业向高效化和绿色化方向发展，实现由大变强的必由之路。”石化盈科智能制造高级专家万华表示，“ProMACE平台的核心理念是以工厂为核心，实现信息系统与工业设备的融合和集成共享，最终实现实时智能，同时开放生态。比如，基于ProMACE的智能油气田解决方案，聚焦油气勘探开发、生产运行等核心业务，提升了传统油田企业全面感知、集成协同、预警预测、分析优化的能力。”

如今，围绕ProMACE平台，已形成了产学研用的联合创新机制。华为与清华大学、华东理工大学、中科院沈阳自动化研究所、埃森哲等机构深入合作，联合开展石化行业工业互联网平台研发与创新应用，致力于共同打造工业互联网生态圈。

在“平台+生态”战略指引下，华为提供平台接口，将研发能力、测试、验证环境全部开放给合作伙伴，打造满足客户需求的解决方案。

作为工业互联网服务商，曙光除了提供相关计算服务、分析服务外，还可构建一个公共服务平台。“我们希望打造一个平台，聚集更多资源，从更多的维度看待和分析工业企业数字化转型这一问题。”曙光公司副总裁曹振南表示，“有些服务是我们独立提供的，也有一些是我们与第三方联合提供的。我们会尝试不同的模式和方法。

智能制造是一项复杂而庞大的系统工程，不能一蹴而就。制造企业应结合自身需求，积极利用新一代信息技术，在不同领域、层面挖掘创新点，进而推动智能制造不断走向深入。

工业互联网热潮的背后

实现数字化转型、新旧动能转换，工业行業首当其冲。在探索实体经济与数字经济协调发展的过程中，制造企业应起到表率作用。英特尔物联网集团副总裁、工业产品部总经理Christine Boles指出，市场因素、人为因素、日益增长的安全风险、商业模式的颠覆等诸多复杂因素，促使制造企业加快转型升级。行业的变革也加速了市场的转变，在工业领域，整合、并购等事件层出不穷。建立高效而柔性的智慧工厂，打造工业互联网平台，这都是当前的热点需求。

把握工业互联网发展战略机遇

“工业互联网的实质是信息化和工业化、IT领域和传统制造领域的深度融合，其根本目的是促进产业升级转型。”曙光云计算公司总裁关宏明表示，“为工业企业提供相关的IT和信息服务是我们的既有业务。在此之上，我们还要根据国家战略、市场趋势做进一步的梳理和调整，还可能引入一些新的要素和模式。在帮助工业企业实现转型升级的同时，我们自身也要做一些升级转型。”

中科院软件所副主任刘伟表示，工业互联网平台现在很热，这是一个巨大的产业机会。从国家层面看，打造工业互联网是国家实施产业升级的重要策略。从地方上看，国内很多省市都提出了工业互联网发展战略，希望以此带动地方工业经济的转型升级，或者叫新旧动能转换。从企业的角度看，像中石化、三一重工等大型企业都在积极思考进行数字化转型，从产品、设计、制造到后端的产品服务等各个领域，都在进行数字化改造。

目前，工业互联网平台的建设在国内掀起了一股热潮。据不完全统计，国内的工业互联网平台已经有数百个之多。

工业互联网平台建设姿态各异

在不久前结束的重庆“智博会”上，阿里云刚刚与重庆南岸区政府、赛迪研究院联合发布了飞象工业互联网平台。阿里云IoT将英特尔的机器学习和视觉计算技术用于重庆瑞方渝美压铸有限公司的铸件瑕疵检测，在铸件还未冷却时，便可以检测铸件表面是否有问题，每检测一面只需1～2秒钟。而原来采用人工方式检查，不仅要等铸件冷却，检测效率低，而且准确率不高，只有20%左右。采用机器学习和视觉计算技术后，不仅检测速度更快，避免了生产停顿，而且检测准确率提升到99%。这一成功应用迅速在业内传开，很多同类企业都积极寻求与阿里云IoT进行合作。

作为联想大数据Leap产品家族中的一个重要组成部分，LeapAI.com工业互联网平台预览版在“工博会”上一亮相就引起了广泛关注。LeapAI.com是一个同时具备硬件开放平台和软件开放平台的综合性工业互联网开放平台，专门面向开发者和软硬件服务商，为具备开发能力的用户提供一个工业App開发的完整解决方案，可以大幅降低软件开发人员在硬件开发方面的门槛。

联想集团副总裁、首席研究员、大数据事业部总经理田日辉在接受采访时表示：“工业互联网正在推动制造业创新模式、生产方式、组织形式和商业范式的深刻变革，而数据智能则是实现工业互联网的关键要素。联想大数据坚持以数据智能为理念深耕工业互联网，推出了融合IT与OT领域先进技术的端到端解决方案，致力于通过开放、协作、共赢的方式，助推企业数字化转型。”

联合创新助力工业云落地

作为兖矿集团重要的合作伙伴，深信服刚介入工业云建设时，在软件方面也不能完全满足兖矿集团需要，兖矿集团先后提出了100多项需求，最后通过双方联合开发方式才让工业云的路越走越顺。深信服的快速响应能力和在功能调优上的全力配合，让兖矿集团对深信服更加信任和依赖。在选择合作伙伴时，兖矿集团的策略是先从一个具体的项目开始，通过不断磨合，在技术上联合创新，在条件成熟时成立联合创新实验室。兖矿集团与中科院、阿里巴巴等的合作都遵循这样一种模式。正是通过这种深入合作，兖矿集团还将军工技术引入煤矿的自动化生产，荣获了创新大奖。深信服的合作策略也类似，除了与兖矿集团在工业云上的合作以外，在制造云、媒体云以及更多行业云的建设中都是与用户联合创新。

深信服是兖矿集团工业云平台的核心方案供应商。该工业云平台几乎采用了全系列的深信服产品，涉及计算（包括GPU）、存储、网络、虚拟化、安全、桌面云等。

对此，深信服副总裁陈彦彬表示：“微服务将成为未来的趋势，公有云、私有云、行业云都是如此，通过API来调用标准化的产品和功能模块。我们提供最基础的云计算平台和安全能力，然后在其上叠加三大类应用场景，分别是大数据，以及基于GPU的AI和图像计算。”

按需选择技术路径加快转型步伐

如今，新技术层出不穷，企业在选择时可能会有“乱花渐欲迷人眼”的感觉，不知从何入手，有时候可能会产生盲从的心理。制造企业在面对新一代信息技术时，比如云计算、大数据，一个最基本的选择原则还是从业务的角度出发，结合企业的实际需求进行判断。

比如，目前在制造业领域，大数据的深度分析和挖掘还不十分普遍，主要以探索性的尝试为主；在云的选择上，很多制造企业还是优先选择建设私有云，对于公有云的安全性、可靠性和可用性还要进一步验证。江淮汽车在IT选型方面就比较谨慎，以安全、稳定为首要目标，本着对客户负责的态度，坚决杜绝数据丢失和泄露等情况。他们通常的作法是，先小规模试用，然后再逐步扩展应用的范围。比如，在云的应用上，江淮汽车只是把一些可以对外公开的车联网数据、公共服务数据等放到公有云上，而后台的核心数据还是掌握在自己手中。屈新龙表示：“总之，企业要按需选择新技术。”

一个国家的经济强盛，离不开强大的制造业。广大的制造企业要顺应“互联网+制造”的转型升级大潮，快速实现自身能力的全面提升。诸多实践已经证明，智能制造可以使工业企业缩短研发周期，提高设计效率和产品质量，同时大幅降低研发、管理和运维成本。向智能制造的目标迈进，工业企业任重而道远。