工業互聯網平臺賦能兩化深度融合

　　信息技術與工業技術的加速融合，正在推動新一輪工業革命，重塑全球產業競爭格局。目前，中國的兩化深度融合正進入攻堅期，相關政策營造良好發展環境、企業積極探索積累經驗不斷豐富、越來越多的工業云平臺涌現等，讓中國的兩化融合步入發展的快車道。截至2018年6月，我國企業開展網絡化協同、服務型制造、個性化定制的企業比例分別達33.7%、24.7%、7.6%，制造業重點行業骨干企業“雙創”平臺普及率為75.1%。截至2018年9月，我國企業數字化研發設計工具普及率和關鍵工序數控化率分別達到67.8%和48.5%。

　　政策不斷 營造良好發展環境

　　目前發達國家正圍繞新一輪工業革命作出種種布局，德國工業4.0、美國工業互聯網等思路雖不盡相同，但均將融合發展作為提升制造業競爭力的著力點。

　　國家高度重視制造業的轉型升級，這些年相繼出臺了許多推動兩化融合的政策措施，為工業化和信息化的融合發展營造了良好的環境。

　　黨的十九大報告提出，推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合，這與十七大提出的兩化融合、十八大提出的兩化深度融合一脈相承，標志兩化深度融合步入新的發展階段。國家先后出臺的《國家信息化發展戰略綱要》《關于深化制造業與互聯網融合發展的指導意見》《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》等文件，標志著中國兩化融合政策體系基本形成。

　　而一系列的兩化融合相關標準的建立，讓企業進行技術創新、組織變革、模式轉型等兩化融合工作“從盲人摸象”到“有的放矢”，效果更為明顯。工信部兩化融合管理體系專家指導委員會組長王安耕表示，企業推進兩化融合不僅是采用信息技術的問題，更是企業戰略、組織、流程、業務模式的經營管理優化問題，工信部提出采用“管理體系”來全面引導和推動企業兩化融合工作，給出了一套規范企業推進兩化融合的通用方法，幫助并引導企業以融合和創新的理念推動發展，確保達成兩化融合預期成效，實現競爭力持續提升，進而推動我國工業高質量發展，由大變強。近年來，兩化融合管理體系在標準研制、市場服務、應用推廣等方面均取得了一系列進展。

　　在兩化融合的標準研制方面，組建了全國兩化融合管理標委會，完成14項國家標準立項，5項國家標準發布實施，3項國際標準成功立項。市場服務方面，形成了一支包含900余家國內外各類服務機構的咨詢服務隊伍，開發了一套服務兩化融合管理體系全流程應用實施的公共服務平臺。應用推廣方面，全國31個省市、12000余家企業開展貫標，較5年前增長了20余倍，并保持加速增長態勢。同時，非工業貫標單位數量持續增長，已實現對農業、工業、服務業的全面覆蓋。成效方面，根據3000余家貫標達標企業的績效數據測算發現，貫標達標企業實現了研發、生產、服務等方面能力的顯著提升和綜合效益的穩定增長。

　　政策的相繼出臺、標準體系的不斷完善，為工業化和信息化的深度融合發展創造了越來越多的利好條件。

　　工業互聯網平臺快速發展 加速兩化深度融合

　　工業互聯網平臺是推動新一代信息技術與制造業融合的重要載體，是制造業的數字化、網絡化和智能化發展的基礎，目前世界各國企業巨頭都在加速打造工業互聯網平臺，搶占制高點。而中國的工業互聯網平臺同樣呈現出加速發展的態勢。

　　針對工業互聯網平臺發展，中國工程院院士鄔賀銓表示，主要發達國家依托各自比較優勢，行業巨頭企業陸續推出自己的平臺產品，意在搶占工業大數據入口的主導權。我們國家基于行業經驗，也在努力構建平臺服務能力，融入全球平臺發展熱潮，并取得了較好的發展成效。

　　主要體現在一方面大型企業加快平臺化轉型。先進制造企業海爾、航天云網、富士康將依托自身數字化轉型經驗優勢，推出COSMOPlat平臺、INDICS平臺和Beacon平臺；裝備和自動化企業三一重工、徐工憑借工業設備與經驗積累，推出根云平臺、Xrea平臺；信息技術企業華為、浪潮將已有平臺向制造領域延伸，推出FusionPlant平臺、M81平臺；互聯網企業阿里巴巴重在打造云端一體化服務能力，推出supET平臺。

　　另一方面，工業軟件云化、工業App發展迅速。用友、石化盈科等軟件企業加強軟件云化發展，推出“精智”、ProMACE；索為基于平臺進行工業機理模型與微服務開發調用、工業大數據存儲分析與工業App開發部署；東方國信Cloudiip平臺已形成面向不同應用場景的300余個工業App。

　　應該說，中國的工業互聯網平臺的加速發展為中國的制造業加速轉型升級提供了良好基礎，下一步中國要想能夠在工業互聯網平臺上加速跑仍需要在產業體系、模式創新等方面進一步發力。

　　圍繞痛點 加速突破

　　兩化融合進入攻堅期，下一步應該如何進一步發力？

　　一定要圍繞制造業的痛點來發力。中控科技集團有限公司創始人褚健表示，制造企業的數字化轉型與智能化升級一定要以安全生產、綠色環保、節能降耗、質量提升及降本增效這五大核心制造業需求為目標來展開，這是從長遠發展以及經濟角度必須去考慮的幾個問題，也是轉型過程中制造業用戶所真正關心的痛點，是企業發展永遠的主題。解決這些痛點和問題，要牢牢抓住兩化融合這條主線，通過自動化、數字化、網絡化、智能化的過程逐步解決。工業互聯網、人工智能、大數據等新一代信息技術在制造業的應用，本質上也是解決以上問題的一些新手段和途徑。

　　要持續加快工業互聯網平臺的體系化能力建設。鄔賀銓院士表示下一步工業互聯網平臺要發展需要提升產業支撐能力，構建完整供給體系，并聚焦前沿熱點，加快技術和模式創新，進一步重視工業互聯網的安全風險，建立工業企業、工控系統集成商、網絡信息安全企業和政府部門的安全防護體系，做到威脅情報驅動和協同聯動防護，盡可能規避可能出現的風險。同時完善資本市場支撐環境，實現產融的良性互動，既要壯“大”，培育在工業互聯網平臺產業中具有國際影響力的領袖企業，又要扶“小”，扶持初創、中小企業發展和應用新一代信息技術。

　　要加快工業信息安全保障體系的建設。隨著工業生產環境進一步走向開放互聯，暴露在互聯網上的工業信息系統及設備數量持續上升，工業信息安全事件頻發，工業信息安全形勢日趨嚴峻。下一步，要不斷完善工業信息安全技術標準體系，加快制定一批急需專用標準。組織開展政策標準宣貫培訓，提升行業監管部門、工業企業的安全意識和行為規范。同時增強產業支撐能力，著力拓展工業關鍵生產設備、工業軟件、控制系統的產業化研發和規模化應用，加快主機防護、網絡防護、威脅檢測、態勢感知等安全防護技術的產業化步伐，探索形成自主工業信息安全防護產品和解決方案。

　　要加快數字孿生技術、標準、方法等層面的布局。陜西省工業大數據專家委員會主任孔憲光表示，數字孿生將在未來幾年內成為數字化企業標配，據預測，數字孿生在制造業市場巨大，到2025年將超過780億歐元。到2020年，全球領先的2000家企業中的30%，都會使用數字孿生來進行產品創新。到2021年，50%的大型企業都將使用數字孿生。未來幾年，數字孿生技術將飛速發展，以數字孿生為核心的產業、組織和產品將如雨后春筍般誕生、成長和成熟。因此，我國應從數字孿生標準、關鍵技術、理論和方法等角度，確定數字孿生典型模式，加快布局建設，為工業互聯網平臺創建更多的有特色的App應用，促進智能制造不斷深化應用。

　　協鑫光伏攜手阿里云 打通提質增效最后一公里

　　協鑫光伏是全球領先的光伏材料制造商，這些年不斷加速推動工業化和信息化融合，在提質增效、轉型升級等方面取得良好效果。

　　不久前，協鑫光伏與阿里云合作進行企業的智能改造和升級，完成提升生產效率和產品品質的最后一公里。

　　“通過阿里云的大數據分析算法，就可以對蘇州協鑫生產過程中采集到的全部變量進行分析，找出與良品率最為相關的60個關鍵變量。根據這些關鍵變量為蘇州協鑫搭建生產的參數曲線模型，在生產過程中對這些變量進行分析處理，一旦變量超出模型范圍，蘇州協鑫的監測系統就會及時預警。”阿里云相關負責人說，“通過這一手段能夠提高光伏切片的良品率，而良品率每提高千分之一點，就可以節省上千萬的生產成本。”

　　最后一公里該怎么走

　　協鑫光伏坐落在環境優美的蘇州工業園，是全球領先的光伏材料制造商，硅片產品占國內流通硅片的70%，處于國內同行業龍頭地位。在技術研發、品質控制、自動化升級等方面也都處于較高水平。

　　通過多年對生產流程的優化，協鑫的生產效率和產品品質始終保持著行業領先，然而，他們漸漸感到以傳統的方法，優化的空間越來越小。對于追求卓越的協鑫人來說，生產品質提升的最后一公里要怎么走，這無疑是一個巨大的難題。蘇州協鑫光伏總經理曾表示：“未來蘇州協鑫的繼續突破還是要靠新技術和新產品。”

　　大數據帶來新契機

　　智能制造的興起，大數據分析為生產品質提升的最后一公里提供了路徑，這讓協鑫人看到了新的契機。通過對生產數據的采集并上傳云端，對數據進行實時和長期分析，可以對生產過程進行監控，分析生產流程中可優化的部分；監控影響產品質量的環節，對產品質量進行量化分析和提升；對設備情況進行預測，優化備本備件。

　　2016年協鑫光伏正式與阿里云合作，希望通過云計算、大數據等新一代信息技術推動內部管理升級、進一步提高市場競爭力。此次合作的主要目標是透明化生產、數據化管理以及良品率提升。

　　合作的具體內容包括：低成本長期保存協鑫生產過程所有數據；通過大數據分析，建立良品率預測模型；通過大數據分析，建立關鍵參數監控模型，對生產過程監控和報警；通過阿里云BI系統，對協鑫生產數據做多維度統計分析；通過阿里云大屏技術，建立車間和事業部生產大屏看板等多方面內容。

　　舉例來說，在光伏切片的生產過程中，有數千個生產參數會影響到切片良品率，例如砂漿溫度、砂漿密度等，任何一個變量的細微變化都會直接影響到生產結果。而通過阿里云的大數據分析算法，就可以對蘇州協鑫生產過程中采集到的全部變量進行分析，找出與良品率最為相關的重要關鍵變量。根據這些關鍵變量為蘇州協鑫搭建生產的參數監控模型，在生產過程中對這些變量進行分析處理，一旦變量超出模型范圍，蘇州協鑫的監測系統就會及時預警。經過項目一期的實施，實現了每年數千萬的成本節省。

　　協鑫光伏與阿里云合作的整體技術框架分為三大部分：車間源數據、大數據存儲分析區、業務區。

　　具體包括以下幾方面：一是數據上云。保障單車間15天全量數據批量上云；全車間切片機、分選機、MES數據準實時上云。二是建立關鍵參數監控模型。通過大數據對全量參數的分析以及生產經驗，提出待分析的關鍵參數，并建立監控的模型。三是實現生產過程監控報警。生產過程數據流式上傳，通過流計算進行實時監控，并基于參數曲線模型，實現異常情況報警。四是良品率預測。對影響良品的重要參數做多元統計分析，實現良品率的預測。五是備件損耗分析。通過關聯規則聚類分析、深度學習等方法，監控相關參數，實現備件損耗提前預警。六是大屏看板。

　　設計實施每車間及事業部級的大屏看板。七是BI分析。進行30個主題多維度統計分析，并支持自定義時間、參數，分析參數間數學相關性。

　　整體涉及阿里云數加平臺組件有：大數據計算服務（MaxCompute）、大數據開發套件（DataIDE）、分析型數據庫（AnalyticDB）、流計算（StreamCompute）、DataHub、數據集成（Data Integration，原名CDP）、Quick BI、DataV數據可視化、機器學習（PAI）等。

　　項目的示范價值

　　隨著中國制造行業整體從粗放式向節約化、精細化轉變，很多產業也在從勞動密集型向資本技術密集型轉移，新技術尤其是大數據分析技術，成為支撐制造業改革的中堅力量。協鑫光伏作為追求卓越的制造業企業代表，為同類企業轉型升級摸索出了一條道路。大數據作為企業的重要資產，借助于云計算等新技術，可以實現企業的智能改造和升級，完成提升生產效率和產品品質的最后一公里。

　　對于已有能力獲取工廠數據的企業，可以繼續聚焦制造本身，而將大數據分析等工作找合適的云計算、大數據分析企業承擔。協鑫與阿里云合作的模式可以直接復制，利用制造企業的生產經驗，和云計算、大數據分析提供企業的穩定高效的大數據存儲、分析能力，打造企業級數據分析平臺。（記者 李佳師）

　　轉自：中國電子報

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