福建駿鵬智能制造有限公司將數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于視覺焊縫尋位系統(tǒng)。
九牧的5G數(shù)字化產(chǎn)業(yè)中心
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，指新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟深度融合的新型基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用模式和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，通過對人、機、物、系統(tǒng)等全面連接，構(gòu)建覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全新制造和服務(wù)體系，為工業(yè)乃至產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展提供實現(xiàn)途徑，是第四次工業(yè)革命的重要基石。
習(xí)近平總書記強調(diào)，5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合將加速數(shù)字中國、智慧社會建設(shè)，加速中國新型工業(yè)化進程，為中國經(jīng)濟發(fā)展注入新動能。
“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”已連續(xù)四年被寫入了政府工作報告。今年1月，《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（2021—2023年）》出臺，更是確立了未來三年我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)。
近年來，在省委、省政府的高度重視下，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在我省各行業(yè)的應(yīng)用逐漸走向縱深，有力推動了我省實體經(jīng)濟向智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)型發(fā)展。一批制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型意識強烈，主動擁抱工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，積極發(fā)展行業(yè)平臺、深化數(shù)字化應(yīng)用、加速上云用云，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展新生態(tài)加速形成。
目前，我省兩化融合發(fā)展指數(shù)位居全國第7，通過國家兩化融合管理體系貫標(biāo)的企業(yè)數(shù)更是高居全國第2。據(jù)中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院最新發(fā)布的《中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展白皮書（2021年）》，2020年，我省成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)增加值超過千億元的省市之一；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶動就業(yè)人數(shù)排名全國前十，且增速為全國最高，達到15.85%。
全流程數(shù)字化 引領(lǐng)效率變革
福建駿鵬智能制造有限公司是一家生產(chǎn)新能源汽車動力電池結(jié)構(gòu)件的企業(yè)，鋰電行業(yè)巨頭寧德時代是其主要客戶。
過去，由于設(shè)備不連接、不協(xié)同，要滿足客戶產(chǎn)品多樣性要求，公司只能靠人工不斷調(diào)整生產(chǎn)線?！俺３霈F(xiàn)反應(yīng)不及時、排班不合理等現(xiàn)象，有時還會延期交貨?！彬E鵬技術(shù)總監(jiān)林振平表示。
如今，這種情況不再出現(xiàn)。
公司接到新訂單，通過“模擬仿真”就能計算出相關(guān)數(shù)據(jù)，同時分析原材料庫存情況，快速調(diào)整生產(chǎn)線，10到15天就可以進入新產(chǎn)品量產(chǎn)，生產(chǎn)效率整整提高了2倍。
這就是從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中延伸出來的數(shù)字孿生技術(shù)。
構(gòu)建這樣一套快速系統(tǒng)，前提是設(shè)備要協(xié)同、數(shù)據(jù)要聯(lián)通。可一開始，企業(yè)就遇到了難題——設(shè)備不同、品牌各異、協(xié)議不兼容。
我省工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)龍頭企業(yè)中海創(chuàng)提供的解決方案打破了這一藩籬。
福州大學(xué)先進控制技術(shù)研究中心主任、福建中海創(chuàng)集團研究院院長鄭松介紹，過去，一臺通信網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品往往只能采集某一種特定的協(xié)議數(shù)據(jù)；而現(xiàn)在，使用中海創(chuàng)自主研發(fā)的智能網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，不同協(xié)議的異購設(shè)備數(shù)據(jù)都能經(jīng)由同一臺智能網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)上云。
“數(shù)據(jù)打通之后，我們可以更透徹地洞悉產(chǎn)品設(shè)計、制造、物流等各個環(huán)節(jié)，提升快速反應(yīng)能力?！绷终衿秸f。
此外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還進一步賦能企業(yè)研發(fā)。駿鵬創(chuàng)造性地將超塑性材料成型技術(shù)通過數(shù)字系統(tǒng)導(dǎo)入升級，成功運用在汽車領(lǐng)域，在行業(yè)內(nèi)率先實現(xiàn)產(chǎn)品穩(wěn)定量產(chǎn)，市場占有率高居全國第一。
“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺助力制造業(yè)形成基于海量數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析的服務(wù)體系，實現(xiàn)流程的可視化、生產(chǎn)資源的數(shù)字孿生、生產(chǎn)參數(shù)的快速轉(zhuǎn)移等功能，從而降低成本、提質(zhì)增效?！笔」ば艔d相關(guān)人士表示。
如今，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已在福建制造業(yè)掀起一場效率變革，一批行業(yè)龍頭企業(yè)規(guī)劃早、投入大，率先應(yīng)用相關(guān)技術(shù)推進企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)全流程、全要素整合，效果顯著。
連續(xù)10年蟬聯(lián)行業(yè)榜首的九牧集團，過往也存在過分依賴人工操作的問題。
九牧集團價值鏈IT中心總經(jīng)理葉火龍告訴記者，過去，造好的馬桶全都要靠人工搬運，不僅勞動強度大，產(chǎn)品破損率也高。此外，人工質(zhì)檢效率低，檢測水平不穩(wěn)定，容易出錯。通過創(chuàng)新融合“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，問題迎刃而解。
如今，在九牧永春5G智慧工廠，成品下線后，系統(tǒng)呼叫AGV小車（自動導(dǎo)引運輸車），AGV小車可自動識別路線，高效、準(zhǔn)確、靈活地完成產(chǎn)品的運輸，精準(zhǔn)地將成品入庫。
“4臺AGV小車，就能減少9個人工。更重要的是，它們能實現(xiàn)人工無法做到的24小時運轉(zhuǎn)。”葉火龍說。
據(jù)測算，得益于全流程數(shù)字化分析和監(jiān)控，如今在這一工廠，能耗降低7%，運輸效率提升60%，不良品成本率降低5%，生產(chǎn)效率提升35%。
無獨有偶，在年產(chǎn)值超百億元的福州京東方，設(shè)計、物流、倉儲各環(huán)節(jié)的全流程數(shù)字化確保了企業(yè)高效運轉(zhuǎn)。
“面板生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備成本很高，需要保障連續(xù)性生產(chǎn)?！本〇|方福州區(qū)域總經(jīng)理石小磊告訴記者，過去，無法及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，生產(chǎn)線故障排查耗時耗力；現(xiàn)在，通過建設(shè)中央集中群控系統(tǒng)，能對生產(chǎn)數(shù)據(jù)全面采集和深度分析，及時高效應(yīng)對生產(chǎn)突發(fā)狀況，提升設(shè)備運行效率，解決故障時間節(jié)省95%。
暢通產(chǎn)業(yè)鏈條 催生全新業(yè)態(tài)
除降本增效，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來的還有產(chǎn)業(yè)鏈深度協(xié)同，飛毛腿（福建）電子有限公司信息總監(jiān)陳耀書對此深有體會。
這家企業(yè)如今已成為國內(nèi)外主流通信企業(yè)的鋰電池核心供應(yīng)商。通過自建的飛毛腿SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制）系統(tǒng)，數(shù)據(jù)已在產(chǎn)能效益分析、設(shè)備監(jiān)控、維修管理等方面大展拳腳。
而建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的初衷，陳耀書坦言，與客戶需求不無關(guān)系?！爸髁魇謾C廠商對供應(yīng)商要求很高，從早期要求良品率、檢驗合格率數(shù)據(jù)，到現(xiàn)在要求全鏈路數(shù)據(jù)的透明化。大到電池電壓電阻這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，小到電池外包膜使用的膠布型號、保質(zhì)期，數(shù)十個數(shù)據(jù)靠傳統(tǒng)人力去處理顯然不現(xiàn)實?！?/p>
陳耀書坦言，如今，光有某個環(huán)節(jié)的信息化是遠遠不夠的，必須通過設(shè)備互聯(lián)與MES（制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管理軟件）、WMS（倉庫管理系統(tǒng)）等應(yīng)用集成，串聯(lián)起供應(yīng)鏈管理、倉儲物流、設(shè)備管理、排產(chǎn)安排各環(huán)節(jié)，形成完整的數(shù)據(jù)倉，支撐生產(chǎn)計劃和決策。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為飛毛腿重塑了“接單—設(shè)計—物料采購—生產(chǎn)—檢驗—入庫—出貨”的整體流程，促進了產(chǎn)品生產(chǎn)由“以產(chǎn)定銷”向“以銷定產(chǎn)”轉(zhuǎn)型，市場占有率穩(wěn)居全國前三。
如今，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對于構(gòu)建上下游高效協(xié)同的供應(yīng)鏈體系的重要作用不言而喻，疫情防控期間更是如此。去年，在省工信廳的協(xié)調(diào)下，福州京東方通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)分享，主動向上下游企業(yè)開放排產(chǎn)計劃、庫存信息等，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)動，成功帶動多家配套企業(yè)精準(zhǔn)復(fù)工。
此外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正把用戶的個性化需求納入互聯(lián)工廠中，促進制造業(yè)企業(yè)從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)柔性生產(chǎn)和定制服務(wù)。
位于莆田的雙馳企業(yè)在制鞋行業(yè)摸爬滾打近30年。過去，企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈集中于產(chǎn)品附加值較低的生產(chǎn)制造領(lǐng)域，自主品牌知名度低，中高端產(chǎn)品少。
“行業(yè)最大痛點就是大量的鞋子生產(chǎn)出來后，沒有銷售到目標(biāo)消費者手上，現(xiàn)金壓在庫存上，無法投入設(shè)計研發(fā)?！彪p馳智能信息技術(shù)有限公司總經(jīng)理古瑋明表示，企業(yè)一度15%以上的利潤被庫存“侵蝕”，而折價清倉不但擠壓企業(yè)現(xiàn)金流，更對品牌造成減值沖擊。
“我們通過政策引導(dǎo)企業(yè)打造鞋業(yè)行業(yè)大規(guī)模定制產(chǎn)線，促進企業(yè)向制造業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型。”莆田市工信局運行科干部柯振雄表示。
5年前，雙馳立項定制化服務(wù)?？蓮呐可a(chǎn)到個性定制，并不容易。
在當(dāng)?shù)毓ば挪块T的牽頭下，企業(yè)和中國科學(xué)院、中國電子信息集團牽手，建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，整合協(xié)同設(shè)計、生產(chǎn)、銷售等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)從消費端腳型數(shù)據(jù)采集、下單到工廠端接單、排產(chǎn)、派工生產(chǎn)等全流程的數(shù)字化。
經(jīng)過幾年攻關(guān)，腳型足壓數(shù)據(jù)同步采集、智能生產(chǎn)排程優(yōu)化等難題陸續(xù)破解，定制鞋從設(shè)想變成了車間里的一件件產(chǎn)品，整體加工效率提高30％以上。據(jù)測算，如今，企業(yè)在相同成本下，產(chǎn)值從原來單條線5000萬元/年上升到9000萬元/年。
“五年走下來，個性化定制的閉環(huán)已經(jīng)初步成型了。我們希望通過建立自己的技術(shù)研究院，來解決這套系統(tǒng)的升級迭代問題，賦能整個行業(yè)?！彪p馳實業(yè)股份有限公司董事長陳文彪表示。
如今，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的萬物互聯(lián)、信息匯聚、優(yōu)化調(diào)度、異地協(xié)同、遠程服務(wù)等方面的優(yōu)勢，還催生制造業(yè)的服務(wù)化轉(zhuǎn)型新模式（參見本報《深讀》6月11日相關(guān)報道），制造業(yè)正加速擁抱微笑曲線兩端。
面向公共服務(wù) 構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)
今年7月，省工信廳組織專家對我省部分制造業(yè)企業(yè)進行調(diào)研。參與調(diào)研的鄭松、陳耀書等人都意識到，對于絕大多數(shù)中小企業(yè)而言，局部流程信息化相對容易，但擁抱全流程的“工業(yè)互聯(lián)”則難度較大。
“如果工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)門檻很高，只有頭部企業(yè)響應(yīng)，那么這個戰(zhàn)略注定不會取得成功?！痹卩嵥煽磥恚I(yè)互聯(lián)網(wǎng)必須走公共服務(wù)這條路。
有別于消費互聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)領(lǐng)域涵蓋電力、化工、冶金、港口等眾多行業(yè)，同行業(yè)中不同企業(yè)需求也不盡相同，因此，打造通用型的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺難度很大。
“以微軟的操作系統(tǒng)軟件為例，它與實際應(yīng)用幾乎是完全解耦的。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)如果也能做到這一點，那就成為一種基礎(chǔ)設(shè)施，意味著很多應(yīng)用可以被復(fù)用。基于此，我們提出了‘通用平臺+開發(fā)工具’的新技術(shù)路線?！编嵥杀硎尽?/p>
據(jù)介紹，中海創(chuàng)利用行業(yè)首創(chuàng)的可解耦工業(yè)控制系統(tǒng)軟硬件、可標(biāo)準(zhǔn)化集成與協(xié)同控制多種異構(gòu)工業(yè)設(shè)備的操作系統(tǒng)IAP OS，并提供通用的開發(fā)工具給各領(lǐng)域?qū)＜议_發(fā)相關(guān)應(yīng)用軟件，目前在電力、化工、機械、采礦等領(lǐng)域已誕生多個成功案例。
在這條新的技術(shù)路線上前行的同時，中海創(chuàng)還著眼于生態(tài)的建設(shè)。其與中國電信合作打造的面向紡織行業(yè)的海創(chuàng)云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，目前已有200多家企業(yè)入駐，其中大部分是中小企業(yè)。
無獨有偶，我省另一平臺型龍頭企業(yè)摩爾軟件打造的摩爾工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，可提供各種基于模板、低代碼、拖拉式、一鍵上線的全云化在線開發(fā)工具和開源開放的工業(yè)軟件開發(fā)環(huán)境，已形成一定規(guī)模的工業(yè)云化軟件應(yīng)用商城，連接企業(yè)數(shù)量達6000多家。
采訪中，有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，由于中小企業(yè)更專注于供產(chǎn)銷全流程串聯(lián)，以三一重工孵化的樹根互聯(lián)、脫胎于美的電器的美云智數(shù)為代表，由行業(yè)龍頭面向垂直行業(yè)領(lǐng)域輸出標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案，同樣是普及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要路徑。
如今，在福建，龍頭企業(yè)已開始立足企業(yè)、賦能行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。
“九牧在信息化布局初期就意識到，我們所處的陶瓷、五金行業(yè)沒有現(xiàn)成的MES系統(tǒng)可用，找國外的供應(yīng)商定制，價格昂貴，國內(nèi)MES系統(tǒng)廠家又主要偏向電子等其他行業(yè)，匹配度不高。于是，我們決定自主研發(fā)。”葉火龍告訴記者。
葉火龍和他的團隊調(diào)研發(fā)現(xiàn)，僅泉州地區(qū)就遍布上萬家陶瓷生產(chǎn)和銷售企業(yè)，它們絕大多數(shù)無法像九牧這樣投入大量資金研發(fā)系統(tǒng)，“他們需要的是使用成本低、簡單易用的Saas（軟件服務(wù)化）平臺”。
于是，九牧便將智慧制造信息化部門獨立出來，成立樂石科技。目前，九牧的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺已在100多家陶瓷及相關(guān)企業(yè)使用，不僅促使相關(guān)企業(yè)信息化水平大幅提升，還通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)迸發(fā)出“跨界研發(fā)”的火花。
“我們發(fā)現(xiàn)，不管生活陶瓷、衛(wèi)生陶瓷、建筑陶瓷都要用到窯爐。通過數(shù)據(jù)采集，我們圍繞窯爐降耗研發(fā)出一套適用于各個陶瓷行業(yè)的監(jiān)測系統(tǒng)，能有效指導(dǎo)各個企業(yè)的節(jié)能降耗工作。”葉火龍說。
接下來，九牧還將進一步深化與中國電信的合作，利用后者的渠道優(yōu)勢，將“九牧模式”推廣到省內(nèi)其他地區(qū)以及景德鎮(zhèn)、潮州、唐山等陶瓷產(chǎn)業(yè)帶。
采訪中，記者了解到，諸如京東方、飛毛腿這樣的自建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的企業(yè)以及泉州裝備制造研究所數(shù)字化裝備與柔性制造創(chuàng)新中心等機構(gòu)，都初步具備了向同行業(yè)輸出數(shù)字化解決方案的能力。
省工信廳有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，我省已將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展納入省“十四五”規(guī)劃重點。下一階段，我省將聚焦產(chǎn)業(yè)鏈突出短板和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，部署一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)跨界應(yīng)用創(chuàng)新中心、產(chǎn)品研發(fā)中心，培育工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用解決方案，構(gòu)建完整的技術(shù)供給體系。同時，探索面向垂直領(lǐng)域的多元化應(yīng)用場景，引導(dǎo)支持省內(nèi)主要工業(yè)園區(qū)、龍頭骨干企業(yè)深化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，建設(shè)一批“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”標(biāo)桿企業(yè)，形成一批可復(fù)制、可推廣的路徑模式。
