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什么是工业4.0,工业4.0会为中国制造带来转机吗?

木马童年 2017-6-21 22:35 119 0

制造业是国家综合实力的象征,是在全球化竞争中赖以生存的资本和保障。规模雄厚、结构优化、技术创新、质量优异、产业链国际主导地位突出的制造业是国民经济持续发展和繁荣以及国家安全的基础。

       制造业是国家综合实力的象征,是在全球化竞争中赖以生存的资本和保障。规模雄厚、结构优化、技术创新、质量优异、产业链国际主导地位突出的制造业是国民经济持续发展和繁荣以及国家安全的基础。

       当今,全球制造业正面临深刻的变革。一方面,制造商日益关注小批量、个性化生产,争夺快速增长的、以“多样微量”为特征的市场蓝海;另一方面,新技术(如传感技术、云计算、大数据、移动等)的飞速发展以及在各个领域的快速渗透,使得制造业传统模式的变革及新型业务模式的创新成为可能;此外,越来越多的制造商正在探索从产品到服务的转型。在这场制造业的变革浪潮中,包括中国在内的大国都在积极布局以期把握先机。

       那么究竟什么是“工业4.0”?

IBM大数据与分析:从物联网与工业4.0看中国制造2025

       工业4.0是一个复杂的命题,从关键的用户需求——工业4.0产品的角度切入,有助于理解其要义与精髓。同时,工业4.0产品意味着产品生命周期乃至全价值链、全生态系统的变革。

       全球许多标杆企业早已制定工业4.0的变革战略,开始实施并已取得相当成果

       常见的工业4.0转型变革战略实施路线图包括如下三个阶段。

       第一阶段:M2M(厂内与企业内厂际互联)

       工厂内系统、设备与机器间在物联网的基础上互联互通。逐步达到全企业内所有工厂间运营、监控和管理决策的完整联系。

       第二阶段:B2B(价值链上所有企业互联)

       实现企业全方位供应链的互联互通。包含上游所有各级供应商的相关系统(系统内包含相关设备的物联网信息)以及下游各渠道的系统终端或设备。

       第三阶段:C2M(消费者与相关工厂间互联)

       此一阶段又称为“以软件定义产品与制造”阶段。在这阶段中,产品方面的需求、设计、测试、上市,以及制造方面的工厂、制造、物流、服务,都在企业安全的架构体系之下全面地在云端互联互通。

       物联网支撑下的工业4.0变革,为企业带来全面的业务价值与能力提升。

       IBM工业4.0与物联网战略、能力和案例

       在工业4.0及物联网研究、创新和实现的联盟和组织中,IBM一直发挥着核心作用。

       1999年,IBM发明了MQTT(消息队列遥测传输)技术。MQTT协议是为大量的计算能力有限、且工作在低带宽、不可靠网络下的远程传感器和控制设备通讯而设计的即时通讯协议。2014年MQTT正式成为结构化信息标准促进组织OASIS推荐的物联网消息传递协议标准。

       2013年,IBM积极参与由德国机械设备制造业联合会、德国电气电子行业协会和德国联邦信息产业、电信和新媒体联合会主导的工业4.0平台组织,目的是就“工业4.0”技术、标准、商业模式等展开跨行业交流。

       2014年,IBM、AT&T、思科、通用电气和英特尔在美国波士顿宣布成立工业互联网联盟 (IIC) ,以期打破技术壁垒,促进物理世界和数字世界的融合。工业互联网联盟是一个开放性的会员组织,该联盟将有助于相关机构更便利地连接和优化资产、操作及数据,提高灵活性,促进智能分析,以释放所涉及工业领域的商业价值。

       2015年3月,IBM宣布投资30亿美元成立物联网事业部,进一步整合全球资源,专注于协助企业客户与合作伙伴针对工业4.0等重要领域进行物联网技术、应用与业务创新。基于IBM Bluemix云平台的新型物联网服务使得各领域应用开发商可以快速地将包括物联网在内的多源数据集成到基于云的应用开发和运行环境中,加速实现工业4.0的进程。

       工业4.0的主要应用领域体现在从智慧研发到智慧工厂、智慧生产、智慧物流以及智慧服务的整个周期,IBM融合了先进信息技术的智能物联平台为建设工业4.0提供了全面的支撑

       IBM智能物联平台通过连接ERP、MES、CRM、SCM等工业3.0阶段所建设的典型信息化系统,将其能力以开放接口的形式发布于云平台,从而更好的支持按需调用,并通过大数据分析等技术提升现有系统组合的价值。

       IBM智能物联平台融合了连接与整合、云计算与平台服务、大数据、安全等核心技术,在设计、制造、运营和交付的不同环节提供了全方位的解决方案。

       通过持续工程、设计思考等方法设计和构建新型的互联且数据丰富的产品和设备;通过内嵌智能分析优化能力到制造运营等环节中,可以促进智慧工厂的发展, 节能减排,优化运营;通过互联网用户洞察能力,充分利用移动社交能力跟客户和员工进行交互。IBM的智能物联平台拥有4大核心能力:

IBM大数据与分析:从物联网与工业4.0看中国制造2025

       1.强大的物联网连接与整合能力

       IBM智能物联平台支持海量、多样的物联网数据的接入、集成与分发,是物联网应用支撑平台的入口。

       2.丰富的物联网大数据分析能力

       物联网真正的价值来自对海量数据的分析洞察,由大数据驱动的物联网才是有价值的物联网。IBM智能互联平台集成了IBM全频谱的大数据分析能力,从而帮助制造业客户从多种数据源中获取洞察、支撑整个企业甚至价值链的相关业务决策。

       3.推动价值链整合与业务创新的PaaS能力

       IBM Bluemix是IBM基于开放式技术构建的PaaS(Platform AsA Service,平台即服务)平台。Bluemix通过提供多种技术与业务服务以及托管功能来实现快速、组装式、规模化应用开发,从而简化应用程序的交付过程,使得开发者能够轻松地进行应用程序开发。

       4.完备的物联网安全保障能力

       IBM智能物联平台不仅高效地保护其上的应用与数据免受各种安全威胁,并使其符合法规要求。12个分布全球的IBM安全运营中心 (SOC) 每天都会帮助遍及全球的IBM 客户解决数以亿计的安全事件问题。

       基于数十年与工业界深度合作的经验,IBM正在帮助客户实现新的工业革命的转型

       从智慧研发到智慧工厂、智慧生产、智慧物流到智慧服务,IBM凭借其全面、成熟和完善的IT解决方案提供能力,正在帮助客户完成新的工业革命的转型。

       向工业4.0转型的途径

       工业4.0还处在探索阶段,还未达到大规模推广的阶段。作为国家战略和企业未来核心竞争力,有远见有条件的企业,特别是期望在国际舞台上开展竞争、赢得市场的企业,必须通过先期投入快速布局,才能赢得未来的市场。工业4.0是对未来的布局,必须要选择适合的切入点和实施方法。针对不同类型的企业的转型,IBM也总结出了一整套的转型方法论和切入点。

IBM大数据与分析:从物联网与工业4.0看中国制造2025

       首先,找出与工业4.0进程相关的热点(hotspot)业务模块。然后找出现在(as-is)的功能与业务流程,并订出改善后(to-be)的功能与流程。

       以类似的方式,找出现有的作业面流程,以及改善的方式。在技术层面与基础架构层面面亦然。

       然后参考工业4.0的“切入点”(entry points),寻找最迫切的点来切入,依序渐进。并且参考采用IBM工业4.0的基础平台与架构,来确定IT与OT(Operation Technology)的集成技术。

       IBM对迈入工业4.0提出7个切入点: 工程与软件开发、产品合集成、智能制造与运维、供应链可视化、安全、智慧工厂的能源管理、创新服务与业务模型,并形成了相应的切入点框架。

       切入点架构图左边是供货商端,右边是提供给客户的服务,企业本身由开发设计开始,经由车间生产过程并采集数据,同时集成企业内部系统,提供及时分析与未来预测,然后加以优化。这些环节也同时考虑了节能与安全的需求。这七个切入点可以视客户的实际需求选择最需要改善的环节开始,或由一到七循序渐进。

                                   

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