工業(yè)互聯(lián)網進入快速成長期,可以認為一個主要的標志是多元數(shù)據(jù)采集及建模與數(shù)據(jù)分析的效果顯現(xiàn)。企業(yè)已經認識到,與其坐而論道,不如以問題為導向,解決生產運營管理各場景的實際問題來得有效。
一個場景就是一個小閉環(huán),包含了數(shù)據(jù)的采集、處理和應用。然而,我們經常可以聽到企業(yè)“不知道采集什么數(shù)據(jù)”或“有了數(shù)據(jù)不知道怎么用”等問題。這意味著,在生產、運營管理等層面,如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅動還存在堵點。
工業(yè)物聯(lián)網既是解決堵點的方法論,也是成本、技術、應用全部可控的工具或方案。要挖掘工業(yè)物聯(lián)網數(shù)據(jù)的“秘密”,這需要結合業(yè)務場景。當小閉環(huán)越來越多,將驅動企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網從單點到局部或全局的深入。
工業(yè)物聯(lián)網與數(shù)據(jù)驅動
當前,很多企業(yè)一般都有基本化的信息化應用,例如實現(xiàn)了數(shù)字化研發(fā)、流程管控等,可以通過周報、月報等維度觀察企業(yè)的運行狀態(tài)。但企業(yè)到了一定規(guī)模、發(fā)展到一定階段后,需要業(yè)務流程背后的更多、更詳細的數(shù)據(jù),與此同時,企業(yè)對于庫存、設備利用率等方面的要求也將顯著提升,以實現(xiàn)精細化管理,提升管理水平。
一家再生材料加工企業(yè),其生產主要是把易拉罐等報廢的鋁材進行熔煉,形成鋁錠。該企業(yè)最大的問題,一是大量的廢料積壓和鋁錠庫存,企業(yè)必須拉通銷售生產數(shù)據(jù),以減少庫存占用;二是鋁熔煉過程中,需要增加稀有金屬形成合金,傳統(tǒng)的方法是反復調制化驗,導致較高的能耗成本。該企業(yè)通過工業(yè)物聯(lián)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,實現(xiàn)一次調制,從而提高效率、降低成本。
在這個案例中,涉及到需要什么數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)從哪里來。這是數(shù)據(jù)驅動首要解決的問題。對于工業(yè)制造企業(yè),設備、原材料等要素的組織=安排生產。因此,生產數(shù)據(jù)、設備數(shù)據(jù)是首要的采集對象。
生產數(shù)據(jù),一般是與生產線有關的數(shù)據(jù),一是物料、產量數(shù)據(jù),如領料,工件加工、產品加工數(shù)量等;二是工藝數(shù)據(jù)或工藝質量數(shù)據(jù);三是能耗數(shù)據(jù),包括水、電、風、氣等資源消耗;四是設備運行記錄,如開機、暫停、報警、維護等;五是人員、班次、出勤等數(shù)據(jù)。
生產數(shù)據(jù)大部分已上收到MES系統(tǒng),實現(xiàn)自動化的生產排程,這是數(shù)字化工廠的重要底座。進一步,“基于工業(yè)物聯(lián)網,實現(xiàn)設備數(shù)據(jù)的獲取和利用尤為重要?!庇糜丫W絡物聯(lián)網專家李萬祥說。一則所有的生產活動與設備有關,設備是企業(yè)的重資產;二則精細化管理需要數(shù)據(jù)下沉到設備層。
通過工業(yè)物聯(lián)網采集各類線上數(shù)據(jù)與設備,以掌握生產的變化情況,保證生產。當然,數(shù)據(jù)采集上來往往是干巴巴的,怎么驅動業(yè)務,必須要和業(yè)務結合。李萬祥認為,在工業(yè)物聯(lián)網中,數(shù)據(jù)驅動業(yè)務可以提煉為以下幾類。
生產的快速協(xié)同。例如車企供應鏈的協(xié)同,在裝配過程中,每使用一個部件,料架上會有一個清晰記錄,物料信息會同步給供應商,確保供應商能按照一定的時間節(jié)點進行配料,保證產線的連續(xù)生產。
工藝的優(yōu)化,這是工業(yè)物聯(lián)網的重要應用。例如企業(yè)在加工金屬產品過程中,根據(jù)工藝需要,將采集機床轉速等數(shù)據(jù)。如果產品的表面光潔度需要改善,往往需要調整設備數(shù)據(jù),當確定工藝數(shù)據(jù)后,再作為一個標準工藝下發(fā),從而改進加工質量。
實現(xiàn)節(jié)能降耗。以“雙碳”目標為驅動,目前很多企業(yè)通過技術手段實現(xiàn)業(yè)務轉型。例如,企業(yè)采集高耗能設備的能耗數(shù)據(jù),結合節(jié)能技術降低能耗,核算企業(yè)的碳排放減少。還有,企業(yè)通過數(shù)據(jù)采集后和業(yè)務進行關聯(lián),驅動業(yè)務調整。
AIoT:創(chuàng)新業(yè)務場景激活數(shù)據(jù)資產
邏輯上,工業(yè)物聯(lián)網通過底層系統(tǒng)和設備的互聯(lián),打通數(shù)據(jù)孤島,實現(xiàn)企業(yè)的數(shù)字化整合,并且作為持續(xù)迭代的平臺,幫助企業(yè)底層數(shù)據(jù)實現(xiàn)集成和融合。同時,它還是連接下層工業(yè)設備和上層業(yè)務系統(tǒng)的中間件系統(tǒng),有助于實現(xiàn)企業(yè)應用服務松耦合,讓設備更智能、生產更精準。
李萬祥指出,就中小企業(yè)來說,如果生產線的進度不能及時了解,或工藝不太穩(wěn)定,產品一次性合格率很低,就有必要做工業(yè)物聯(lián)網。而如果企業(yè)生產的是智能化的產品,或產品銷售出去之后需要做遠程運維,或需要根據(jù)設備運行數(shù)據(jù)來制定易耗品的生產計劃,這些更有必要做工業(yè)物聯(lián)網。
在離散行業(yè),刀具是占比很重的耗材,這是工業(yè)物聯(lián)網的一個重要價值點。通過采集刀具加工數(shù)據(jù)進行分析,有助于企業(yè)與刀具供應商共同確認刀具的材質、形狀、尺寸,實現(xiàn)最少的錢加工最多的產品。還有如AGV協(xié)同,通過與設備、機器人的連接,減少現(xiàn)場人工操作。
對于現(xiàn)場自動化程度已經很高的制造企業(yè),有兩個方向可以展開工業(yè)物聯(lián)網實踐。一是基于設備數(shù)據(jù)的設備診斷與維保。因為生產現(xiàn)場已經無人化,設備的全面穩(wěn)定運行是生產穩(wěn)定性的前提。同時,企業(yè)還要基于設備數(shù)據(jù)培養(yǎng)一支隊伍,能看懂設備數(shù)據(jù),給設備做診斷。二是工藝的優(yōu)化。高度自動化意味著生產節(jié)拍不會有問題,企業(yè)需要把工藝數(shù)據(jù)采集上來進行工藝優(yōu)化,降低能耗、提高質量等;再有就是基于這些數(shù)據(jù)研發(fā)下一代的生產線。
某汽配企業(yè)有五百多條產線,通過分批連接的策略建設了工業(yè)物聯(lián)網。該企業(yè)首先關注的是生產節(jié)拍的準確率。其次是設備的使用率,因為設備價值高,使用率不足是巨大的浪費。第三關注刀具,基于數(shù)據(jù)采集與分析,可以知道一把刀在該設備上的使用和產能,以此為依據(jù)與刀具供應商結算,而不是直接購買。
某大型制造企業(yè)發(fā)現(xiàn)自身設備利用率不高,上馬工業(yè)物聯(lián)網項目后,數(shù)據(jù)顯示,每天上午8點到9點之間設備效率最低,設備基本都沒有開工。通過分析,企業(yè)發(fā)現(xiàn)問題所在:夜班加工完之后,往往把工件留到第二天白班處理。白班上班后需要把工件從機床上吊下來上新工件,因此在這個時間點,工人都在找天車、卸工件。以此為依據(jù),企業(yè)進行了管理的優(yōu)化,提高了設備利用率。
當然,挖掘工業(yè)物聯(lián)網大數(shù)據(jù)里的業(yè)務秘密,從功能上,一個工業(yè)物聯(lián)網平臺承載著數(shù)據(jù)存儲和發(fā)布、數(shù)據(jù)可視化展示以及數(shù)據(jù)的加工和流轉三大內容。而當人工智能和物聯(lián)網在越來越多的場景融合,AIoT成為必然趨勢。人工智能+物聯(lián)網,對于創(chuàng)新制造場景,發(fā)揮工業(yè)數(shù)據(jù)價值已經不可或缺。
李萬祥介紹,用友YonBIP|AIoT智能物聯(lián)網平臺在生產管理、安全生產、產業(yè)鏈協(xié)同、廢鋼判定等眾多場景,已經獲得深入應用,讓工業(yè)數(shù)據(jù)說話。
上海新朋聯(lián)眾通過用友精智工業(yè)互聯(lián)網平臺,打通工廠的設備數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù),實現(xiàn)了人、機、料、法、環(huán)全面對接,人均產值提升79.8%,缺陷率下降2‰。四川大西洋焊接材料股份有限公司通過智能產線改造,可實時統(tǒng)計生產設備OEE以及生產能耗。生產人員減少50%,綜合能耗降低30%。濟源鋼鐵上線機器視覺識別廢鋼,不僅判定結果客觀公正、可追溯。更能與計量系統(tǒng)、財務系統(tǒng)無縫銜接,讓數(shù)據(jù)不落地,每年預估節(jié)約成本2000萬元。江銅貴冶基于平臺沉淀工業(yè)大數(shù)據(jù),通過用友精智工業(yè)大腦,提供智能算法的構建和優(yōu)化服務,成功打造智能化生產調度指揮中心。
多年來,數(shù)據(jù)即資產已成為共識。然而,數(shù)據(jù)資產的價值衡量、轉化甚至是交易卻并不順利。隨著中央文件將數(shù)據(jù)納入生產要素范圍,數(shù)據(jù)是資產同時也是生產要素正在逐漸被企業(yè)所接受。基于AIoT,企業(yè)不僅能迅速采集未曾獲得的數(shù)據(jù),更將以此激活數(shù)據(jù)資產,實現(xiàn)生產全要素增值。