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万物皆可云化:从智能制造到工业互联网,再到云
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万物皆可云化:从智能制造到工业互联网,再到云

2021-02-23 11:50:32 来源:制造界 点击:430

【哔哥哔特导读】有人说,这是第四次工业革命的序幕,也有人说这些新技术本身就是第四次工业革命。总之,一个新的时代来临了。

近年来,企业转型升级成了热门话题,各种新技术层出不穷,从最早的信息化到后来的数字化、智能化,再到工业互联网,另外还有5G、云计算、云化、人工智能,等等,真是令人应接不暇。

有人说,这是第四次工业革命的序幕,也有人说这些新技术本身就是第四次工业革命。总之,一个新的时代来临了。

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其实,不管是什么新技术、新发明,它们最终还是要落实在“制造”上。要制造出来一个什么东西,就像埃隆·马斯克说的那样,一个“宇宙中从未存在过的东西”。上帝创造了世界、人和万物,人类的双手和智慧又在“上帝的万物”之外创造了工业文明。“制造”的意义是多么伟大啊。

工业互联网

技术本身不能单独存在,它只能物化在某个具体的物件上。比如人工智能(AI),它本身是一项软件技术,而软件的本质是事物运行规律的代码化,我们用软件把我们对于生产方式的理解固化下来,然后再指导我们的生产,把它应用在工厂里,应用在机器上,这时候的这种生产方式,就被称为智能制造。智能制造不是以前所说的工业自动化,是人工智能这项技术才把两者区分开来。

说起来,人工智能的历史可追朔到70年以前。1950年,被称为“人工智能之父”的马文·明斯基和他的同学埃德蒙一起,建造了世界上第一台神经网络计算机。人们一般把这个时间看作是人工智能的起点。从那以后的70年里,人工智能经历了两次发展的低谷。有低谷就有高潮,也就是说人工智能在历史上已经出现过两次发展高峰,这一次是第三次。这一次之所以又火起来,跟前两次一样,都是因为在技术上实现了某种突破。近年来,由于深度学习算法的演进,人们终于在图像识别等领域取得了出色的成绩,人工智能再次引起了工业界的广泛关注。

现在,人工智能技术已把工业自动化、智能工业控制等带入了一个崭新的世界。AI可以解决蓝领工人短缺和用工成本高等诸多问题,比如,机器视觉、工业相机可用于生产线上的产品质量缺陷检查,既节省人工,也比人工检测的效率更高。这里有一个案例。三联虹普是一家专注于合成纤维生产技术及装备的高新技术企业,他们与华为云合作,通过“华为云EI工业智能体”,基于边缘计算解决方案,用AI技术对丝饼的条干、染色性等物性指标进行预测,从而替代了传统的人工抽检,把检测效率提升了80%。

还有一个案例是“智能配煤方案”。炼钢需要焦炭,焦炭是用煤粉经过碳化制成的,俗称炼焦。“配煤”是炼焦的前置工序之一,也是影响焦炭生产成本最关键的因素。煤的产地不一样,煤的成分构成不一样,如何将配比做到最优,用多长时间工作,这在以前一直都是钢铁行业的一个共性难题。

配煤必须依赖于工业软件和专家经验。但因配煤具有极高的复杂度,即便是经验最为丰富的配煤专家,也很难每次都做出最优的配煤决策。

2020年初,石横特钢选择与华为云合作,基于华为云EI工业智能体,以“配煤优化”为核心场景,通过人工智能,通过引入云服务的大量算力和数据处理能力,通过大量的时间和数据的反复推演训练,最终成功打造出了“智能配煤方案”。截止目前,华为云配煤优化模型已稳定商用,并实现持续迭代。成效也非常明显:焦炭质量预测准确率超过了97%,每吨焦炭生产的用煤成本平均降低了15元左右。按75万吨焦炭产能计算,仅“配煤优化”这一应用场景,每年为企业节省煤炭成本接近1500万元。

一般来说,人工智能在和制造业结合时,主要有三种应用场景。第一种是人工智能可以代替人工做一些海量的重复性的工作。第二个场景是人工智能可以在专家稀缺的场景下,可以把专家的经验用人工智能的形式释放出来,比如设备检修,再比如,结合了云服务的人工智能在大规模的设备可维护性、预防性维护方面也可以发挥很大的作用,可以提前发现故障。第三是在很多复杂的工业系统里,建模很困难的情况下,可以用人工智能去求精,做到精细化的生产。

总之,现在的人工智能技术已在制造过程的各个环节都得到了广泛应用,它为工业自动化的概念注入了新的含义,它让整个生产过程从此变得更加聪明、更加柔性化和高度集成化。

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当然,智能制造并不是只局限于设备和车间。如果说工业自动化的概念还只是生产过程的自动化,那么智能制造的智能化则是全方位的,包括横向的设备与设备之间的管理,纵向的上下游供应链的管理、销售和库存的管理,甚至是整个的企业管理。

这就说到了工业互联网。那么,工业互联网和智能制造是什么关系呢?其实,两者要解决的核心问题没变,都是以优化资源配置为目标,解决问题的逻辑也没变,不同的只是所在的空间尺度不一样了。智能制造关注的是具体的设备、具体的生产线,而工业互联网关注的是整个企业内部,甚至是整个产业链和整个价值链。二者对资源优化的深度和广度是有区别的,如果说智能制造关注的重点是单元级,那么工业互联网关注的是系统级。

有人说,工业互联网对于企业来讲是工具,不是目的,企业真正要做的是实现智能制造。然而,也有人说,所谓智能制造并不只是指智能生产,它还应该包括智能产品、智能服务和智能运营。

事实上,工业互联网的本质和核心是通过云平台把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地连接融合起来,帮助制造业拉长产业链,形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通,从而提高效率,推动整个制造体系智能化。不仅如此,它还有利于推动制造业融通发展,实现制造业和服务业之间的跨越,使工业经济的各种要素资源能够高效共享。工业互联网是基础设施,也是一种新业态和应用模式。

那么,工业互联网到底能不能为企业解决实际问题呢,它又是如何为企业解决的问题的?结合“华为云FusionPlant工业互联网平台”,我们用一个实际的案例来说明。

东莞有一家企业叫拓斯达,是生产工业机器人、机械手等智能装备的。他们与华为云合作,先是把自己的工厂改造升级为智能工厂,使公司自身实现了智能化转型,“自己的降落伞自己先跳”,然后,华丽转身,又成了使能工业互联网产业的供应商,为自身以外的其它制造业企业,提供智能工厂整体解决方案。

2018年,拓斯达开始实践智能化,联合华为云率先实现了SAP系统(System Applications and Products,即SAP公司的“企业管理解决方案”的软件)上云,成为华为云首个制造企业SAP上云项目。

得益于“华为云FusionPlant工业互联网”的支撑,拓斯达SAP系统通过集成的财务、生产、人力、生产运维等管理流程,为智能制造提供了丰富的决策信息,并全面打通了公司价值链上下游业务的数据关联,降低了业务风险,促进企业向高效、精益、智能转型。拓斯达-华为制造上云项目被评为广东省智造上云示范项目,为制造企业转型工业互联网树立了标杆。

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那么,智能制造、工业互联网,它们与云又是什么关系呢?

首先,什么是云?按照许多人的理解,云嘛,就是把一堆服务器,放在一个地方,比如说放在贵州,或者分散地放在几个地方,贵州放一部分,云南放一部分,然后把它们统统链接到网上,这样,你在遥远的北京上网,也能访问这些服务器了,可以往这些服务器上存储东西,也可以在这些服务器上运行软件。

云,就像飘在天边的云彩,就是很遥远的意思。

事实上,“云”这个概念,目前还没有一个公认的定义。有人说云是一种技术,也有人说是一种商业模式。说它是一种技术,这指的是云计算,也就是”分布式计算“,其核心是指,这种技术可以将很多的计算机资源协调在一起,用户通过网络就可以获取到无限的资源,并且在获取时不受时间和空间的限制。

说它是一种商业模式的人,则干脆认为,“云”在实质上就是一个网络,一个提供资源的网络。使用者可以随时获取这些资源,只是要按使用量付费。也就是说,这些资源作为一种商品,可以在互联网上流通,就像水、电、煤气一样,取用方便,且价格低廉。

云作为一个网络,它把许多计算资源整合起来,组成了“计算资源共享池”。因此,也有人认为,“云”这个概念,所指的就是这个资源共享池。总之,云的核心要义就是通过互联网向用户提供高效且安全的计算服务(算力、算法)与数据存储,让每一个使用互联网的人都可以使用网络上的庞大计算资源与数据中心。

智能制造是建立在工业互联上的,工业互联网是建在云上的。不只是工业互联网,现在的数字化、大数据、人工智能等等也离不开云计算。可以说,云是包括工业互联网在内的新一代信息技术的底座。

按照华为的说法,从华为云的角度来说,智能制造是华为云的一种应用场景,工业互联网是则是华为云的解决方案。

华为云业务总裁郑叶来曾说过这样一句话,他说,“云服务是华为公司全业务的底座”。我们知道,华为公司本身就是一个体量非常庞大的高科技公司,拥有近20万的员工,业务遍布全球170多个国家和地区,内部的各种平台更是不计其数,事实上,华为自身的数字化转型就是一个巨大的挑战。华为云中国区总裁洪方明在2019年的时候曾经分享过这样一个案例,他说,”华为在2013年员工人数就达到了18万人,这几年正是通过数字化转型和人工智能在整个全球的服务和制造方面的应用,我们的产值已经翻了3倍,但是华为的员工人数仍然是18万人,这是数字化和智能化带给华为本身的巨大提升。”

这是一个令人震撼的数字。它说明了数字化、智能化、云化给企业带来的价值何其巨大。工业互联网不是一天就能够建成的,但“企业上云”已显得越来越急迫,已是大势所趋。

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我们平常说到云,就会想到华为云、阿里云、腾讯云。这是目前国内最大的三朵云。其中的华为云在政企领域已在全国处于领先地位。

华为云的口号是“华为云,+智能,见未来”。人工智能已成为云服务最大的竞争点。华为在人工智能和新一代信息技术方面的能力有目共睹。不仅如此,因为华为本身就是从硬件起家的,他们对制造业和智能制造的理解,应该比一般厂商更深入也更深刻。

作为全球领先的ICT(信息与通信)基础设施和智能终端提供商,作为云计算、5G技术和AI技术的引领者,华为将30多年的技术积淀通过云服务的方式向政府、企业和生态伙伴开放,赋能企业数字化转型,助推产业新旧能转换。

从企业到行业,从行业再到产业集群,这是产业发展的一条脉略。从自动化到信息化,再到数字化,从智能制造到智能工厂,再到“云上的工厂”,这是近年来工业生产方式演化的一条脉略。这两条脉略是可以交织在一起的。这就是产业云。产业云能够将横向的产业集群与纵向的产业链融合,使之立体化,从而实现公共资源共享。这一方面可以大幅降低企业上云的成本,同时也为地方产业和区域经济的数字化转型,提供了一个极富想像力的解决方案。

以华为云的产业云为例。由330个产业集群连成的珠三角,被认为是世界上最具经济活力的区域之一,其中广东的产业转型和创新,则是中国经济转型过程中最具代表性的样本。这其中就有华为产业云的贡献。去年8月25日,华为依托过去两年在东莞工业互联网方向的实践,联合松山湖管委会、广东光大集团在松山湖光大We谷建成了广东省首个“华为云工业互联网创新中心”。其“东莞松山湖电子信息产业集群项目”入选2020广东特色产业集群数字化转型试点。

除了珠三角,在我国的长三角地区也形成了一批国际竞争力较强的创新共同体和产业集群。2019年7月,无锡市锡山区政府与华为达成战略合作协议,成功引入华为云服务。在常州,华为云与常州国家高新技术产业开发区、江苏博昊智能有限公司共同创建了华为云常州工业互联网创新中心。

携手各区域成为数字化转型同路人,华为云在行动。

未来已来。万物皆可云化。我们正在创造另一个世界。一个是现实中的世界,一个是与之平行的“数字世界”;一个是上帝创造的世界,一个是我们人类创造的“云上的世界”......

 

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