工业互联网发展新重点思考

文章来源:APS研究
2021-04-19

不管工业互联网是自然而然的在演变发展,还是国家政府在规划中的大力提倡。关于工业互联网应该如何发展?所有的思考都是值得的。

结合自己的一些观察和思考,对于互联网的新的发展重点趋势,本文给出自己的一些总结判断。过一阵要在一个论坛上面做个报告,也算是梳理一下提纲吧。

(1)工业互联网的联接本质,为数字化工厂提供了坚实的基础,也为管理与技术的提升提供了支持

工业互联网首先解决的问题是工业要素之间的互联问题,其实与之前所提倡的数字化工厂密切相关。数字化工厂要求工厂制造系统当中的各个要素,包括人机料法环测等,都具有数字化结构化的表达与获取,这是进行后续互联互操作的基础。

工业互联网第二个要解决的问题是工业系统运行业务之间的互操作。就是从我们对数字化工厂所强调的,通过连续规范无中断的方式实现信息的自动流动和集成一样,在这个方面两者的内涵其实是一样的。

工业互联网从技术的角度为数字化工厂的应用提供了基础和支持,对于数字化工厂来说,主要体现在两个方面:管理和技术。数据的自动流动,、业务的顺畅衔接,这都是偏重于管理方面的。而技术方面来说,更多的是工艺质量的改进以及工艺执行的保证。

(2)工业互联网对于数字化工厂的实现提供了基础和支持,同时也为管理与技术的决策,这种数字化工厂的深度应用或提升提供了支持

在智能制造语境或者企业运行效能指标提升和改善发展的背景下,数字化工厂并不是工业互联网的最终目标,其关键内涵的管理与技术的决策才是更加值得追求的目标。否则的话也就没有必要提出工业互联网的概念了,继续沿用数字化工厂就可以。

不管是管理的决策还是技术的决策。,都不是空穴来风的,也不是那种静态的基于理想模型下的那种分析推理,而是需要基于对实际制造要素状态和业务关联状态的基础上,将其作为输入,这样所做出的决策才能够有效的对实际生产提供指导,甚至是实质性的指导。

而在决策这个方面有两个主要的分支。一是建立基于工艺机理或者制造系统内在运行机制的模型实现自动或者部分取代以前专家所能够提供的决策分析能力。二是将人员纳入到业务运行的回路,充分利用人员的经验知识来发挥决策分析的功能。上述两种方式其实都是智能制造的核心思想体现,工业互联网为这些方面的决策支持提供了基础能力。

(3)工艺机理或者制造系统内在运行机制的建模与运行,其实是工业APP或者数字孪生的发展重点

工艺机理或者制造系统内在运行机制,是当前制造企业发展智能制造的重点,也是我们现在普遍认识到的工业软件核心重点。

这里面存在两个不同的应用模式:一是离线的,二是在线的。离线的这个方面其实我们之前做的很多工作都是这个层次的,但是随着工业互联网的发展实现了资源及其控制的扁平化和泛在化,就为闭环的在线提供了更加有效的可能性。而这种具有实时和闭环特征的工艺机理或者制造系统内的运行机制的建模运行,其实就是数字孪生的本义。

(4)工业互联网所倡导的那种基于微服务互操作架构的软件模式,为软件的模块化和低代码开发提供了可能性

很多工业互联网平台都宣传类似工业领域的操作系统这种理念,其对软件架构的组织和运行提供了一种新的模式,但这条路确实不太好走。但这个也确实是未来的趋势,相当于更好的架构未来软件生态。

关于工艺软件的模块化,可以参考我之前写的关于MES模块化的3篇公众号文章。https://mp.weixin.qq.com/s/RcvjgX4e9uSlkMESX13s9g
https://mp.weixin.qq.com/s/yOgygaQN3VJ-2Um_xGgWYg
https://mp.weixin.qq.com/s/PH4y-W5MZQLAzxlHugWx1g

关于低代码开发方面,其实想说的就一点。这个更多的是,在模块化的基础上面向具体业务的一种编排和配置。

(5)基于工业互联网的智能生产线规划与控制新模式

这个方面可以看我之前写的一个公众号文章在的最后一部分所提出的硬件自动化生产线离散下的规划与控制方面的思考。这是工业互联网在底层自动化柔性生产线上的深度应用重点。
https://mp.weixin.qq.com/s/D_Bkm1voEn1LiYUn5JxgBA

(6)关于工业互联网的应用新模式的新动向

工业互联网带来企业一些新模式的发展。其实主要来说还是在业务范围和深度方面的一些扩展。典型地体现,笔者认为在这两个方面。

一是企业主导方面,龙头企业向供应商进行透明化的业务扩散。这种模式下供应商的供货不仅仅是一个时间节点的制定与考核,而是细化延伸到供应商内部的资源配置。这方面甚至龙头企业的核心零部件,在进行作业计划的时候直接排到供应商的资源上,相当于实现一种完全的透明,或者供应商的资源逻辑上纳入到龙头企业的统筹考虑范围内。

二是工业互联网平台提供方方面,其实海尔和阿里都在搞类似的事情,这也是将来的一个重要的发展动向。其核心是依托自己所能够提供的工业互联网平台将相关的制造能力进行整合,形成虚拟企业,或者将相关的供应商纳入到一个统一的产业园区形成企业联盟。当然了,这个盟主和龙头企业是不一样的,盟主是工业互联网平台公司。可以遇见的一种局面,就有可能会出现阿里牌牛仔裤、海尔牌家居或者全屋定制等等。

其实上面两种模式都带有典型的垂直行业的工业互联网聚焦发展特点,这应该是未来的一个重点或者趋势。

作者信息:王爱民,北京理工大学数字化制造研究所所长,长期从事MES、APS等技术研究、系统开发与实施应用。


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