本報(bào)記者 樊三彩
“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的最重要的抓手并不是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身，而是企業(yè)的精益生產(chǎn)與管理，不要指望靠在企業(yè)堆砌人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)能實(shí)現(xiàn)所謂的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。”近日，在北京信息化和工業(yè)化融合服務(wù)聯(lián)盟主辦的數(shù)字化轉(zhuǎn)型云論壇系列活動(dòng)中，中國(guó)鋼研集團(tuán)綠色化智能化中心負(fù)責(zé)人、混合流程工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)與裝備國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任張?jiān)瀑F在題為《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能冶金智能制造》的主題演講中如此指出。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是推進(jìn)智能制造的核心抓手
“由于鋼鐵制造行業(yè)具有混合流程、工序耦合、規(guī)模化生產(chǎn)、環(huán)境強(qiáng)約束等特點(diǎn)，鋼鐵行業(yè)的智能制造需要從模式、技術(shù)和方法論等不同的維度去思考，才能實(shí)現(xiàn)以智能技術(shù)賦能行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)對(duì)成本、質(zhì)量、效率綜合優(yōu)化的目標(biāo)。”張?jiān)瀑F指出，“因工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供了完整而清晰的方法論、技術(shù)路線（如云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、開源等）和商業(yè)模式（如鏈的競(jìng)爭(zhēng)、贏者通吃等），工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)是推進(jìn)智能制造的一項(xiàng)核心抓手。”
張?jiān)瀑F強(qiáng)調(diào)，必須承認(rèn)無(wú)人化、少人化是當(dāng)前企業(yè)投資者關(guān)注智能制造的核心原因，但智能制造的目標(biāo)絕不只是無(wú)人化、少人化。從質(zhì)量控制的角度看，由于質(zhì)量在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中具有很強(qiáng)的“遺傳性”，智能制造的質(zhì)量目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全生命周期的質(zhì)量控制；從生產(chǎn)節(jié)奏控制的角度看，智能制造的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)跨工序動(dòng)態(tài)有序協(xié)同，從而帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益，例如通過(guò)減少工序之間的溫降就能達(dá)到很好的節(jié)能效果。此外，智能制造還可以實(shí)現(xiàn)能源與環(huán)境的協(xié)同優(yōu)化。
關(guān)于智能制造的內(nèi)涵，張?jiān)瀑F認(rèn)為，智能制造的系統(tǒng)構(gòu)成是由人、物理系統(tǒng)和信息系統(tǒng)協(xié)同集成的HCPS（人—信息—物理系統(tǒng)）。其中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)是信息系統(tǒng)的載體；人是系統(tǒng)知識(shí)的提供者，也是使用者。一方面，企業(yè)要通過(guò)知識(shí)工程，將工藝知識(shí)進(jìn)行數(shù)字化、平臺(tái)化；另一方面，人也會(huì)參與機(jī)器學(xué)習(xí)，是系統(tǒng)的使用者。例如，在做表面質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，由于機(jī)器學(xué)習(xí)需要大量的樣本，但鋼鐵行業(yè)缺陷的樣本數(shù)量不夠，有人參與的話，會(huì)在線做一些標(biāo)注，這樣便可在比較快的時(shí)間內(nèi)，提高機(jī)器學(xué)習(xí)的效率。
“智能制造要抓住一項(xiàng)核心技術(shù)的話，我認(rèn)為應(yīng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。”張?jiān)瀑F說(shuō)。他認(rèn)為，從技術(shù)的角度看，鋼鐵企業(yè)需要以企業(yè)自治、自學(xué)習(xí)、自我進(jìn)化為目標(biāo)，綜合應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和大數(shù)據(jù)等新一代信息化技術(shù)。其中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正是以上各項(xiàng)技術(shù)得以集成綜合的技術(shù)。依靠工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供的方法論、技術(shù)路線和商業(yè)模式，快速構(gòu)建企業(yè)的智能制造基礎(chǔ)架構(gòu)是一種可行的策略。
其中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的方法論，核心是知識(shí)的解構(gòu)、重構(gòu)和復(fù)用，即通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的高度耦合解決方案進(jìn)行合理的拆分和解構(gòu)，形成可復(fù)用的微服務(wù)資源，再針對(duì)用戶的需求通過(guò)特定的集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)功能重構(gòu)，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)共享思維在OT（運(yùn)營(yíng)技術(shù)）領(lǐng)域最為核心的體現(xiàn)，也是對(duì)目前工業(yè)自動(dòng)化、信息化技術(shù)供給側(cè)最大的沖擊。“基于平臺(tái)的組態(tài)式智能技術(shù)服務(wù)是未來(lái)的一個(gè)趨勢(shì)。”張?jiān)瀑F指出。
數(shù)據(jù)的切割與耦合
是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的最大難點(diǎn)
張?jiān)瀑F從宏觀的角度指出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)制造業(yè)的影響是多方面的。首先，中小企業(yè)會(huì)通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)獲得與“領(lǐng)頭羊”企業(yè)相當(dāng)?shù)淖詣?dòng)化、信息化服務(wù)。其次，客戶服務(wù)將成核心。由于在互聯(lián)網(wǎng)模式下，知識(shí)供給側(cè)越來(lái)越由少數(shù)天才把控，大量從事技術(shù)研發(fā)的人將被擠到客戶服務(wù)領(lǐng)域，成為平臺(tái)的“附庸”。因此，對(duì)客戶的服務(wù)水平將成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心。再其次，平臺(tái)的接入服務(wù)將發(fā)展成為專門的生意，這類業(yè)務(wù)可以用電商發(fā)展后快速出現(xiàn)的“快遞小哥”業(yè)務(wù)來(lái)類比。最后，在未來(lái)，智能制造的IP（知識(shí)產(chǎn)權(quán)）也將成為一種新商品。如德國(guó)巴登鋼廠就有一項(xiàng)重要的智能制造IP收入。
在張?jiān)瀑F看來(lái)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能鋼鐵行業(yè)的著力點(diǎn)并非技術(shù)本身，而是以下3點(diǎn)：第一，精益生產(chǎn)與管理；第二，制造協(xié)同，這常常意味著內(nèi)部流程、組織的重新定義；第三，整合運(yùn)營(yíng)，即要從整個(gè)價(jià)值鏈布局與思考，包括供應(yīng)鏈整合、采取預(yù)測(cè)性質(zhì)量體系、構(gòu)建面向制造業(yè)務(wù)的共享平臺(tái)等方面。
“從冶金行業(yè)的智能制造實(shí)踐來(lái)看，數(shù)據(jù)的切割與耦合是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能冶金智能制造的最大難點(diǎn)。”張?jiān)瀑F進(jìn)一步解釋道，“冶金行業(yè)的工藝特點(diǎn)以及傳統(tǒng)的信息化層級(jí)架構(gòu)，決定了不同工序?qū)?shù)據(jù)會(huì)形成天然的切割，跨工序的數(shù)據(jù)橫向流動(dòng)十分困難。實(shí)現(xiàn)冶金智能制造必然涉及端到端的橫向集成，比如跨工序的質(zhì)量控制與追溯、一體化生產(chǎn)計(jì)劃等，這些都需要數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)跨工序高效流動(dòng)。”因此，要實(shí)現(xiàn)跨工序多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)共享，他認(rèn)為需要解決兩個(gè)問(wèn)題：信息架構(gòu)問(wèn)題和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)融合問(wèn)題。
張?jiān)瀑F指出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的扁平化架構(gòu)剛好可以破解工序?qū)?shù)據(jù)的切割，從而解決第一個(gè)問(wèn)題。扁平化架構(gòu)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)目前企業(yè)信息化層級(jí)結(jié)構(gòu)的挑戰(zhàn)。可以預(yù)測(cè)，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下，企業(yè)信息化的功能會(huì)逐步向云端和邊緣端兩個(gè)方向進(jìn)行遷移，云端智能將集中大部分企業(yè)橫向貫通需要的功能，比如BI（商業(yè)智能）、ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）、MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)），而邊緣智能會(huì)承接部分來(lái)自傳統(tǒng)管理層（如MES）的功能，同時(shí)強(qiáng)化在過(guò)程級(jí)、基礎(chǔ)級(jí)的智能化水平。解決第二個(gè)問(wèn)題，則需要對(duì)數(shù)據(jù)與應(yīng)用進(jìn)行解耦，一個(gè)可行的技術(shù)路線是在原來(lái)的基礎(chǔ)上構(gòu)建一個(gè)語(yǔ)義抽象層，對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行某種集成、運(yùn)算，向上層應(yīng)用進(jìn)行定向發(fā)布。
《中國(guó)冶金報(bào)》（2020年10月13日 04版四版）
