工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)協(xié)同制造

1、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)協(xié)同制造隨著新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，很多國家、很多企業(yè)都意識(shí)到協(xié)同制造聯(lián)網(wǎng)，是代表互聯(lián)網(wǎng)+制造融合創(chuàng)新大方向的頂級(jí)生態(tài)系統(tǒng)；也就是說，無論是美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)仍是德國工業(yè)4.0，其最具代表性的跨國平臺(tái)正在展露，正在凝結(jié)大量生產(chǎn)資源和大量工業(yè)大數(shù)據(jù)；美國：重在服務(wù)以及衍生新價(jià)值ge推出的 predix 云平臺(tái)是一個(gè)的工業(yè)操作系統(tǒng)， 其中有很多模塊可以由各個(gè)企業(yè)依據(jù)其行業(yè)背景，構(gòu)建適用于自己的解決方案； predix 主要是三層架構(gòu)，是面對(duì)工業(yè)領(lǐng)域的第一個(gè)基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的云平臺(tái)，底部是供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的 iaas層，中間是平臺(tái) paas層，最上端軟件及服務(wù)層saas；pre

2、dix 利用這三層云運(yùn)算架構(gòu)，將各種工業(yè)設(shè)備或機(jī)器以及供應(yīng)商等相互聯(lián)結(jié)，供應(yīng)資產(chǎn)性能治理（apm）和運(yùn)營優(yōu)化服務(wù)，每天監(jiān)控和分析來自數(shù)萬億設(shè)備資產(chǎn)上的千萬個(gè)傳感器所發(fā)回的 5000 萬條大數(shù)據(jù)，幫忙客戶優(yōu)化資源配置和業(yè)務(wù)流程，削減風(fēng)險(xiǎn)和實(shí)現(xiàn)100%無故障運(yùn)行；隨著越來越多的機(jī)器和設(shè)備加入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)跨過整個(gè)機(jī)組和網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器外表的協(xié)同效應(yīng)，形成智能數(shù)據(jù)，帶來龐大的潛在價(jià)值；2 /8優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)：在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的各種設(shè)備或機(jī)器，可以通過互聯(lián)網(wǎng)相互協(xié)作，提高網(wǎng)絡(luò)整體的運(yùn)營效率；例如，在醫(yī)療領(lǐng)域，將醫(yī)生和護(hù)士等醫(yī)療數(shù)據(jù)互聯(lián)，數(shù)據(jù)可以無縫地傳輸給醫(yī)療機(jī)構(gòu)和病人，等待的時(shí)間將會(huì)更短，能夠更快

3、速地幫忙病人使用正確的醫(yī)療設(shè)備，從而使得醫(yī)療設(shè)備利用率更高，醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量更好；智能數(shù)據(jù)的龐大價(jià)值也可表達(dá)于交通網(wǎng)絡(luò)中的路徑優(yōu)化；很多車輛實(shí)現(xiàn)互聯(lián)之后， 就會(huì)知道自己的位置和目的地，同時(shí)能夠明白到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)其他車輛的位置和目的地，答應(yīng)優(yōu)化路由來查找到最有效的人工智能解決方案；優(yōu)化運(yùn)維：通過智能數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化、低成本，并有利于整個(gè)設(shè)備或機(jī)器的運(yùn)行保護(hù)；例如，將機(jī)器、組件和各個(gè)環(huán)節(jié)聯(lián)網(wǎng)之后，將實(shí)現(xiàn)一個(gè)可監(jiān)測(cè)的設(shè)備狀態(tài)，可以在正確的時(shí)間將最優(yōu)數(shù)量的零部件交付到精確的位置，將削減零部件庫存需求和保護(hù)成本，提升設(shè)備或機(jī)器的穩(wěn)固性；復(fù)原系統(tǒng)：通過建立廣泛的大數(shù)據(jù)信息，幫忙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在發(fā)生毀滅性打擊之后更加

4、快速、有效的進(jìn)行復(fù)原；例如， 當(dāng)?shù)卣鸹蚱渌匀粸?zāi)難發(fā)生時(shí)，可以用智能外表、傳感器和其他智能設(shè)備和系統(tǒng)組成的網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行快速檢測(cè)，隔離發(fā)生故障的設(shè)備或機(jī)器，不至于發(fā)生串聯(lián)而導(dǎo)致更大規(guī)模的故障發(fā)生；自主學(xué)習(xí)：每臺(tái)設(shè)備或機(jī)器的操作體會(huì)可以聚合為一個(gè)3 /8大數(shù)據(jù)，使得整個(gè)設(shè)備或機(jī)器能夠自主學(xué)習(xí)；這種自主學(xué)習(xí)的方式是不行能在單個(gè)機(jī)器上來實(shí)現(xiàn)的；例如，從很多飛機(jī)上收集的數(shù)據(jù)加上位置和飛行的歷史數(shù)據(jù)，才可以供應(yīng)有關(guān)各種環(huán)境下飛機(jī)性能的信息；當(dāng)越來越多的機(jī)器連接在一個(gè)系統(tǒng)中，產(chǎn)生很多智能數(shù)據(jù)的結(jié)果將是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大并能自主學(xué)習(xí)，而且越來越智能化；一旦智能設(shè)備采集到大量的智能數(shù)據(jù)，就可以通過智能系統(tǒng)，挖掘出

5、具備商業(yè)經(jīng)營價(jià)值的智能決策；設(shè)備與數(shù)據(jù)相互結(jié)合， 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同且 .時(shí)更新， 將對(duì)諸多行業(yè)帶來較大裨益；據(jù) ge公司的猜測(cè)，航班延誤每年給航空公司帶來的缺失超過 400 億美元；其中 10%的延誤是由于對(duì)飛機(jī)的保護(hù)欠缺所造成的；同時(shí)，全球航空業(yè)每年燃油費(fèi)用高達(dá)1700 億美元（營業(yè)收入約為5600 億美元），而依據(jù)國際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)（ iata）的調(diào)查，這些油耗中有18%22%屬于資源鋪張；ge的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過對(duì)飛機(jī)航運(yùn)輸局和零部件系統(tǒng)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)，分析修理保養(yǎng)上的問題，每年可削減1000 次延誤情形；同時(shí)，挑選適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)，進(jìn)行修理保養(yǎng)，也可以 降低設(shè)備投資成本；通過航運(yùn)數(shù)據(jù)，挖掘削減燃油能耗的

6、實(shí) 現(xiàn)路徑，從而對(duì)飛行調(diào)度的優(yōu)化，可削減2%的能耗使用， 每年節(jié)省 2000 萬美元成本，削減大量二氧化碳排放；醫(yī)療占全球 gdp的 10%，是一個(gè)相當(dāng)大的行業(yè)；據(jù)ge公司的猜測(cè)，醫(yī)療領(lǐng)域由于低效率，每年會(huì)造成7310 億美3 /859%，高達(dá)4290 億美元的元的鋪張，特殊是臨床醫(yī)療占到鋪張；醫(yī)療從業(yè)人員與醫(yī)療器械之間的信息不對(duì)稱是主要緣由；例如：護(hù)士換藥、磁共振成像情形、醫(yī)生診斷等過程都沒能實(shí)時(shí)共享；將醫(yī)療從業(yè)人員、醫(yī)療器械進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，對(duì)診斷、手術(shù)、藥方等信息進(jìn)行共享，開展網(wǎng)絡(luò)協(xié)同式的診療；ge的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過綜合治理每個(gè)病床，每個(gè)診斷的工作流、患者流，搬運(yùn)和醫(yī)療器械，改進(jìn)醫(yī)療從業(yè)人員、業(yè)務(wù)

7、流程和器械通信情形，可削減15%30%的醫(yī)療器械成本，提 升醫(yī)療從業(yè)人員的工作效率，節(jié)省的時(shí)間可多為15% 20% 的患者供應(yīng)服務(wù)；ge將這個(gè)平臺(tái)開放給全部工業(yè)合作伙伴，期望將來形成一個(gè)龐大的、完善的生態(tài)系統(tǒng)，由各個(gè)企業(yè)積極開發(fā)具有行業(yè)輻射成效的應(yīng)用軟件（ app），并在此平臺(tái)上發(fā)布共享、互相借鑒、互惠互利；德國：既抓服務(wù)又抓生產(chǎn)作為德國工業(yè)4.0 的領(lǐng)軍企業(yè)， 西門子 2021 年年底宣布將設(shè)立一個(gè)跨行業(yè)的軟件平臺(tái)sinalytics，為數(shù)字化服務(wù)供應(yīng)技術(shù)基礎(chǔ)； sinalytics 與 predix 極為類似；據(jù)資料顯示，這一平臺(tái)將整合遠(yuǎn)程保護(hù)、數(shù)據(jù)分析及網(wǎng)絡(luò)安全等一系列現(xiàn)有技術(shù)和新技術(shù)，

8、仍能夠?qū)C(jī)器感應(yīng)器產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和分析，并利用這些大數(shù)據(jù)為客戶供應(yīng)全新的服務(wù)；比如， 可以通過這些大數(shù)據(jù)提升對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、火車、4 /830 萬臺(tái)設(shè)備已連接醫(yī)療成像系統(tǒng)的監(jiān)控；據(jù)說，已經(jīng)約有至 sinalytics 平臺(tái)；2 0 1 6 年 4 月，西門子對(duì)外正式推出“ mindsphere 西門子工業(yè)云平臺(tái)” ，當(dāng)時(shí)西門子宣稱該工業(yè)云平臺(tái)將為工業(yè)企業(yè)供應(yīng)“數(shù)字化服務(wù)譬如預(yù)防性保護(hù)、能源數(shù)據(jù)治理以及工廠資源優(yōu)化，特殊是，機(jī)械設(shè)備制造商及工廠建造者可以通過該平臺(tái)監(jiān)測(cè)其設(shè)備機(jī)群，以便在全球范疇內(nèi)有效提供服務(wù)，縮短設(shè)備停工時(shí)間，同時(shí)，mindsphere 仍為西門子的工廠數(shù)字化服務(wù)

9、供應(yīng)包括數(shù)控機(jī)床以及驅(qū)動(dòng)鏈的預(yù)防性保護(hù)服務(wù)”；據(jù)資料顯示， mindsphere 是一個(gè)數(shù)據(jù)聯(lián)結(jié)平臺(tái)，通過收集、整合和分析來自用戶端、供應(yīng)商、信息化系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，匯總形成數(shù)據(jù)企業(yè)的唯獨(dú)數(shù)據(jù)中心，由此創(chuàng)建完整的、簡(jiǎn)單應(yīng)用的產(chǎn)品性能大數(shù)據(jù)結(jié)果；同時(shí)，基于云運(yùn)算的運(yùn)算才能和數(shù)據(jù)處理才能，相關(guān)結(jié)果將能夠即時(shí)反饋到企業(yè)的信息系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)，從而提高企業(yè)對(duì)業(yè)務(wù)相關(guān)流程的響應(yīng)實(shí)現(xiàn)智能制造；實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng) +” 協(xié)同制造2021 年 7 月，國務(wù)院發(fā)布的關(guān)于積極推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+” 行動(dòng)的指導(dǎo)看法 中，“互聯(lián)網(wǎng) +”協(xié)同制造是重點(diǎn)行動(dòng)之一， 旨在推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)融合，提升制造業(yè)數(shù)字化、 網(wǎng)絡(luò)化、智

10、能化水平，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作，進(jìn)展基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同制造5 /8新模式；在重點(diǎn)領(lǐng)域推動(dòng)智能制造、大規(guī)模個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造和服務(wù)型制造，打造一批網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造公共服務(wù)平臺(tái)，加快形成制造業(yè)網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系；實(shí)際上，早在 2000 年，國際聞名的詢問機(jī)構(gòu)arc針對(duì)生產(chǎn)制造模式新的進(jìn)展，具體地分析了自動(dòng)化、制造業(yè)以及信息化技術(shù)進(jìn)呈現(xiàn)狀，從科技進(jìn)展趨勢(shì)對(duì)生產(chǎn)制造可能產(chǎn)生影響的角度，作出過全面的調(diào)查討論，并提出了用工程、生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈三個(gè)維度描述的數(shù)字工廠模型；其中，從生產(chǎn)流程治理、企業(yè)業(yè)務(wù)治理始終到討論開發(fā)產(chǎn)品生命周期的治理而形成的 “協(xié)同制造模式”（ collaborative manufact

11、uring model ，cmm ）；cmm 協(xié)同制造模式為制造行業(yè)的變革提出了一個(gè)理論依據(jù)和行之有效的方法；它利用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過將研發(fā)流程，企業(yè)治理流程與生產(chǎn) 產(chǎn)業(yè)鏈流程有機(jī)地結(jié)合起來，形成一個(gè)協(xié)同制造流程，從而 使得制造治理、 產(chǎn)品設(shè)計(jì)、 產(chǎn)品服務(wù)生命周期和供應(yīng)鏈治理、客戶關(guān)系治理有機(jī)地融合在一個(gè)完整的企業(yè)與市場(chǎng)的閉環(huán)系統(tǒng)之中，使企業(yè)的價(jià)值鏈從單一的制造環(huán)節(jié)向上游設(shè)計(jì)與研發(fā)環(huán)節(jié)延長(zhǎng)，企業(yè)的治理鏈也從上游向下游生產(chǎn)制造掌握環(huán)節(jié)拓展，形成一個(gè)集成了工程、生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈和企業(yè)治理的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造系統(tǒng)；當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)化的信息空間和現(xiàn)實(shí)化的物理空間可共同組成協(xié)同空間，信息空間對(duì)將來制造業(yè)的進(jìn)展

12、和競(jìng)爭(zhēng)力將產(chǎn)生6 /8至關(guān)重要的影響，將來制造業(yè)將進(jìn)入虛實(shí)交互的協(xié)同時(shí)代；將來的智能制造形狀將是將制造商、零部件供應(yīng)商、銷售商乃至消費(fèi)者搬到線上，構(gòu)成生產(chǎn)資源、人力物力、研發(fā)創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同結(jié)構(gòu)，主要目的是實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)與研發(fā)的協(xié)同、研發(fā)與生產(chǎn)的協(xié)同、治理與通信的協(xié)同，從而形成一個(gè)完整的制造網(wǎng)絡(luò)協(xié)聯(lián)網(wǎng)（ internet of collaborativemanufacturing ），由多 .制造企業(yè)或參加者組成， 它們相互交換商品和信息，共同執(zhí)行業(yè)務(wù)流程；企業(yè)、價(jià)值鏈和產(chǎn)品生命周期這三個(gè)維度貫穿于各個(gè)價(jià)值鏈中的制造參加者之間；“互聯(lián)網(wǎng) +”協(xié)同制造將成為將來智能制造的核心，協(xié)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)具體應(yīng)滿意三個(gè)“

13、 cm”要素；具體而言，在前端，顧客對(duì)工廠（ c2m）將供應(yīng)自己的標(biāo)準(zhǔn)化模塊供消費(fèi)者組合，或是吸引消費(fèi)者參加到設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的環(huán)節(jié)中來；在內(nèi)部，通過并行制造（cm）提升生產(chǎn)組織才能，以柔性化的智能制造去服務(wù)于海量消費(fèi)者的個(gè)性化定 制需求；在后端，通過云制造（cm）積極調(diào)整供應(yīng)鏈，使之具備更強(qiáng)的資源整合才能，做到低成本、高效率和短工期；以往， 制造業(yè)企業(yè)肯定要通過原料、設(shè)備、 生產(chǎn)、 運(yùn)輸、銷售五大環(huán)節(jié)組織生產(chǎn)制造；而這五個(gè)環(huán)節(jié)是相對(duì)固定的，且不行或缺的；并行制造時(shí)代，這五個(gè)環(huán)節(jié)可以相對(duì)獨(dú)立，變成五個(gè)可以動(dòng)態(tài)配置的模塊；每個(gè)模塊都有自己相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，自己的物聯(lián)網(wǎng)感知系統(tǒng)，依據(jù)消費(fèi)者需求，五個(gè)模7 /8塊可以自行高效整合，滿意生產(chǎn)制造的工藝需求；除了大幅縮短工期之外，仍能大幅降低成本；傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，只有等到全部產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙全部完成以后才能進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)工作，全部工藝設(shè)計(jì)圖完成后才能進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)預(yù)備和選購，生產(chǎn)技術(shù)預(yù)備和選購?fù)瓿珊蟛拍苓M(jìn)行生產(chǎn)；而并行制造就將各有關(guān)流程細(xì)化后進(jìn)行并行交叉，盡早開頭各項(xiàng)工作；通過分散價(jià)值網(wǎng)絡(luò)上的并行制造，產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝過程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)預(yù)備、 選購、生產(chǎn)等種種活動(dòng)并行交叉進(jìn)行；充分利用信息化和自動(dòng)化的手段，在產(chǎn)品開發(fā)、 生產(chǎn)、 銷售、物流、服務(wù)的過程中，借助軟件和網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)、溝通溝通，依據(jù)最新情形，敏捷、實(shí)時(shí)地調(diào)整生產(chǎn)