面对数字经济大潮,海量工业数据的价值潜力被不断激发,工业互联网厂商如何帮助工业制造企业在数字经济浪潮中寻求发展与突破,加速实现数智化转型升级?9月8日,寄云科技CEO时培昕在“数聚力量 智见未来”寄云NeuSeer全新工业互联网产品发布会上带来精彩解读。
寄云科技是一家以数据智能为核心的工业互联网公司,近年来我们的核心业务一直都是围绕着数据,持续思考寄云科技要怎么通过数据帮助企业实现智能化。
众所周知,三次工业革命分别是机械化、电气化和自动化,构建了整个工业基础。其中,自动化的诞生创作了巨大的生产力,一是精度提高,解决了产品品质问题;二是速度加快,提高生产产能;三是表现在效率提升,提升了人均产出的价值;四是安全性加强,降低了繁重、重复、高危行业人员的需求。自动化,特别是以人为核心来主控的生产单元自动化,上升到机器和机器之间共同协作。换句话说,产线自动化,正在一步一步走向智能制造。
智能制造,很多人把它误解为自动化,并不是准确的。智能制造有很多特点,概况来说,主要有五点:一是精确性,保证设备的准确运行、控制的准确性以及工艺的稳定性;二是实时性,能实时进行有效过程控制以及实时生产决策;三是灵活性,能够在动态变化的环境下保持自适应的调整生产能力;四是可预测,根据历史状态和约束条件,实现关键生产指标的预测;五是可优化,可以实现自我优化、自我调节以及自我学习。所以,整个智能制造代表着许多基于智能化的能力,以及构建各种自适应能力的集合。
智能制造的核心基础是装备智能化和生产智能化。我们说智能制造其实是自底向上的,通过装备智能化实现装备本身在各种场景下的精确控制,走向在各种变化状态下,能够满足生产实时性精确性要求的生产智能化。
对于很多装备厂商来讲,装备智能化是非常明确的一个方向。但是,装备智能化,并不是添加了许多高昂的传感器以及先进材料,把整个生产装备做到多豪华,就代表了装备智能化。装备智能化的理念是需要回答很多问题,概况来说:
1.如何在相同的硬件成本上, 不依靠增加高昂价格的传感器或者材料,就可使装备性能大幅提升,获得更高甚至数倍的售价?
2.如何弥补传感器精度、实时性的不足,提高控制的精度和实时性?
3.如何提高设备可靠性,减少客户维护成本,提高客户满意度?
4.如何能够成为客户工艺方面的专家?5.如何获得更好的持续订单和备件订单?这都是智能化厂商面需要直面回答的问题。
同时,当前的装备其实都面临一些严峻的挑战。首先是在设计层面,我们做得很多都是开环的设计。实际上到生产过程中,完成使用过程中,设计原理与真实运行效果相差很大;
其次,在控制层面,控制精度取决于传感器精度和固定规则,难以实现精细化,更无法实现预测控制;
再者,维护保养层面,被动式的维护,经常导致客户出现非计划停机,从而产生高昂的维护成本;
最后是集成层面,很多系统都是比较相对封闭的系统,无法开放化,实现与其他装备的高效集成和协作。
所以,装备智能化的关键在于:
第一,数字孪生。基于设计仿真和运行数据结合的数字孪生,通过不断闭环融合以及迭代,提高在运行过程中对监测覆盖范围的完善,以及实现对工艺设计和设备自动化的优化设计;
第二,智能控制。基于动态规则和机器学习构建的精细和预测控制,通过算法补偿传感器的精度和实时性;
第三,预测性维护。通过机器学习构建设备正常运行状态和故障的特征库,基于实时分析构建设备故障预测,实现自动诊断,通过精准计算剩余寿命进行早期维护;
第四,开放集成。提供开放的数据服务和控制服务,支持第三方高效集成。
在装备的生产阶段,我们对于生产智能化需要去思考几点:
1.如何有效提高装备的本身能力?如何通过数据分析,提高工艺稳定性,实现工艺优化?
2.如何实现缺陷早期检测,同时提高缺陷的预测能力?
3.如何在动态的约束条件下,怎么选择更合理的资源组织生产?
4.如何对产能、成本、质量、效率等关键生产指标进行实时监控,进而提高生产决策的准确性和透明性?以上都是需要生产智能化去解决的主要问题。
那么,从装备智能化到生产智能化,如何快速走向智能制造?
寄云认为,数据手段的充分运用将有助于解决生产过程中的装备工艺质量性能指标等一系列问题,包括通过物联网手段提取测量工具各种各样数据、通过数据采集边缘计算智能控制实本地处理等。因此,概况来说智能制造的核心其实是对于对数据智能的应用。
寄云NeuSeer工业互联网平台是服务智能制造,以数据智能为核心的工业互联网平台。从成立至今,寄云科技经历了三个发展阶段。
一是NeuSeer 1.0阶段,寄云科技以NeuSeer工业互联网平台为底座,围绕着不同项目开展以满足客户定制化需求,打造了非常多的项目案例。例如,寄云科技与宝石机械基于工业网关,对石油钻机的关键子系统的自动化数据进行实时监测,提供实时告警,并构建设备健康档案,提供预测性维护及常规维护保养的功能,从而协助企业增加3400万备件的销售,降低90人次非必要出差;
同时,寄云科技也为全球知名汽车零部件厂商格特拉克,采集CNC实时运行数据,与ERP、MES的生产计划和工艺路线数据进行结合,精确的计算OEE、JPH、MTTR、MTBF等指标,实现OEE提升9%,MTBF提升6%,每条产线减员1人的效益提升。
二是NeuSeer 2.0阶段,进入寄云科技向产品为核心的发展阶段。2.0阶段有两个突出的特点,场景化和产品化。一方面,寄云通过服务众多的不同行业客户的经验积累,提炼出4个分布针对设备、产线、工厂以及安全的标准化产品,以实现整个工业物联网产品线;另一方面,寄云针对IT与OT数据的融合、存储以及分析管理,打造一条工业大数据产品线。通过工业物联网产品线以及工业大数据产品线,寄云科技构建了完整的工业互联网产品线。自此之后,寄云科技开始把应用平台,做一个产品化的方式推进。
在此阶段中,寄云重点推进了关键客户的应用落地。包括与北方华创合作,基于寄云工业物联网产品和大数据产品,构建半导体装备的工艺监测、异常检测、配方和集群管理,不仅实现半导体管控软件的国产化替代,同时在数据处理性能比国外厂商提高数十倍;其次,为中国中车提供寄云工业数据分析建模平台,基于设备状态数据形成关键子系统模型,开发数十个模型,构建车辆关键子系统的故障诊断和预测能力,从而有效提高车辆故障预警能力、降低运维成本。
到了今年以及未来,寄云科技希望能够围绕着现有的产品,优化打造NeuSeer工业互联网平台,能够以合作伙伴共同前进的方式走向未来。所以今天才有围绕行业化、产品化及生态合作伙伴的NeuSeer 3.0阶段。
首先说行业化。在行业应用和解决方案方面,寄云科技在原有平台基础又往前迈了一步,针对每一个不同行业都形成一些特定应用场景。例如针对半导体制造、离散制造业、石油天然气、电力能源、轨道交通等细分行业,寄云都把丰富的实践经验形成产品化应用,同时在此基础上,寄云可以拓展服务于更多、更为垂直行业的客户。
在行业算法和模型方面,寄云科技将多年积累起来的上百个数据分析的模型,针对不同行业进行,提供了数十种针对半导体、石油天然气、新能源、轨道交通的算法模型,变成寄云平台的数字化资产,通过分析模板支持工程师实现快速的二次开发。
其次,产品化。寄云科技不仅在2.0基础上又增加了一系列产品功能,实现更完整的工业互联网应用开发和工业数据分析产品。
最后,合作伙伴及生态建设方面,寄云科技正在加速携手产学研合作伙伴,一同为工业的数智化高质量发展带来实实在在的增量价值。一方面加强与装备厂商共同合作研发更智能的设备远程运维和智能控制,提升装备的智能化程度;一方面与自动化厂商一同积极拓展行业数字化解决方案,另一方面强化与工业软件厂商在工业物联网和大数据平台能力方面的深度结合,共同开发智能化的行业应用;同时针对平台厂商一同联合拓展行业客户,为客户提供数智化解决方案;围绕机理和数据的结合,与更多科研院所构建更多应用场景的数据分析。
在此基础上,寄云科技重点增强了基于公有云的工业互联网平台服务能力,以服务于更多不同行业的工业客户,培育伙伴生态合作新模式。提供从智能控制、数据采集、设备接入、数据分析建模和可视化开发在内的开放平台,快速实现包括装备智能化、生产智能化、数字化管理在内的智能化应用。
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