工业互联网加速制造业数字化转型

工业互联网是工业智能化发展的关键综合信息基础设施，制造活动在其上方得以进行，一系列数字化转型的业务借此才有可能开展。通过近几年实践和思考，制造企业已逐渐看到数字化转型的方向和着力点，聚焦十个领域

工业互联网是工业智能化发展的关键综合信息基础设施，智能制造活动在其上方得以进行，一系列数字化转型的业务借此才有可能开展。制造企业通过近几年的实践和思考，已逐渐看到数字化转型的方向和着力点。随着技术、产业、应用的创新突破和协同推进，工业互联网将与制造业数字化转型和智能化制造更加紧密结合，加速制造业数字化转型。如何实现融合发展，工业互联网和制造业两方面都在摸索和实践，制造企业更是期望工业互联网能够带给它们转型红利。从一些企业的实践和制造业数字化转型的要求看，以下十个领域（方面）是当前重要的切入点、结合部和着力点。

1.远程运维。制造中的大型关键设备，对制造工厂来说，相当于大脑和心脏，一旦发生故障，整个工厂将停产甚至发生重大事故。对这些设备的智能监控、故障诊断、预测性维护，极大地保障了工厂的安全运行。一些实力较强的先进企业，通过在装备和产品中集成传感、控制、通信等功能，对设备进行全面联网，打造大数据监测分析的服务平台，实现装备在线状态监控、远程运维和全生命周期管理，加快了装备制造企业向服务型制造转变。陕鼓、沈鼓较早开展了大型鼓风机的远程运维业务，取得较好成效。大型挖掘机、起重机械的安全操作和运行也十分重要，徐工、三一重工通过对工程机械的远程监控，建立起以工程机械远程运维为主和几十万台设备接入的工业互联网。金风科技建立风机远程运维服务平台，实现风机和风电场的智能监控、故障诊断、预测性维护，比传统方法维护成本减少20%－25%，故障预警准确率达91%以上，发电效率提高10%－15%。

2.质量管控。自动化生产线上各个工序间的质量检测和最终的成品检验，是生产作业中重要环节，也是制造智能化的必要组成。通过现场实时采集和大数据分析，再反馈到生产线调节工艺参数，从而提高成品率、减少质量损耗。工业互联网对此得心应手。结合人工智能的应用，对产品质量检验，则可大大提高检测效率和降低人工检测的强度。为保障用户对产品使用的安全信任，也为了不断改进提升产品质量，特别是药品和食品的生产过程的可控制、可追溯，工业互联网结合传感、识别技术，将帮助企业实现制造和用户的互信。康恩贝药业建立覆盖采购、仓库、生产、质检、销售等全流程的数字化管控系统，实现了对药物生产过程的全程有效监控和自动化控制，改善了生产工艺，降低了药物生产质量风险，提升了药品的安全性、有效性、稳定性。

3.协同设计。制造企业规模的扩大、业务的国际化、市场响应速度的加速，不同地域、不同部门的协同设计，成为企业赢得竞争的重要手段。工业互联网为协同设计提供了便捷的环境和工具。尤其在5G环境下，设计人员间的对话、交流、讨论，变得十分方便有效。协同设计的开展，需要图像、三维图形的快速传递，目前5G的技术，下载速度可以满足要求，而上行速度较慢，尚满足不了协同设计的要求。随着5G技术的不断发展和完善，协同设计将变得如同在一个会议室里进行交流讨论一样。上海商飞建立的全球网络化协同研发平台，通过国内跨地区协同研发和制造，使C919飞机研制周期缩短20%，生产效率提高30%，制造成本降低20%，制造质量问题发生率降低25%。

4.共享制造。制造资源越来越不需要也不可能完全集中在一个企业内部。整合制造资源，开展企业的制造活动，完成从订单到交货以及后服务的一系列制造环节，已有可能通过工业互联网而实现。这已在一些企业的某些制造环节实行，并取得成效。网络协同制造，早些年就有研究人员提出，并做了初步尝试，希望充分利用和整合分散在各地各处的制造资源，以高效开展制造活动。只是由于当时技术和环境尚未成熟而未能实现。航天云网，是在863项目研究工作的基础和技术积累上，建立起来的面向制造业和其他领域的工业互联网平台。可以为制造企业提供交易、协作、配套以及智能化改造所需的服务。已为某电视机和智能终端制造企业，分析其产线上影响生产效率的关键工艺，并进行仿真模拟，从而提高了产线的日生产量；也为十几家生产航天机械元器件的制造企业开展新产品研制服务，使企业新产品研制周期从6.5个月缩短到5个月，新产品上线从24个月缩短到18个月。

5.定制生产。随着自动化技术的提高和个性化需求的普及，大批量定制的制造模式日益为制造业推崇和客户的欢迎。自动化技术和智能化制造的发展，有可能在同一生产线上以大批量生产的单件成本生产出个性化的产品，这是大批量定制这一制造模式的要义。大连大杨服装、青岛红领服装，首先在服装行业实施大批量定制生产方式。服装企业可根据消费者的体形、身材以及对款式、面料、品位等的喜好，几天内即可做出令消费者赞赏的合身、漂亮的服装，既提高了产品的附加值，加快了企业的发展，又满足了人们日益提高的生活、文化的需求。维尚家具通过构建“新居网”互动开放设计，建立“大规模家具设计定制生产系统”，实现消费驱动生产，企业得以快速扩张。尚品宅配可根据客户的需求，定制生产板式家具，满足不同消费群体的个性化需求。

6.物流仓储。制造活动离不开物料的移动、配送、仓储，智能物流是智能化制造的重要环节。物流已越出一个制造企业的范围，也逐渐成为一项专业的业务活动。大多制造企业的进货物流、出货物流已普遍交由专门的物流企业承担，而物料适时适量地配送到企业生产线各个工序的上线物流，也开始委托专业公司来承担。第三方、第四方物流应运而生，智能物流装备（AGV、叉车、立体库）制造业也得到快速发展。通过工业互联网，可有效掌握物料的移动、调度、仓储，对物料跟踪追溯，减少差错、降低库存、提高效益。无锡中鼎集成已累计生产了700多个立体库，在此基础上，可开展立体库装备的远程运维，也可根据用户的需要和许可，对物流数据进行分析，以帮助用户企业实现精益生产和智能化制造。

7.工艺革新。制造活动是按照一定工序、一定工艺、一定组织而进行的。制造工艺是将物件如何做出来和如何做得更好的技术。制造工艺是制造业的核心技术，是制造业实现高质量发展的重要抓手，是制造企业的看家本领和商业秘密。工业互联网代替不了制造工艺，但可以赋能工艺革新，可以促进研究出更好的工艺。在当前智能化制造的推进中，对工艺革新重要性的认识和艰巨性的预估都远远不够。工业互联网与工艺革新的研究、优化过程结合，在参数优化、反馈补偿、智能迭代、工艺仿真、数值模拟和方案比较等方面发挥作用，从而缩短工艺研究和优化周期，触发新工艺产生和应用。工业互联网，还可在工艺过程中实时监控，改善工艺质量，保证成品率的提高。

智能手机品牌企业，从响应消费者美感出发，不断改变手机背板材料，而代工企业必须短期内满足和适应手机企业的变化。工业富联为达到材料改变后的手机背板大批量生产的要求，从材料性能到加工工艺，从切削工具到切削参数，从加工机床到质量检测，进行了一系列深入研究，其深度不亚于研究机构和高校。研究成功后在企业内首先实现工艺验证和批量生产，并通过工业互联网将加工设备联网，实时管控生产过程，既按智能手机企业要求完成了订单，又依此为基础建立了工业互联网平台。山东临沂中瑞电子有限公司生产的铁氧体磁环线圈，批量大、手工作业多，为实现电感器智能化制造，首先从研究铁氧体磁环线圈的自动绕制工艺入手，进而研制自动化装备，再进行车间一系列智能化改造，最后完成电感器数字化车间的建设。与原工艺和老工厂比较，研发周期从8天缩短到3天，交货期从35天缩短到7天，作业人员从70人减少到7人，不良品率从80ppm降到20ppm。

8.精益管理。精益是制造业的哲学和重要理念。从精益生产、准时化生产到精益管理、精益思维，制造企业进入到新的发展阶段。但多数制造企业并未重视这一点，不免有些遗憾。精益生产、精益管理是智能制造的基础和前提。工业互联网为制造企业实现精益生产和管理，提供了新的机会和手段，也为精益生产与智能制造的结合，提供了环境和可能。天津爱波瑞公司，在多年从事精益管理咨询和帮助制造企业实施精益生产的基础上，研究完成精益数字云（LDC），为大量中小制造企业提供便捷的工具和服务。九江石化通过建立一体化的能源管控中心平台，建立针对高附加值用能的氢气和瓦斯的产耗平衡模型和优化系统，以及对能源计划、生产、优化、评价的闭环管控，从而实现节能降耗，近三年，能源利用效率提高了4%。