工业互联网被业界誉为工业革命和互联网革命之后的下一次生产力革命,是互联网+智能制造业的跨界融合。 其核心是互联网与机器设备的融和,通过传感器收集机器工作时的数据,进行数据分析和研究,为决策提供支撑,并根据决策进行实时判断处理,进而提高效率,减少故障。
工业互联网被业界誉为工业革命和互联网革命之后的下一次生产力革命,是互联网+智能制造业的跨界融合。 其核心是互联网与机器设备的融和,通过传感器收集机器工作时的数据,进行数据分析和研究,为决策提供支撑,并根据决策进行实时判断处理,进而提高效率,减少故障。
组织介绍

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工业物联网的作用主要有三个:1)IT和OT的高度融合,2)数据驱动的实时智能运营,3)在(客户)需求满足的过程中资源与能力的精确匹配和精细管理。这三个功能也是工业物联网明显有别于ERP、MES等IT系统的特点之处。

  1. IT和OT的融合

IT指的是以CRM、PLM、ERP、SCM、MES等为代表的IT系统。企业中的IT是以流程驱动(Process-Driven)的,它们所管理的主要对象是客户需求、产品结构和资源。企业中的OT所管理的对象则是制造过程和能力。

在传统的IT架构中,OT中的数据只有数据存储地址和数据字码,通常没有类别、单位等业务意义,不能直接被IT系统使用。况且,OT中数据的产生频率以毫秒计,其数据产生的频率和数据量远远超过IT系统中的数据。显然,在传统的IT架构中,OT中的数据和IT中的数据,不能直接进行交互。工业物联网平台可以在OT和IT之间架起一座沟通的桥梁,通过赋予OT数据以业务意义,将来自OT的流式数据与来自IT的关系型数据进行融合,从而支持连接(Connecting)、计算(Computing)和控制(Controlling)等数字化业务场景。

实现IT与OT的融合,是工业物联网的最基本的使命。

  1. 数据驱动的实时智能运营

与ERP、PLM等IT系统的不同之处还在于,工业互联网是数据驱动(Data-Driven)的,对数据的采集、加工和应用是工业物联网的应用范式。从数据到信息,再到知识,再到洞察,再到决策和行动,工业物联网完成了它的运行闭环。而信息、知识、洞察等数据应用层次的不同,分别可以实现描述性分析、诊断性分析、预测性分析、规则式响应等分析场景。到了规则式响应阶段,已离自主运营不远了。这些,也就是所谓的智能运营。加之工业物联网中的数据是实时的,从而可以实现实时智能的运营。

工业物联网中的智能运营场景包括质量管控的闭环和优化、能耗管理的闭环和优化、设备管理的闭环和优化、工艺过程的闭环和优化、计划与排程的闭环和优化、环境安全的监控与预测、运营绩效的监控和预测,等等。

工业物联网基于数据驱动的实时智能运营场景,需要有相应的数字空间做支持,这就是基于工业物联网的数字化技术解决方案——数字主线和数字孪生。数字主线实现了IT中的数据与OT中的数据的融合,数字化孪生则以模型(数字模型或机理模型)为有机单元,将相关数据进行整合并开放给工业APP、增强现实等用户交互界面调用。

  1. 资源和能力的精确匹配和精细管理

企业中产品的制造过程,就是根据客户需求和产品结构的要求,将资源转化为产品的过程,而转化过程的依托就是以设备、生产线等形式为代表的能力。

基本上,生产计划的制订有两类:基于资源的计划(Resource-Based Production Planning),以及基于能力的计划(Capability-Based Production Planning)。ERP、MES等传统的IT系统只能做基于资源的生产计划,这种计划模式在标准化、大批量生产的业务场景中是可行的。随着近年来客户需求的快速变化,个性化、多品种、小批量的生产模式已经成为很多行业和企业的常态,如果企业不想在设备等固定资产上投资太大,就需要建立柔性化生产体系,而柔性化生产体系的计划模式主要是基于能力的计划,或至少要综合应用基于资源的计划和基于能力的计划。

要做好基于能力的生产计划,企业就必须对设备或生产线等制造能力的运行状态进行实时掌控,这必须要有工业物联网做支撑。换句话说,如果企业开发并有效应用了工业物联网平台,就可以在满足客户需求的前提下,实现资源与能力的精确匹配和精细管理,从而在交期、质量、成本、效率等运营指标方面获得竞争优势。

根据工业物联网上述三个作用的介绍,我们可以得出这么几个结论:1)工业物联网是PLM、ERP等传统IT系统的有效补充;2)工业物联网是数据驱动的,不是流程驱动的,如果用工业物联网平台去开发并处理某些业务流程,那就是用错了地方;3)工业物联网具有实时、智能的数据应用能力,将替代部分传统IT的报表功能,尤其那些与设备有关的、实时性的报表功能。

对于生产一线的作业管理而言,工业物联网与MES(或MOM)等IT系统具有更紧密的关系。在钢铁、化工等流程行业中,传统的MES系统主要管理对象是设备或生产线,未来有可能被工业物联网平台所替代。在离散行业,MES的管理对象虽然不仅仅是设备,但肯定也要进行重新改写,以便于与工业物联网平台进行更好地融合。

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