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首頁哈佛商業評論施耐德:工業數字化賦能中國製造業轉型升級

施耐德:工業數字化賦能中國製造業轉型升級

“製造業本質是什麼?其實是能源輸入、製造加工、輸出產品和廢料。這也對應了工業製造過程中的三大核心——底層的自動控製能力,中間的信息係統和上層的運營能力。三者在數字化時代已經開始有機結合。

當前,施耐德更多為企業提供的是整體數字化解決方案。施耐德非常熟悉工業製造和運營管理的流程。訂單下來,先 拆分到工序,然後和所有的機械做融合,最後是產出和運營 管理,我們更清楚地知道客戶生產過程需要改進的點在哪裏。”

——施耐德中國 IT 基礎架構高級經理 孔祥兵

中國製造2025”正處於起步階段。在工業4.0時代,中國有望實現彎道超車,從製造業大國轉型為製造業強國, 走向全球價值鏈的更高端。

同時,中國恰逢供給側改革,個性化、定製化的產品和服務需求將越來越旺盛。為此,企業也必須以數字化的力量,加大對傳統製造業供應鏈的數字化改造。

對於中小企業來說,數字化轉型前期投入巨大,因此精準地找到問題所在,對於中小企業來說非常重要。通過數字化變革,企業實現了對產品的全生命周期管理, 從而大大節省了以往工程師排查所需的人力物力,降低運維成本及事故危險係數, 提高工人數字化能力,釋放生產潛能,助力企業實現精益控製和數字化管理,為即將到來的變革做好準備。

工業4.0為中國製造提供了彎道超車的機會,但企業首先要完成自身數字化轉型升級。

工業4.0正從概念變為現實。這一概念最初由德國提出,以“智能工廠”、“智能生產”和“智能物流”為核心,描繪了一個人、設備與產品實時聯通的數字化智能製造時代。中國版工業4.0——“中國製造2025”施耐德通過信息化係統,將能耗、自動化控製和產品的全生命周期管理融為一體在2015年提出,計劃用十年時間,通過 信息化和工業化“兩化”深度融合,實現 從製造業大國轉型為製造業強國的目標。

全球電氣巨頭施耐德是自動化和能效管理行業的優秀者,為100多個國家的能源及基礎設施、工業自動化控製、樓宇自動化及能效管理等方麵提供服務。從2008年以來,中國已經成為施耐德產品的主要市場、最大的客戶。在新形勢下,施耐德熱情擁抱“中國製造2025”,幫助更多的製造企業完成數字化轉型升級。

近日,《哈佛商業評論》中文版采訪了施耐德中國IT基礎架構高級經理孔祥兵,從施耐德的中國實踐說起,為中國製造2025提供重要的參考。

智能製造與“透明工廠”

人類社會發展至今,經曆了三次工業革命的洗禮,如今正處於第四次工業革命爆發的邊緣。世界經濟論壇創始人兼執行主席克勞斯施瓦布曾表示,“即將發生的、備受期待的第四次工業革命結合了數字、生物和物理係統,並將在人類和機器之間傳播一種新的互動。”

工業4.0是第四次工業革命在製造業領域的延伸。它以智能製造為核心,通過新的技術與傳統工業相融合,實現製造過程中諸如分析、推理、判斷、構思和決策等智能活動。“製造業本質是什麼?其實是能源輸入、製造加工、輸出產品和廢料。這也對應了工業製造過程中的三大核心——底層的自動控製能力、中間的信息係統和上層的運營能力。三者在數字化時代已經開始有機結合。”孔祥兵稱 。

施耐德通過信息化係統,將能耗、自動化控製和產品的全生命周期管理融為一體

施耐德通過信息化係統,將能耗、自動化控製和產品的全生命周期管理融為一體

當工廠中每一個引擎、每一個開關、每一個渦輪、每一個扇葉都安裝傳感器或軟件,賦予了每一個設備產生數據的能力,實時傳送到平台,將形成一張從單台機器、生產線、車間到工業物聯網的數字化網絡,促進生產流程和管理的智能化升級。

“舉個簡單的例子,我們向學校銷售了100張桌子,如果給每張桌子都設置一個數字化標簽,那麼廠方就能通過設備傳感器感知到100張桌子的放置位置,以及在辦公室和教室不同的損耗程度,在恰當的時間點及時跟蹤客戶的新需求。”

施耐德電氣擁有1900萬產品資產,包括斷路器、變壓器、開關齒輪、麵板和動力電子設備等,通過讀取電壓、電流、溫度並將這些信息傳送到雲端存儲和分析,所有資產都可能在物聯網中變成智能產品。2017年,施耐德電氣向中國工業用戶正式推出了麵向工業領域的EcoStruxure,基於物聯網構建開放、可操作的係統架構與平台,打造“透明工廠”。

“以前大家覺得施耐德就是做產品的,但事實並非如此,我們還為企業提供整體的數字化解決方案。施耐德非常熟悉工業製造和運營管理的流程,訂單下來先拆分到工序,然後和所有的機械做融合,最後是產出和運營管理,我們更清楚地知道客戶整個生產過程需要改進的點在哪裏。”

IT 基礎設施的升級

在工廠車間、城市樓宇、風電和光伏場、汙水處理廠等應用場景,通過部署的硬件和軟件,大量的電力數據被實時傳送至係統架構與平台,施耐德通過全麵采集製造業各個環節產生的數據,實現數據與“雲”的無縫銜接,並提供實時的數據分析、運營和管理。

與傳統的互聯網數據不同,電力大數據具有特殊性,不僅數據量龐大,且複雜程度高。尤其是工業領域,數據傳輸不僅要應對嚴寒、酷暑等嚴苛的環境,還對實時性和精確度有較高的要求。

工業領域數萬億個設備和感應裝置進行互聯互通,巨大的數據被實時上傳到“雲”。這一現狀對施耐德提出了新的IT基礎設施需求,原有係統也亟待升級更新。施耐德迫切需要促進企業內部計算能力和計算資源的提升,以承擔更加複雜的數據分析需求。“施耐德在中國部署的都是較大的數據庫,數據擴展也比較快,大概2015年時達到40TB,後來到100TB/200TB,現在基本是PB級(1PB=1024TB)的。在這種情況下,數據庫支撐承載的能力非常重要,需要強大的IT基礎架構作為支撐。”

此外,工業係統對安全性和穩定性要求極高。據2017年的數據統計,18%的數據中心都曾經發生過導致應用中斷的大型事故,這些事故的原因有的是成本控製導致的質量低下,有的是後期運維不足導致的流程問題。

基於施耐德對數據傳輸穩定性、敏捷性、安全性的要求,以及企業定製化需求對軟硬件部署靈活性的需求,施耐德選擇BOB登陆 作為重要合作夥伴。

自1998年開始運行的施耐德SAP ERP係統支撐了公司95%的業務,其數據庫係統運行在BOB登陆 Superdome關鍵業務服務器平台上,生產數據超過32TB,係統支撐超過63個公司代碼,支撐業務金額超過每年350億元人民幣。伴隨著業務的飛速增長,施耐德再次與BOB登陆 合作,應用Synergy塑合型基礎架構平台等創新產品對業務支撐係統進行了升級更新,以更好地支撐數字化業務的發展。

Synergy是為銜接傳統及雲原生應用而架構的塑合式平台,可以根據不同的應用場景需求快速部署整體的IT環境,包括硬件平台與軟件應用,提供真正敏捷高效的混合IT基礎架構,將傳統僵化的物理係統轉變為靈活的物理或虛擬資源池。這一產品可以大大節省運維成本,助力企業根據需求變化快速進行係統更新和新模塊部署,實現工業IT架構的穩定和持續,滿足施耐德對工業大數據穩定、快速、高效的要求。

智能樓宇助力節能減排

除了智能化和數字化,工業4.0還有一個顯著的目標——綠色發展。綠色發展是世界經濟發展的潮流,中國政府向世界承諾的減排整體目標是:到2020年,實現單位GDP二氧化碳排放下降40%-45%,清潔能源消費占比達到15%。對於碳排放總量長期處於世界前列的大國而言,要想實現這一目標,唯有加快經濟轉型,發展綠色經濟。

“未來中國市場對節能降耗的需求將會持續快速增長,這是我們的機會。”在施耐德的眾多細分市場中,城市樓宇智能管理最近成為新的增長點。城市樓宇是能耗大戶。據國際能源署的統計顯示,樓宇耗電量占全球總耗電量的50%。通過在全球範圍內實施建築節能,到2050年可以減少58億噸的二氧化碳排放,減少83%的溫室氣體排放。樓宇如何實現數字化管理?孔祥兵為我們描繪了一番。第一,樓宇中的電梯、空調、照明、攝像頭、門禁甚至是廣播,所有電器設備,都由一個完整的雲平台或現場數據中心進行控製;第二,所有的開關和電源都有相應的數字化模塊,通過電能質量監測裝置實時采集整棟樓宇的電力消耗,彙總為整個樓宇的數字化資產,實現電力資產的“可視化”;第三,電力自動化運維和管理,通過對所有電力資產分析,係統對整個大樓進行電力分配,通過多個站點進行遠程管理;第四,通過樓宇數據的收集分析,采取更加科學、更加優化的能耗方案,並及時發現潛在的電力隱患,保證樓宇設施高效安全運行。

“比如說樓宇新增加了一些員工,能不能讓這些人實現在這裏辦公?通過軟件的平台的可視化電力資產,可以告訴你當前樓宇資源夠不夠,可不可以用,在哪裏用比較合適。”

正如孔祥兵所說,工業4.0時期,智能製造將徹底打破底層的自動化控製和上層的設備運維,通過信息化係統,將能耗、自動化控製和產品的全生命周期管理融為一體,助力更多企業實現數字化轉型升級。對於施耐德來說,本輪全球製造業變革不僅意味著無限商機,也是自身實現轉型升級的重要機遇。在覆蓋全球的生態係統中,施耐德正在自己的開放平台上與眾多優秀的合作夥伴、集成商和開發者社區展開協作,共同為用戶提供實時控製,提升運營效率。