那么這么一家略顯傳統(tǒng),甚至有些老舊的工廠,是怎么一步步做到升級(jí)改造的呢?
整體過(guò)程可以分成三個(gè)階段。
第一個(gè)階段,2013~2015年,基于精益生產(chǎn)的基礎(chǔ),打造數(shù)據(jù)底座。
在2012年的時(shí)候,研華第一次聽(tīng)說(shuō)工業(yè)4.0,但是當(dāng)時(shí)并不清楚什么是工業(yè)4.0。從2013年開(kāi)始,工業(yè)4.0逐漸成為了顯學(xué),大家都在談,研華也從2013年開(kāi)始做數(shù)字化轉(zhuǎn)型,打通了ERP和MES等系統(tǒng),通過(guò)APS來(lái)貫穿訂單和生產(chǎn)的過(guò)程控制,同時(shí)將人的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)來(lái)取代重復(fù)性的工作,實(shí)現(xiàn)了部分的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可視化。
第二個(gè)階段,2016~2021年,digital enable,加速數(shù)據(jù)優(yōu)化的進(jìn)程。
在這個(gè)階段,研華遇到了很多瓶頸和障礙。典型的挑戰(zhàn)比如工廠缺乏一盤棋的整體視角,業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)目標(biāo)不明確,場(chǎng)景數(shù)據(jù)、應(yīng)用、系統(tǒng)架構(gòu)不清晰;大量數(shù)據(jù)散布在不同的系統(tǒng)中,很多應(yīng)用開(kāi)發(fā)都會(huì)需要眾多的專用接口,IT變成了瓶頸。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,研華把數(shù)據(jù)上傳到data inside智能化平臺(tái),這相當(dāng)于是一個(gè)數(shù)據(jù)中臺(tái)。平臺(tái)劃分為不同的主題域,包含生產(chǎn)設(shè)備、品質(zhì)、訂單物料等,分類分項(xiàng)的做一些管理,然后向上展示一些標(biāo)準(zhǔn)的接口,這時(shí)各種數(shù)據(jù)可以通過(guò)數(shù)據(jù)中臺(tái)快速的收集、上傳和分析。
由于建立了這樣一個(gè)高效可用的數(shù)據(jù)中臺(tái),IT工程師的角色從原來(lái)gatekeeper變成了facilitator,研華認(rèn)為這點(diǎn)在轉(zhuǎn)型中是至關(guān)重要的一步。
第三個(gè)階段,2022年之后,AI enable,引入更多的AI能力,加速智能制造的轉(zhuǎn)型。
這個(gè)階段正在開(kāi)展的過(guò)程中
通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,研華在綠色改造和節(jié)能方面也取得了很好的成效。
2022年,昆山工廠的整體產(chǎn)值增長(zhǎng)7%,用電量下降238千瓦,單位產(chǎn)值的電耗有大約10%的節(jié)約。同時(shí)昆山工廠還布建了光伏設(shè)施,太陽(yáng)能占到全年電能供給的5~8%。所有這些舉措綜合下來(lái),研華昆山工廠有望在2050年實(shí)現(xiàn)凈零碳排放目標(biāo)。
三廢排放也有了顯著性的改善,廢氣的減排量是12%,廢水排放降低了31%,廢棄物的排放減少了32%。
在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過(guò)程中,研華的自動(dòng)化架構(gòu)發(fā)生了巨大的變化,主要的轉(zhuǎn)變有4點(diǎn):
1.從集中式到分布式架構(gòu)
決策和控制在邊緣設(shè)備、云端服務(wù)器,以及中心控制器之間進(jìn)行分布和協(xié)同。
2.從傳統(tǒng)硬件到軟件定義
很多功能和自動(dòng)化架構(gòu)采用軟件定義的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),傳統(tǒng)的硬件設(shè)備逐漸被軟件化,這也是研華大量投入軟件與平臺(tái)的初衷。
3.從靜態(tài)到AI動(dòng)態(tài)優(yōu)化
過(guò)去的自動(dòng)控制是一個(gè)邏輯架構(gòu),現(xiàn)在的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)數(shù)據(jù)的不斷反饋,形成了一個(gè)動(dòng)態(tài)AI結(jié)合的優(yōu)化系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)會(huì)愈發(fā)智能。
4.從閉環(huán)到開(kāi)放生態(tài)
從過(guò)去的單一封閉系統(tǒng)到開(kāi)放生態(tài),這也是研華將昆山的研發(fā)中心取名叫做“協(xié)同創(chuàng)新研發(fā)中心”的原因,研發(fā)一定要和客戶、用戶結(jié)合在一起。
跨越鴻溝,從數(shù)字化到智能化用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)管理
當(dāng)我們解決了第一個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與接入的問(wèn)題,解決了第二個(gè)IT與OT數(shù)據(jù)整合與打通的問(wèn)題,自然就會(huì)遇到第三個(gè)問(wèn)題:也就是如何從數(shù)字化到智能化,跨越鴻溝,真正實(shí)現(xiàn)用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)管理?
企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型一定是離不開(kāi)數(shù)據(jù)的,但是其實(shí)數(shù)據(jù)也往往是企業(yè)啟動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一個(gè)最大的障礙。
已知的條件很明顯,比如上個(gè)月我們做的怎么樣?上個(gè)月我們?yōu)槭裁醋龅搅??下一步我們解決的問(wèn)題是要知道未知的數(shù)據(jù),去解決未知的問(wèn)題,也就是我們要做預(yù)測(cè)和決策。我們要知道下個(gè)月能做成什么樣?還要知道我們做什么,下個(gè)月才能達(dá)到目標(biāo)?
我們很多制造企業(yè)在現(xiàn)場(chǎng)收集了大量的設(shè)備和傳感器數(shù)據(jù),還有企業(yè)IT信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù),現(xiàn)在要解決的問(wèn)題就是怎么跨越鴻溝,讓這些數(shù)據(jù)能夠驅(qū)動(dòng)管理和決策,中間這個(gè)鴻溝就要用AI技術(shù)幫助我們跨越。