1、工業互聯網平臺 創新發展白皮書 工業互聯網系列研究報告 No.3 2018 國家工業信息安全發展研究中心 CHINA INDUSTRIAL CONTROL SYSTEMS CYBER EMERGENCY RESPONSE TEAM 國家工業信息安全發展研究中心 CHINA INDUSTRIAL CONTROL SYSTEMS CYBER EMERGENCY RESPONSE TEAM 指導委員會 主 任: 謝少鋒 副主任: 李穎 尹麗波 成 員: 何小龍 王建偉 馮偉 編寫委員會 組 長: 周劍 副組長: 肖琳琳 編寫單位和成員: 國家工業信息安全發展研究中心 余婧 夏宜君 黃潔 張梓盟 王瓅
2、 海爾集團 陳錄城 張維杰 王強 航天云網科技發展有限責任公司 侯寶存 鄒萍 劉清海 武璇 樹根互聯技術有限公司 何銘川 韓玉春 付文慧 耿靖松 江蘇徐工信息技術股份有限公司 張啟亮 周翔 張毅 韓鍵 陳玉龍 富士康工業互聯網股份有限公司 高子龍 梁斌 王雷 華為技術有限公司 朱星 浪潮軟件集團有限公司 趙文慧 張立志 高亞坤 劉長青 李春明 張俊龍 楊林娜 北京東方國信科技股份有限公司 趙紅衛 梁張偉 深圳華龍訊達信息技術股份有限公司 龍小昂 胡夢君 張亞杰 陳峰 用友網絡科技股份有限公司 楊寶剛 張友明 李明 梁棟 紫光云引擎科技 (蘇州) 有限公司 趙銘遠 張明明 陳虎 莫燕蔚 韓佳慧
3、張宸棟 趙夏利 石化盈科信息技術有限責任公司 索寒生 呂雪峰 上海優也信息科技有限公司 郭朝暉 林詩萬 李克斌 李志芳 北京蘭光創新科技有限公司 朱鐸先 北京寄云鼎城科技有限公司 時培昕 上海寶信軟件股份有限公司 叢力群 錢衛東 吳毅平 昆侖智匯數據科技有限公司 王巖鵬 鐘虓 北京金風科創風電設備有限公司 李富榮 中國華能集團有限公司 朱衛列 李振華 美的集團 王文華 孟凡高 北京索為系統技術股份有限公司 李義章 北京元工國際科技股份有限公司 董孝虎 北京中油瑞飛信息技術有限責任公司 裴沛 侯振宇 中車青島四方車輛研究所有限公司 崔鳳釗 中國第一汽車集團有限公司 林森 魯泰紡織股份有限公司 劉
4、子斌 李文繼 宋坤 報喜鳥集團有限公司 張剛 李芳 內蒙古伊利實業集團股份有限公司 魏呂博 山東締一智能服裝科技有限公司 李相哲 奇玉 浙江藍卓工業互聯網信息技術有限公司 譚彰 楊明明 浙江中控技術股份有限公司 俞海斌 智能云科信息科技有限公司 白歐 中國移動通信集團有限公司 王小奇 北京天澤智云科技有限公司 董智升 劉宗長 迪尚集團有限公司 惠懷平 王文強 青島酷特智能股份有限公司 李金柱 山東萬騰電子科技有限公司 朱春健 上海明匠智能系統有限公司 張運波 廣東盤古信息科技股份有限公司 阮真 劉鵬 東莞眾家聯供應鏈服務有限公司 羅健輝 陳建京 中國電力企業聯合會 冀慧敏 劉森 中國紡織工業聯
5、合會 翟燕駒 中國機械工業聯合會 姚之駒 埃森哲 (中國) 有限公司 錢蔚 邱靜 北京博華信智科技股份有限公司 趙大力 工業 4.0 研究院 胡權 工業服務聯盟 彭國華 工業互聯網平臺創新發展白皮書(2018) 兩化融合服務聯盟國家工業信息安全發展研究中心中國產業互聯網發展聯盟 國務院關于深化 “互聯網+先進制造業” 發 展工業互聯網的指導意見 發布一年以來, 我國各 級政府、 制造企業、 自動化企業、 ICT企業、 互聯網 企業、 科研院所等各方力量積極參與我國工業互 聯網平臺建設及推廣工作。 為了全方位呈現我國工 業互聯網平臺總體發展階段性進展、 重點行業的 應用實踐和成效、 重點工業互聯
6、網平臺的核心能 力和解決方案, 解答目前我國工業互聯網平臺為工 業企業提供了哪些服務、 解決了工業企業哪些業 務痛點、 應用效果如何等社會各界關注的重點問 題, 在工業和信息化部信息化和軟件服務業司的指 導下, 國家工業信息安全發展研究中心、 兩化融合 服務聯盟、 產業互聯網發展聯盟聯合組織開展了 我國工業互聯網平臺發展情況調研, 搜集、 分析了 62個平臺、 229個工業企業應用案例,組織編寫了 工業互聯網平臺創新發展白皮書 (2018) , 希 望為政、 產、 學、 研、 用等各參與主體提供參考和 指引, 與業界共同推進工業互聯網平臺的務實創新 發展。 白皮書分為總體篇、 行業篇和平臺篇。
7、 總體篇 第一部分總述了我國圍繞工業互聯網平臺建立發 展共識、 提升平臺技術和服務能力、 構建開放共贏 合作生態、 培育新業務新模式、 提升核心軟硬件安 全可靠能力等方面取得的階段性成果, 標志著我 國工業互聯網平臺發展已從平臺體系架構和技術 路線等理論探討, 邁入平臺規?;瘧脤嵺`探索的 道路。 第二部分面向我國重點行業, 工業互聯網平 臺圍繞設備/產品管理、 業務與運營優化、 社會化 摘 要 資源協作三大類應用場景, 基于數據驅動的新型 解決方案, 幫助企業實現降低成本、 提高效率、 提 升產品和服務品質、 創造新價值等方面的成效。 第 三部分提出重點圍繞以應用價值牽引企業上平臺 用平臺、
8、 構建平臺開源技術體系、 加強標準體系建 設、 規范和創新數據共享模式、 探索數據驅動的產 融結合新模式、 以 “雙創” 激發人力資本潛能、 構 筑平臺安全體系等方面, 社會各界應積極合作、 共 同探索、 開拓創新, 推動平臺健康發展, 務實促進 我國制造業轉型升級。 行業篇是總體篇第二部分的延伸和拓展。 由 于工業企業應用工業互聯網平臺的基礎條件、 自 身能力和業務需求等不盡相同, 因此不同行業推 進平臺建設和應用的切入點和路徑也大相徑庭。 白皮書圍繞電力、 石化、 鋼鐵、 交通設備制造、 機 械、 家電、 服裝、 電子八個應用平臺初見成效的工 業行業, 結合平臺解決方案的經濟性、 成熟度和
9、實 效性等方面, 針對行業特點、 兩化融合水平、 業務 痛點、 新舊解決方案對比、 主要應用成效等方面, 以應用企業為載體, 分別進行了詳細介紹。 平臺篇旨在更直觀、更系統、更全面地描述 我國重點工業互聯網平臺差異化的服務能力、 解 決方案和業務模式。 白皮書選擇了各級政府和市 場關注的綜合性平臺代表, 圍繞平臺概況、 平臺核 心能力、 平臺主要解決方案及成效、 平臺業務創新 發展模式等四個方面展示各平臺的核心優勢和特 點。 工業互聯網平臺創新發展白皮書(2018) 兩化融合服務聯盟中國產業互聯網發展聯盟國家工業信息安全發展研究中心 第一篇 總體篇 一、 我國工業互聯網平臺從概念探討走向產業實
10、踐 (一) 平臺賦能企業數字化轉型日益成為共識 (二) 平臺技術和服務能力在單點創新的基礎上孕育系統突破 (三) 平臺探索構建共贏發展的開放合作生態 (四) 平臺新模式新業態激發產業發展新動能 (五) 平臺發展面臨前所未有的安全挑戰 二、 工業互聯網平臺成為助力企業數字化轉型的有效路徑 (一) 平臺應用在提質降本增效方面成效初顯 (二) 基于平臺的數據驅動型解決方案加速制造業創新發展 (三) 核心設備在線管理和業務運營優化是企業當前應用平臺的主要切入點 (四) 基于平臺的行業關鍵應用加快創新推廣 三、 務實有效推進工業互聯網平臺可持續創新發展 (一) 開展平臺創新應用工程, 以應用價值牽引企業
11、上平臺用平臺 (二) 推動開源社區建設, 構建平臺開源技術體系 (三) 加強標準體系建設, 引導平臺規范協同發展 (四) 加快完善工業數據合作機制, 創新數據共享模式 (五) 探索數據驅動的產融結合新模式, 提升金融對實體經濟服務能力 (六) 以 “雙創” 激發人力資本潛能, 探索平臺賦能新方法新機制 (七) 構筑平臺安全體系, 保障平臺健康可持續發展 第二篇 行業篇 一、 電力行業業務需求和典型應用案例 二、 石化行業業務需求和典型應用案例 1 20 2 2 3 5 6 7 21 23 8 8 10 12 14 17 17 17 17 18 18 18 19 目錄 CONTENTS 工業互聯
12、網平臺創新發展白皮書(2018) 兩化融合服務聯盟國家工業信息安全發展研究中心中國產業互聯網發展聯盟 37 60 61 63 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 25 27 29 31 33 35 三、 鋼鐵行業業務需求和典型應用案例 四、 交通設備制造行業業務需求和典型應用案例 五、 機械行業業務需求和典型應用案例 六、 家電行業業務需求和典型應用案例 七、 服裝行業業務需求和典型應用案例 八、 電子行業業務需求和典型應用案例 第三篇 平臺篇 一、 海爾COSMOPLAT 二、 航天云網INDICS 三、 樹根互聯根云 四、 徐工信息XREA 五、 富士康BEA
13、CON 六、 華為FUSIONPLANT 七、 浪潮浪潮 八、 東方國信CLOUDIIP 九、 華龍訊達木星云 十、 用友精智 十一、 紫光云引擎UNIPOWER 結語 附錄: 研究方法 參考文獻 第一篇 總體篇 工業互聯網平臺概念的提出在全球制造業掀起了一股熱潮。 作 為推動新一代信息技術與制造業融合的載體, 工業互聯網平臺助力 制造業轉型升級日益成為全球共識。 2017年, 國務院印發 關于深 化 “互聯網+先進制造業” 發展工業互聯網的指導意見 后, 我國各級 政府、 制造企業、 自動化企業、 ICT企業、 互聯網企業積極響應, 形成 推進合力, 重點圍繞政策引導、 平臺建設、 工業AP
14、P培育、 企業上云、 生態構建等方面開展了大量的工作, 我國工業互聯網平臺已從概念探 討邁向了實踐探索的階段。 本篇總結了工業互聯網平臺在理念創新、 技術創新、 管理創新、 模式創新等方面取得的進展, 梳理了平臺助力 工業企業轉型升級的典型解決方案、 應用場景、 應用行業和主要成 效, 提出了扎實推進工業互聯網平臺可持續創新發展的方向和建議。 1 | 2 工業互聯網平臺創新發展白皮書(2018) 兩化融合服務聯盟國家工業信息安全發展研究中心中國產業互聯網發展聯盟 一、 我國工業互聯網平臺從 概念探討走向產業實踐 制造業是深化互聯網、 大數據、 人工智能和 實體經濟融合的主戰場。 作為兩化深度融
15、合的突 破口和工業創新發展的重要切入點, 發展工業互 聯網平臺已成為業界共識, 政產學研用各方紛紛探 索發展途徑。 從實踐來看, 工業互聯網平臺仍處于 初級階段, 平臺技術和服務能力已實現單點創新, 要形成系統突破還需探索構建共贏發展的開放合 作生態, 基于平臺的新模式、 新業態正在催生工 業數字經濟萌芽, 安全挑戰隨平臺發展而逐漸升 級。 (一) 平臺賦能企業數字化轉型日益成為 共識 在市場格局快速變遷和差異化競爭趨勢日益 明顯的壓力下, 技術的迭代更新、 市場需求的快速 升級、 商業模式的活躍創新都在倒逼工業企業尋 求新出路。 工業互聯網平臺作為制造業數字化、 網 絡化和智能化發展的基礎,
16、 概念一經提出, 立即 在全球引發了極大關注, 再次掀起了新一代信息 技術與制造業融合的探索與實踐熱潮。 IDC預測 2018年全球工業互聯網支出預計將達到1890億 美元, 中國將成為工業互聯網支出最高的國家。 與 國外其他國家主要由龍頭制造企業和IT企業主導 工業互聯網平臺建設不同, 我國呈現出政府引導, 制造企業、 自動化企業、 ICT企業、 互聯網企業等 多元化發展趨勢。 各級政府積極推進工業互聯網平臺培育。 一 是工業和信息化部通過政策引導、 資金支持、 試點 示范、 宣傳推廣等工作, 全面部署推進工業互聯網 平臺建設、 百萬工業APP培育、 百萬工業企業上云 等工程實施。 編制印發
17、了 工業互聯網平臺建設及 推廣指南 、 工業互聯網平臺評價方法 、 工業 互聯網APP培育工程實施方案 (2018-2020年) 、 推動企業上云實施指南 (2018-2020年) 等文 件; 組織實施工業互聯網平臺創新發展工程, 推動 建設43個工業互聯網平臺創新發展項目; 組織開 展工業互聯網平臺試點示范, 圍繞產業鏈協同制 造、 生產設備健康管理、 產品遠程運維等平臺應用 十大模式, 遴選出40個平臺集成創新應用試點示 范項目, 引領平臺創新發展。 二是各地政府積極探 索基于工業互聯網平臺助力本區域產業轉型發展 的可行路徑。 工業和信息化部加強部省合作, 先后 與廣東、 上海、 浙江等省
18、市簽訂部省合作協議。 山 東、 天津、 河南、 湖南、 四川、 江蘇、 上海、 廣東、 江西、 浙江等省市全面推進平臺培育、 工業企業上 云、 應用示范等工作, 培育了近200個工業互聯網 平臺, 500多家平臺解決方案服務商。 產業界積極構建工業互聯網平臺。 一是航天 科工、 中船工業、 三一重工、 海爾、 美的、 富士康等 制造行業龍頭企業在踐行企業平臺化轉型的過程 中, 孵化出專業的工業互聯網平臺公司, 建設運營 平臺, 提升第三方平臺服務能力。 二是華為、 徐工 信息、 寶信、 石化盈科、 浙江中控、 華龍訊達、 浪潮 等基于長期服務行業的經驗, 正從傳統系統解決 方案服務商向平臺解決
19、方案服務商轉型。 三是東 方國信、 用友、 金蝶、 索為等軟件企業, 基于平臺 架構加速軟件云化發展, 強化工業機理模型的開 發部署。 四是阿里、 騰訊等互聯網企業積極向工業 3 | 工業互聯網平臺創新發展白皮書(2018) 兩化融合服務聯盟國家工業信息安全發展研究中心中國產業互聯網發展聯盟 領域拓展, 推出或合作共建工業互聯網平臺。 五是 涌現出優也、 寄云、 天澤智云、 昆侖等一批初創企 業, 重點圍繞解決特定工業行業或領域業務痛點, 提供平臺解決方案服務。 (二) 平臺技術和服務能力在單點創新的 基礎上孕育系統突破 工業互聯網平臺是新一代信息技術與制造業 深度融合的產物, 是基于云計算的
20、開放式、 可擴展 的工業操作系統。 目前, 業界基本已形成智能終端 (邊緣) +云架構平臺+工業APP的工業互聯網平 臺技術架構, 平臺向下實現海量的多源設備、 異構 系統的數據采集、 交互和傳輸; PaaS平臺承載工 業知識與微服務, 支持軟硬件資源和開發工具接 入、 控制及應用; 向上支撐工業App和云化工業軟 件的開發和部署, 為企業客戶提供各類應用服務。 因此打造工業互聯網平臺需要企業具備全面綜合 的技術實力。 綜合國內外研究, 本部分從設備連接、 設備管 理、 數據存儲/處理、 數據高級分析、 軟件應用管 理、 平臺應用開發、 整合集成和安全等平臺八項主 要技術能力1探討我國工業互聯
21、網平臺實力。 研究 發現, 現階段我國工業互聯網平臺技術能力體系 尚不完備, 但技術能力各具特色 (如圖1所示) 。 一是自動化企業均在設備連接方面能力出 眾,華龍訊達依托 “Ceres機器寶” 終端可對接 全球80%以上工業軟件和控制接口, 并實現數據 自動歸集與標簽化; 中控可支持20余種常見工 業設備協議接入, 并且在智能邊緣設備節點利用 機器視覺和圖像識別分析等技術, 實現現場非智 能儀表的普適測量。 二是云基礎設施服務商均在 構建云端一體化服務能力, 阿里和華為分別推出 了具有自主知識產權的YunOS和FusionSphere 云操作系統, 強化云數據存儲、 云計算服務、 智 能設備
22、管理等綜合技術能力。 三是傳統軟件企業 均已形成基于云架構的新型產品體系,用友、金 蝶、 浪潮、 元工、 索為等企業已基本形成云架構的 CAX、 PDM、 MES、 ERP產品, 實現軟件運行從單 獨占用軟硬件資源、 獨立運維向共享使用資源池、 統一運維模式轉變。 四是系統解決方案服務商加 速工業知識軟件化、 模塊化和平臺化應用, 東方國 信沉淀了26萬個標準件數字化模型、 1364個工業 機理模型。 天澤智云的智能維護技術已經應用在 風力發電、 鋼鐵、 軌道交通、 裝備制造、 數控機加 工、 工業機器人等多個行業。 五是領先企業已經形 成并對外輸出模式標準。 海爾基于自身行業實踐 形成了以用
23、戶為中心的大規模定制模式并復制到 房車、 服裝等15個行業。 以此為基礎, 海爾進一步 主導制定了大規模定制國際標準, 代表我國首次 向全球輸出新型制造模式, 并得到廣泛認可。 (重 點平臺詳細介紹見第三篇 平臺篇) 1. 設備連接: 平臺能為開發人員提供訪問終端設備產生的遙測數據和終端設備自身運行產生的數據。 設備管理: 平臺能夠確保所連接事物正常工作, 實現無縫運行, 并對運行在設備或邊緣網關上的軟件和應用程序進行更新的能力。 數據存儲 / 處理: 平臺能夠提供可擴展的云基礎架構, 用于存儲設備數據和運行代碼, 并且能夠確保所連接事物正常工作, 實現無縫運行, 并對運 行在設備或邊緣網關上
24、的軟件和應用程序進行更新。 數據高級分析: 平臺能夠執行一系列復雜分析, 從基本數據集群到深度機器學習再到預測分析, 從數據流中提取最大價值。 軟件應用管理: 平臺能夠提供的云化工業軟件、 工業 APP 的能力。 平臺應用開發: 平臺有助于快速部署解決方案或服務。 整合集成: 平臺能夠集成各種終端設備及各類企業后端系統和服務。 安全: 平臺能夠通過相關技術手段保障數據在各個環節的安全性。 | 4 工業互聯網平臺創新發展白皮書(2018) 兩化融合服務聯盟國家工業信息安全發展研究中心中國產業互聯網發展聯盟 圖1. 我國主要工業互聯網平臺能力圖譜2 2. 資料來源: 2018 年工業互聯網平臺調研
25、問卷。 該能力圖譜是依據各平臺企業對自身技術能力的橫向排序, 選取了前兩項能力, 并非企業間縱向的 能力對比。 設備連接設備管理 數據存儲 /處理 數據高級 分析 軟件應用 管理 平臺應用 開發 整合集成安全 制造 (孵化) 樹根互聯根云 美的M.IoT 富士康BEACON 徐工信息Xrea 華為FusionPlant 石化盈科ProMACE 海爾COSMOPlat 寶信寶信 航天云網INDICS 自動化 華龍訊達木星云 中控supOS 明匠明匠云 信息 技術 服務 蘭光LONGO-IIOT 浪潮浪潮 紫光云引擎UNIPower 元工國際元工 東方國信Cloudiip 寄云NeuSeer 用友
26、精智 互聯網阿里云supET 平臺能力 行業、 平臺企業、 平臺名稱 5 | 工業互聯網平臺創新發展白皮書(2018) 兩化融合服務聯盟國家工業信息安全發展研究中心中國產業互聯網發展聯盟 (三) 平臺探索構建共贏發展的開放合作 生態 雖然目前我國工業互聯網平臺服務商各自在 工業Know-how、 數據技術、 創新資源等方面具 有不同比較優勢, 但在不同層面仍存在制約瓶頸。 現階段沒有一家平臺能夠獨立提供 “云基礎設施+ 終端連接+數據分析+應用服務” 端到端的解決方 案, 合作共贏成為產業共識。 當前, 我國主流平臺 主要通過強強聯合、 兼并收購、 開源社區、 垂直產 業深耕、 政府合作等方式
27、推進平臺能力建設、 資源 整合和業務擴張, 構建平臺生態, 但由于工業互聯 網平臺整體處于發展初期, 價值共享機制和生態 合作路徑尚未真正出現。 大企業優勢互補、 強強聯合, 以開放合作促進 平臺雙向賦能, 但平臺開放價值生態尚不成熟。 當 前, 平臺企業已充分認識到開放共享的重要性, 工 業互聯網平臺基本都制定了合作伙伴戰略, 通過 簽訂戰略協議、 項目深度合作、 組建合資公司等方 式促進平臺建設和功能完善, 提升平臺服務能級。 然而, 出于對核心能力、 商業秘密和知識產權的保 護, 企業對核心技術、 數據、 資源等方面的共享仍 心存顧慮, 大部分平臺間的合作仍停留在戰略談 判階段或商業模式
28、探索階段。 兼并收購是彌補平臺關鍵技術缺口的重要途 徑。 平臺企業紛紛加強戰略投資布局, 強化在邊緣 層、 數據層、 集成層和安全層等方面的技術能力。 在設備邊緣層, 海爾收購了擁有超過30年智能裝 備生產制造經驗的公司斐雪派克 (PML) , 強化 COSMOPlat對制造裝備的全方位接入、 集成和 管理能力3。 在數據層, 東方國信通過收購國內煉 鐵大數據企業北科億力實現在工業大數據領域的 布局, 紫光云引擎通過先后收購展訊、 銳迪科等芯 片公司, 強化其數據中心解決方案。 在安全層, 華 為收購了以色列數據安全公司HexaTier和技術公 司Toga Networks, 為下一代網絡和安
29、全產品研 發提供技術支撐4。 以開發者社區為核心的合作生態正在形成, 但運行機制亟待創新。 匯聚豐富的企業應用服 務是平臺發展的關鍵,平臺主要通過構建開發 者社區,從技術、 內容、工具、服務等多個層面 賦能開發者。 如, 華為成立開發者聯盟并構建了 OceanConnect IoT開發者平臺, 提供170多種開 放API和系列化Agent, 開放724h云化實驗室, 讓開發者可基于真實設備進行開發測試5。 海爾開 發者平臺提供了貫穿工業APP開發全生命周期的 彈性容器云、 IoT連接管理、 大數據運算、 工業建 模等八類服務。 總的來講, 國內開發者社區的資源 聚集效應和創新迭代效果尚未完全發
30、揮, 開源技 術標準化、 知識產權保護仍需加強。 通過垂直產業鏈深耕和地方合作, 實現資源 整合與業務擴張。 部分平臺通過與制造龍頭企業 達成跨界合作, 或與地方合作打造區域級平臺, 推 動產業鏈和區域資源整合, 構建應用生態。 如用友 精智平臺與水泥行業龍頭天瑞水泥合作, 整合上下 游產業鏈企業, 共同打造了水泥建材行業的工業 互聯網平臺; 石化盈科攜手華為共同打造石化行 業工業互聯網平臺ProMACE, 為石化行業提供智 3. 4. 2.智能核保決策: 通過深度學習歷史數據, 建立智能核保分析系 統, 基于報案設備的運行數據, 智能判斷是否假案, 提高賠付效 率。 31 | 工業互聯網平臺
31、創新發展白皮書(2018) 兩化融合服務聯盟國家工業信息安全發展研究中心中國產業互聯網發展聯盟 家電行業與民生息息相關, 具有市場競爭激 烈、 產品差異化要求高、 技術創新迭代速度快等 特點。 目前, 我國家電行業兩化融合發展水平處于 第一梯隊, 約四成企業達到集成提升以上的階段。 近年來, 家電產品高端化、 服務化、 智能化需求不 斷提升, 然而線下零售、 集中銷售方式缺乏對市場 需求精準把握, 導致產品同質化嚴重, 傳統研發和 生產方式也不足以滿足快速迭代的消費需求。 家 電企業基于工業互聯網平臺整合消費端、 生產端 和供應鏈資源, 實現設計研發、 生產制造、 物流配 送、 售后服務等各環
32、節的數據閉環, 開展大規模 個性化定制生產, 有效縮短交付周期, 滿足用戶需 求。 六、 家電行業業務需求 和典型應用案例 案例1: 海爾集團沈陽冰箱廠按需定制 應用企業簡介 海爾集團沈陽冰箱互聯工廠是全球白色家電行業智慧智造、 綠色環保的標桿工廠。 痛 點 企業面臨庫存壓力大、 產品同質化嚴重、 過度營銷、 產品缺乏創新等問題。 傳統解決方案: 產品采取先調研后研發的設 計生產模式。 成 效 產品定制占比76%、 研發周期縮短50%、 交付周期縮短50%、 用戶口碑提升30%。 基于工業互聯網平臺的解決方案: 1.交互環節: 吸引510萬用戶參與社群交互, 通過大數據、 AI等 技術分析挖掘
33、用戶數據, 提取需求; 2.設計環節: 并聯全球4000多家供應商資源提供解決方案, 通過虛擬仿真驗證方案后再開模, 減少了開模成本; 3.生產環節: 模塊化、 智能化技術支持小批量多批次生產, 通過 圖像識別、 噪音檢測等實現出廠產品零缺陷; 4.物流環節: 產品出廠后直接精準配送, 去庫存、 去中間環節; 5.智慧服務: 冰箱利用智能模塊檢測冰箱里食物的農殘、 保存 期等, 也可以鏈接第三方健康數據, 為用戶提供食譜等; 6.產品迭代: 海爾全空間保鮮冰箱是用戶全流程參與的大規模 定制的產物, 目前已迭代到第三代。 | 32 工業互聯網平臺創新發展白皮書(2018) 兩化融合服務聯盟國家工
34、業信息安全發展研究中心中國產業互聯網發展聯盟 案例2: 美的集團按需定制 應用企業簡介 美的是一家消費電器、 暖通空調、 機器人與自動化系統、 智能供應鏈 (物流) 的科技集團。 痛 點 1. 受電商沖擊, 傳統大規模制造模式和銷售模式難以為繼, 企業無法及時把握和響應市場需求, 企業庫存攀升; 2.各業務環節存在信息孤島, 未打通用戶、 制造、 采購等環節數據; 3.產品研發周期長, 創新能力較弱。 傳統解決方案: 1.經銷商集中采購, 分散銷 售; 2.通過自動化改造和信息化 升級, 提升企業生產和管理 效率; 3.集團各主體在分權手冊指 導下自行定義經營活動和流 程。 企業依據外部數據,
35、靠 人工分析輸出市場機會。 成 效 制造綜合效率提升33%, 零部件通用化率提升30%, 計劃效率提升83%, 采購效率提升14%, 原材料、 在制品庫存降低90%, 生產損耗降低68%, 物流效率提升60%, 形成高端家電子品牌 COLMO。 基于工業互聯網平臺的解決方案: 1.數字化運營平臺: 統一數據標準和業務流程, 打通研發、 設 備、 生產、 供應商、 物流和用戶端, 推動實現零庫存和C2M個性 化定制, 基于SCADA聯機平臺推進上下游企業相關業務的實時 在線管理; 2.數字化工廠: 基于Visual Components仿真平臺和數字孿生 技術, 開展工藝、 物流仿真、 裝配干涉
36、等校驗, 實現可復制推廣 的原材料、 部件加工、 總裝, 物流及銷售等環節整體解決方案; 3.工業大數據分析: 基于工業大腦 (AI) 平臺, 利用深度學習、 圖像識別等技術, 實現智能質檢、 工藝參數調優、 智能物流、 設 備故障預警, 推動決策數字化; 4.產品與服務創新: 將AI技術應用于高端家電, 通過圖像識別、 深度學習、 大數據專家系統為用戶提供個性化的服務體驗。 33 | 工業互聯網平臺創新發展白皮書(2018) 兩化融合服務聯盟國家工業信息安全發展研究中心中國產業互聯網發展聯盟 服裝行業屬于典型的中小企業主導、 勞動密 集型行業。 目前, 我國服裝行業兩化融合發展水平 處于第三
37、梯隊, 四分之一以上的企業仍在起步建設 階段。 近年來隨著競爭格局的變化以及市場需求 的升級, 服裝行業正面臨著前所未有的轉型壓力: 一是用戶需求多元化程度加深, 服裝行業訂單小 批量、 多品種趨勢愈發明顯, 傳統按庫存生產模式 無法滿足市場多元化需求, 造成大量庫存積壓, 因 此服裝企業需要快速適應市場需求變化, 保質保 量滿足客戶個性化需求。 二是受原材料、 人工等資 源要素價格上升的影響, 服裝行業利潤空間遭受 持續擠壓, 需要整合供應鏈上下游資源, 通過動態 協作, 降低總體成本。 基于工業互聯網平臺可整合 消費者、 服裝品牌生產企業以及配套企業資源, 為 客戶提供個性化定制服務。 七
38、、 服裝行業業務需求 和典型應用案例 案例1: 締一智能按需定制 應用企業簡介 山東締一智能服裝科技有限公司 (拉峰服裝) 是一家集生產、 研發、 策劃、 營銷、 服務于一體 的大型服裝企業。 痛 點 庫存積壓嚴重, 利潤難保障, 個性化定制可以解決庫存問題, 但生產單件產品要定位某件產品進 行到哪一道工序需耗費大量時間、 精力, 人力成本過高。 傳統解決方案: 1.預估市場需求, 制定生產計劃, 然后加工生產; 2.人工統計。 成 效 按訂單生產, 降低庫存; 定制訂單量每年以30%的速度快速增長; 每條生產線減少2名統計人員, 工時準確率提升38%, 每年節省100萬元。 基于工業互聯網平
39、臺的解決方案: 1.數字化生產線用數據打通了零售端和生產端, 去除中 間環節, 實現了兩端同步, 客戶訂單秒變生產訂單, 并且 生產完畢立即按客戶訂單發貨; 2.引進RFID技術, 每件服裝加帶RFID芯片, 既定位服裝 位置, 又統計單件工時。 | 34 工業互聯網平臺創新發展白皮書(2018) 兩化融合服務聯盟國家工業信息安全發展研究中心中國產業互聯網發展聯盟 案例2: 報喜鳥按需定制 案例3: 魯泰紡織協同制造 應用企業簡介 報喜鳥控股股份有限公司是一家以服裝為主業, 涉足投資領域的股份制企業。 應用企業簡介 魯泰紡織股份有限公司是目前全球高檔色織面料生產商和國際一線品牌襯衫制造商, 擁
40、有 從棉花育種與種植到紡織、 染整、 制衣生產, 直至品牌營銷的完整產業鏈。 痛 點 高庫存意味著資金占用率高、 利用率低; 個性化定制管理范圍寬, 管理成本高。 痛 點 魯泰在海外有三大重要生產基地, 面料接單向小批量、 短交期、 多花色、 個性化發展, 對跨境協 同提出更高要求。 傳統解決方案: 除通過內購、 特賣外, 主要依靠剪 標團購的方式處理老舊庫存, 雖然 庫存有效降低, 但資金收益低下。 傳統解決方案: 1.利用國際長途電話與海外工廠溝 通成本高、 效率低; 2.各企業分別有銷售人員和設計人 員,增加了人力成本, 訂單交期較 長。 成 效 私人定制業務占總體業務40%, 降低成本
41、10%, 生產周期從15天縮短到7天, 提高合格率至99.8%。 成 效 通訊及人員費用減少, 每年降低成本200萬元; 海外60%訂單交貨周期縮短7天以上。 基于工業互聯網平臺的解決方案: 1.通過大規模個性化定制平臺, 可以實現面料、 款式等選 擇多樣性, 進而實現按需定制, 減少庫存積壓問題; 2.通過3D試衣系統實現成衣實時渲染, 減少樣衣生產從 而減少樣版成本; 柔性智能制造平臺降低人員、 能耗、 物 耗, 提高生產效率。 基于工業互聯網平臺的解決方案: 1.集團與海外工廠基于平臺實現數據實時互傳, 數據傳 輸安全性及效率得到大幅提高; 2.集團總部統一進行面料接單, 基于平臺進行花
42、色、 花 型設計, 并將設計完成的紋版圖自動發給海外工廠進行 生產, 減少了海外設計人員和溝通環節, 加快了訂單生產 進度。 35 | 工業互聯網平臺創新發展白皮書(2018) 兩化融合服務聯盟國家工業信息安全發展研究中心中國產業互聯網發展聯盟 電子行業是全球戰略性競爭產業, 具有技術 含量高、 附加值高的特點。 目前, 我國電子行業兩 化融合發展水平處于第一梯隊, 三成以上的企業 達到集成提升以上階段, 工業云平臺使用率達到 49.7%, 位列行業第一, 具備較強的工業互聯網平 臺應用推廣基礎。 縱使電子行業的生產設備比較 先進, 但設備種類紛繁復雜、 通訊方式各異, 設備 調機主要依靠有經
43、驗的工程師, 耗時很長; 同時, 由于生產流程長、 工序多, 工序之間銜接響應時間 長, 很多環節仍需人工干預; 此外, 由于物料種類 繁多, 物料管理難度大、 成本高。 面對這些問題, 工業互聯網平臺幫助企業實現設備互聯, 并通過 數據建模、 分析, 實現遠程運維和生產制造優化。 八、 電子行業業務需求 和典型應用案例 案例1: 東莞新技電子生產制造優化 應用企業簡介 東莞新技電子有限公司隸屬于技研新陽集團, 主營業務包括PCBA、 汽車電子、 機器人/智能 設備、 PCB塑膠注塑、 液晶模組及其它電子零配件等。 痛 點 1、 同時面對超過數百家客戶和供應商, 訂單及物料標示規范及信息共享困
44、難; 2、 人工管理產品工藝和計劃排程, 生產進度缺乏實時數據; 3、 平均每條SMT生產線換線8-10次/天, 70%物料共用特性, 生產效率低下, 且極易用錯物料。 傳統解決方案: 1、 人工現場記錄數據、 跟蹤訂單、 物料流程; 2、 設置線邊倉; 3、 靠人在現場來確保換線/換模的 準確性及壓縮換線時間。 成 效 1、 縮短前置時間 (LT) , 提高生產綜合效率13%, 全年新創產值近億元; 2、 降低自購料庫存30%, 減少WIP近6000萬。 基于工業互聯網平臺的解決方案: 1、 基于平臺打通供應鏈上下游的信息交互窗口, 規范物 料標示共享; 2、 通過設備聯機平臺, 自動獲取現
45、場生產數據, 利用物 料RFID唯一特性進行虛擬現實結合的物料齊套鎖定運 用, 取消車間中間倉, 實現JIT供料, 通過實時生產數據 智能分析報表系統, 為營運決策提供依據; 3、 監控物料在生產線使用情況, 結合數據優化算法, 系統提供效率最大化智能轉產方案, 自動交互物料及工 單信息。 | 36 工業互聯網平臺創新發展白皮書(2018) 兩化融合服務聯盟國家工業信息安全發展研究中心中國產業互聯網發展聯盟 案例3: 深圳富桂精密遠程運維 應用企業簡介 深圳富桂精密工業有限公司是以智能電子通信、 多媒體系統及硬件研發為核心的高新技術企 業。 痛 點 1.設備核心部件損耗難預測, 設備機器不能聯
46、網, 數據難采集; 2.制造設備調機時間長, 超規補償動作頻繁, 補償依靠經驗。 傳統解決方案: 1.增加人力投入, 優化人員管理方 案, 依靠人力加強工站之間、 產線 之間的信息傳遞; 2.培養、 高薪聘請有經驗的工程師 負責調機調參。 成 效 1.通過智能系統的分析, 對可能出現的不良情況進行預警, 從而實現設備稼動率提升10%、 直通良 率提升至99.5%、 資源綜合利用率提升30%; 2.降低生產現場對人的依賴, 實現自動調機、 自動生產、 無人工廠 , 減少現場操作人員88%, 平均 調機時間降低60%。 基于工業互聯網平臺的解決方案: 1.通過研發搭建邊緣運算物聯網平臺corepr
47、o, 鏈接海量 設備與機器, 將采集到的數據安全、 高效地上傳至富士 康云進行處理; 2.通過各類傳感器采集數據, 結合測量、 補正、 機臺狀態 數據等進行篩選與分析。 運用大數據技術, 對調機參數 變化信息和加工程序之間的對應關系進行分析建模, 再 通過人工智能進行決策并遠程控制執行系統, 實現智能 調機調參, 從而提高生產效率和產品質量。 案例2: 上海劍橋科技生產制造優化 應用企業簡介 上海劍橋科技股份有限公司是以高端通訊電子設備研發制造為核心的高新技術企業。 痛 點 1.工廠生產設備自動化程度較高, 但對外通訊方式各異, 設備巡檢等環節仍需大量人工干預; 2.生產過程中工序銜接判定、
48、質量判定等對數據實時性要求高、 延時敏感度高, 需要一個或多個 信息系統交叉判斷, 響應時間長。 傳統解決方案: 1.每臺設備的運行狀態只能靠現場 人工巡檢獲得; 2.工序銜接采用條碼管理, 減少輸 入時間, 但隨著生產節拍加快, 系 統響應時間成為瓶頸。 成 效 1.減少生產過程中的人工干預, 工廠在產能穩中有升的前提下, 月均用工人數降低25%; 2.現場工序交接、 質量判定等響應時間由平均15秒降為平均0.3秒。 基于工業互聯網平臺的解決方案: 1.將所有設備接入元工MQX總線, 實現設備實時采集、 統一管控, 實現人與設備、 設備與設備協同操作; 2.引入霧計算技術, 完成邊緣計算,
49、使用內存數據庫技 術, 滿足數據實時性和延時敏感的需求。 第三篇 平臺篇 近年來, 我國工業互聯網平臺蓬勃發展, 平臺數量激增, 在各個 領域涌現出眾多不同類型的平臺。 面對形形色色的平臺商、 專業晦澀 的技術術語和相差無幾的宣傳材料, 工業企業很難識別各平臺差異 化的服務能力。 白皮書挑選目前各級政府和市場關注的綜合性平臺 企業代表, 從平臺概況、 平臺核心能力、 平臺主要解決方案及成效、 平臺業務創新發展模式四個方面完整地展示各平臺差異化的優勢和 特點。 海爾 (COSMOPlat) 航天云網 (INDICS) 樹根互聯 (根云) 徐工信息 (Xrea) 富士康 (BEACON) 華為 (FusionPlant) 浪潮 (浪潮) 東方國信 (Cloudiip) 華龍訊達 (木星云) 用友 (精智) 紫光云引擎 (UNIPower) 平臺企業名單 (排序不分先后) : 37 | 38 工業互聯網平臺創新發展白皮書(2018) 兩化融合服