工业互联网平台实现协同制造

工业互联网平台实现协同制造随着新一代信息技术与制造业的深度融合，许多国家、许多企业都意识到协同制造联网，是代表互联网+制造融合创新大方向的顶级生态系统。也就是说，无论是美国工业互联网还是德国工业4.0，其最具代表性的跨国平台正在展露，正在凝聚大量生产资源和大量工业大数据。美国：重在服务以及衍生新价值GE推出的Predix云平台是一个的工业操作系统，其中有很多模块可以由各个企业根据其行业背景，构建适用于自己的解决方案。Predix主要是三层架构，是面向工业领域的第一个基于工业大数据的云平台，底部是提供基础设施服务的IaaS层，中间是平台PaaS层，最上端软件及服务层SaaS。Predix利用这三层云计算架构，将各种工业设备或机器以及供应商等相互联结，提供资产性能管理（APM）和运营优化服务，每天监控和分析来自数万亿设备资产上的千万个传感器所发回的5000万条大数据，帮助客户优化资源配置和业务流程，减少风险和实现100%无故障运行。随着越来越多的机器和设备加入工业互联网，可以实现跨越整个机组和网络的机器仪表的协同效应，形成智能数据，带来巨大的潜在价值。优化网络：在一个网络系统内实现互联的各种设备或机器，可以通过互联网相互协作，提高网络整体的运营效率。例如，在医疗领域，将医生和护士等医疗数据互联，数据可以无缝地传输给医疗机构和病人，等待的时间将会更短，能够更迅速地帮助病人使用正确的医疗设备，从而使得医疗设备利用率更高，医疗服务质量更好。智能数据的巨大价值也可体现于交通网络中的路径优化。许多车辆实现互联之后，就会知道自己的位置和目的地，同时能够了解到网络系统内其他车辆的位置和目的地，允许优化路由来寻找到最有效的人工智能解决方案。优化运维：通过智能数据可以实现最优化、低成本，并有利于整个设备或机器的运行维护。例如，将机器、组件和各个环节联网之后，将实现一个可监测的设备状态，可以在正确的时间将最优数量的零部件交付到准确的位置，将减少零部件库存需求和维护成本，提升设备或机器的稳定性。恢复系统：通过建立广泛的大数据信息，帮助网络系统在发生毁灭性打击之后更加快速、有效的进行恢复。例如，当地震或其他自然灾害发生时，可以用智能仪表、传感器和其他智能设备和系统组成的网络来进行快速检测，隔离发生故障的设备或机器，不至于发生串联而导致更大规模的故障发生。自主学习：每台设备或机器的操作经验可以聚合为一个新模式。在重点领域推进智能制造、大规模个性化定制、网络化协同制造和服务型制造，打造一批网络化协同制造公共服务平台，加快形成制造业网络化产业生态体系。实际上，早在2000年，国际著名的咨询机构ARC针对生产制造模式新的发展，详细地分析了自动化、制造业以及信息化技术发展现状，从科技发展趋势对生产制造可能产生影响的角度，作出过全面的调查研究，并提出了用工程、生产制造、供应链三个维度描述的数字工厂模型。其中，从生产流程管理、企业业务管理一直到研究开发产品生命周期的管理而形成的“协同制造模式”（CollaborativeManufacturingModel，CMM）。CMM协同制造模式为制造行业的变革提出了一个理论依据和行之有效的方法。它利用信息技术和网络技术，通过将研发流程，企业管理流程与生产产业链流程有机地结合起来，形成一个协同制造流程，从而使得制造管理、产品设计、产品服务生命周期和供应链管理、客户关系管理有机地融合在一个完整的企业与市场的闭环系统之中，使企业的价值链从单一的制造环节向上游设计与研发环节延伸，企业的管理链也从上游向下游生产制造控制环节拓展，形成一个集成了工程、生产制造、供应链和企业管理的网络协同制造系统。当前，网络化的信息空间和现实化的物理空间可共同组成协同空间，信息空间对未来制造业的发展和竞争力将产生至关重要的影响，未来制造业将进入虚实交互的协同时代。未来的智能制造形态将是将制造商、零部件供应商、销售商乃至消费者搬到线上，构成生产资源、人力物力、研发创新的网络协同结构，主要目的是实现市场与研发的协同、研发与生产的协同、管理与通信的协同，从而形成一个完整的制造网络――协联网（InternetofCollaborativeManufacturing），由多??制造企业或参与者组成，它们相互交换商品和信息，共同执行业务流程。企业、价值链和产品生命周期这三个维度贯穿于各个价值链中的制造参与者之间。“互联网+”协同制造将成为未来智能制造的核心，协联网平台具体应满足三个“CM”要素。具体而言，在前端，顾客对工厂（C2M）将提供自己的标准化模块供消费者组合，或是吸引消费者参与到设计、生产的环节中来；在内部，通过并行制造（CM）提升生产组织能力，以柔性化的智能制造去服务于海量消费者的个性化定制需求；在后端，通过云制造（CM）积极调整供应链，使之具备更强的资源整合能力，做到低成本、高效率和短工期。以往，制造业企业一定要通过原料、设备、生产、运输、销售五大环节组织生产制造。而这五个环节是相对固定的，且不可或缺的。并行制造时代，这五个环节可以相对独立，变成五个可以动态配置的模块。每个模块都有自己相应的软件系统，自己的物联网感知系统，根据消费者需求，五个模块可以自行高效整合，满足生产制造的工艺需求。除了大幅缩短工期之外，还能大幅降低成本。传统观点认为，只有等到所有产品设计图纸全部完成以后才能进行工艺设计工作，所有工艺设计图完成后才能进行生产技术准备和采购，生产技术准备和采购完成后才能进行生产。而并行制造则将各有关流程细化后进行并行交叉，尽早开始各项工作。通过分散价值网络上的并行制造，产品设计与工艺过程设计、生产技术准备、采购、生产等种种活动并行交叉进行。充分利用信息化和自动化的手段，在产品开发、生产、销售、物流、服务的过程中，借助软件和网络的监测、交流沟通，根据最新情况，灵活、实时地调整生产工艺，而不再是完全遵照几个月或者几年前的计划。从而，有效实现灵活性的大幅提升。未来，除了研发设计之外，制造业的各个工艺流程都将并行化、透明化、扁平化，实现真