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中信重工的大江大河(三)

新产品设计能力和设计新产品的架构思维才是一个制造业企业真正的核心能力所在。但是,如何在组织形式上,让参数化或者说闭环数字化能够对这种核心能力起到正向推动,答案显然在研究院之外,这是集团管理层思考的问题。

“生产力决定生产关系。”裴岩说,未来三维设计参数化真正推行起来,“它会改变整个设计组织架构,改造组织行为,从一个侧面讲,设计人员将会重新思考自己在设计过程中扮演的角色。”

而在设计这个层面,信息化带来的最大效益,就是让一切变得更简单,越来越简单。而端对端的信息化真正实现,也就是当需求端到生产端信息化闭环完成后,一切将变得更加简单。

2017年年底,年终项目汇报时,真正的转机到来了。原本这只是一次普通的述职,由别人来做的报告,但讲完后,领导突然抛出了一些尖锐的问题,顿时让整个气氛有些尴尬,那天裴岩毛遂自荐,直面所有的问题,条分缕析地进行了解答。“可能那天我小宇宙爆发了吧,开了挂。”

这次报告真正引起了领导的注意,2018年3月,技术发展部主任、创新院执行副院长弯勇突然给裴岩打来了电话,告诉裴岩项目已经获批,他被任命为负责人,入驻创新院开始做项目。

中信重工的工业互联网试验田

难能可贵的是,中信重工设计了工业互联网的整体解决方案。在中信重工伊滨高端制造工业园内,特种机器人生产线的智能化改造,可以说就是工业互联网的其中一块实验田。该项目可以提升特种机器人制造工厂在产品设计、工艺、制造、检测、物流等全生命周期各环节的智能化水平,实现物流、信息流、商流和资金流的全面集成和特种机器人智能柔性制造,满足多品种、小批量、定制化特点,打造可复制的、以订单驱动的、精益柔性生产模式的智能制造样板间。

这里已经可以一窥中信重工工业互联网的全貌。

数据是这个信息时代最重要的资产,如何将实体经济中的数据接入网络,是工业互联网需要解决的第一个难题

智能工厂项目组成员曹志斌介绍说,目前世界上有三种主要方式把生产数据接入网络

第一种是通过传感器,sensor。我们日常所见的共享单车就是用这种方式。第二种是通过网关。网关相当于作为一个翻译,把各种各样的机器语言翻译成我们能够识别、共同交流的语言,再上传到网络;第三种则通过控制器。

通过控制器上传数据,等于直接植入到机器的大脑里,从内存里来采集数据,这样效率、成本一定是最优的。

“之前我一直喜欢打一个比方,网关相当于一个翻译,今天我们两个对话,如果有一个翻译,那么效率一定降低至少50%。同样,在工业领域,特别是这种实时控制,我们希望整个效率达到最优,成本达到最低,而你从内存里取这个数据,一定是准确率最高、效率最高,成本最低的。”曹志斌说。

而且也符合整个工业互联网和国家工信部“两化融合”的方向,既然是把它作为设备的控制器,那既是自动化控制,又是信息化采集,这相当于就是在这里面做了工业和信息化的融合,这也符合国家的战略。

而且,采用控制器方式也是基于中信重工的特点,装备工业是典型的离散型制造业,也就是单件小批量生产,而且中信重工的大多数产品都是多品种单件生产,因此追求的不是自动化程度,而是全面数字化和柔性

产业互联网的基础是产业大数据,由此再延伸至产业智能、产业服务,而对于传统制造业,特别是像中信重工这样的大型装备制造业,实现全产业链的数字化,可以说是通向产业互联网的第一步

数据时代不是新的概念,如何处理和应用海量数据,才是数据发挥作用的关键。通过控制器方式获得生产数据后,中信重工如何处理数据?曹志斌介绍说,目前工业领域的数据处理有三种方式:信息孤岛、云平台和工业互联网整体解决方案。中信重工选择了最后一种。

中国制造业的信息化建设已经有了十多年的历史,但信息孤岛没能解决,也就是各个厂家做的各个系统,每个系统都有自己独立的业务数据库,不管用的是主流的还是自己定制的,都是封闭的,你要跟他做交互的话,一定是要开发接口,而且这个接口随着你的系统数量的增多,呈几何倍数增长,这是最常见的方式。

第二种是云平台。这种处理方式是将现场数据,上传到云平台做大数据分析。数据做下来可能只是为了可视化,不参与底层的设备制造、执行、反馈、控制。在曹志斌看来,这种模式更适合低价值密度数据处理。“但是我们有很多是高价值密度数据,是做业务处理的。比如我们要给财务做ERP角色数据,比如要给MES做排产、设备状态反馈的数据,这些都属于高价值密度数据。”

第三种我们姑且称之为数据盒子,类似于工业互联网与数字工厂之间的转换器。也就是将数据存储在现场终端中,将数据分类并进行边缘计算实时处理,数据闭环做到路径最短、实时性最高,交互通过API标准的接口实现,所谓的标准就是交互规则是事先定好的。曹志斌解释说,未来整个数字工厂相当于是铺了一条公交车道,大家按照规则行驶,“类似原来有个公共总线的概念,现在结合到工业互联网上。”

将所有数据(硬件、软件和人)进行采集和边缘计算,实现数据链路互联互通,但是针对中信重工这个典型的离散制造企业,这只是开始。

整个数字工厂仍然可以连接到中信云上,当然也可以连接其他云。这种盒子处理器的好处是,中信重工是以联合体的方式,来定制自己的互联网终端,以及自己的数据存储的标准和交互的标准,那么最后就是这些应用在交互数据的时候,也会形成若干个以API为核心的微服务,这些微服务其实组合之后就是一个一个APP的应用。

这些第三方定制应用组织的联合体,未来还可以由中信重工做服务组合。以矿山应用场景为例,中信重工原来做了矿井提升机的云管家,把这些微服务组合之后,可以定制成智慧矿山,实现一体化服务。

同时在中信云平台的基础上,以共建、共享、共赢、开放平等的思维模式,按照应用、平台和生态的三个层次,将工业产业全价值链植入到中信云生态系统内,通过把工厂全部建设在云端,探索新的商业模式,由管理驱动变革为数据驱动,把智慧云工厂做为产品对外输出,成为中国智造一张新的名片。

中信重工的秘密武器与业务森林

和中国其他大大小小的制造业企业一样,中信重工仍然在努力完成从经营到设计生产服务等各个环节的数字化。在这条道路上,中信重工本身的体制、产品甚至历史文化等诸多因素带来了重要的影响。换句话说,中国产业互联网发展之路,需要每一个企业从各自实际情况出发去探索

对于中信重工来说,最重要的就是如何去构建微服务体系,这也是承载中信重工新业务模式的土壤和森林。近两年,生态成为互联网巨头的关键词,小米、阿里巴巴以及腾讯等头部公司,都依托IOT平台,建立了自己的生态系统。

智能工厂项目负责人王勇解释说,智能制造的根本目标是助力企业从大规模制造向大规模定制转型。智能制造,定制、订单是最重要的。他把订单排在第一位,订单是一切的源头,一个订单代表的不仅仅是一台设备的销售,而是整个产品的全生命周期服务,而这个产品从研发、工艺、检测,到最后远程诊断,都通过工业互联网实现。“我们都给他建设,包括这个车间,人机料在云端都建立了数学模型。”

未来订单将能够实现全定制化,例如可以给用户一个虚拟样机,用户在网端就可以设计自己的一些需求,之后可以自动进入三维工艺设计环节,由控制程序进行三维模型设计、虚拟调试,由于跳过了实物样机环节,也就缩短了整个研发时间。

设计调试完成后,就进入订单排产,之后下发任务到不同的工作岛,每个工作岛这时候还要有一个物流和信息化融合在一起,全面集成在一起,然后AGV小车直接从立体仓库里把相关物料运送过来,这样就实现了精益生产。

未来这套系统对于整个行业将产生深刻影响。王勇表示,对于中信重工来说,最直接的优势是生产灵活性很强,投入成本小。“整个研发设计周期短,把订单就抢过来了。”

在他看来,工业互联网的意义除了抢订单,还可以建立信用评价体系,以及可视化的产品服务展示。

那么智能工厂和数字化车间的区别在哪里?在王勇看来,关键是研发环节是否纳入整个研发的闭环

在中信重工重装厂数字化车间,正在试行“MES系统”,也就是“制造企业生产过程执行系统”。在信息化和网络化条件下,它是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。

王勇解释说,数字化车间的目标更多在于制造环节,“你给我一个产品,我就按照他的规则、工艺、图纸造出来,但是自动化程度不一定是最高的,因为有很多是研发过程中就决定了无法用自动化实现他的制造。”

而智能工厂最大的区别是要把研发纳入闭环,也就是在设计产品初期就考虑,是不是面向自动化生产,那不合适就要改进,甚至在做样机制造的时候,还会反馈给研发,哪个地方不合适,最终应该是不断地在闭环中,这个才叫智能工厂,这是一个本质区别。

这已经是工业互联网,或者说制造业升级的最前沿。走过65个年头的中信重工,从仿制国外产品起步,逐步建立起自己的技术创新体系,经历了体制转型、上市,不断扩大产品范围,升级业务模式。如今,终于和国外巨头站到了同一起跑线,而背靠庞大的中国市场,面向工业互联网这一难得的发展机遇,走进新时代的中信重工,有着清晰的发展思路,聚集起下一轮发展的势能。

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