信息技術與工業(yè)技術的加速融合，正在推動新一輪工業(yè)革命，重塑全球產(chǎn)業(yè)競爭格局。目前，中國的兩化深度融合正進入攻堅期，相關政策營造良好發(fā)展環(huán)境、企業(yè)積極探索積累經(jīng)驗不斷豐富、越來越多的工業(yè)云平臺涌現(xiàn)等，讓中國的兩化融合步入發(fā)展的快車道。截至2018年6月，我國企業(yè)開展網(wǎng)絡化協(xié)同、服務型制造、個性化定制的企業(yè)比例分別達33.7%、24.7%、7.6%，制造業(yè)重點行業(yè)骨干企業(yè)“雙創(chuàng)”平臺普及率為75.1%。截至2018年9月，我國企業(yè)數(shù)字化研發(fā)設計工具普及率和關鍵工序數(shù)控化率分別達到67.8%和48.5%。
政策不斷 營造良好發(fā)展環(huán)境
目前發(fā)達國家正圍繞新一輪工業(yè)革命作出種種布局，德國工業(yè)4.0、美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等思路雖不盡相同，但均將融合發(fā)展作為提升制造業(yè)競爭力的著力點。
國家高度重視制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，這些年相繼出臺了許多推動兩化融合的政策措施，為工業(yè)化和信息化的融合發(fā)展營造了良好的環(huán)境。
黨的十九大報告提出，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合，這與十七大提出的兩化融合、十八大提出的兩化深度融合一脈相承，標志兩化深度融合步入新的發(fā)展階段。國家先后出臺的《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《關于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導意見》《關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》等文件，標志著中國兩化融合政策體系基本形成。
而一系列的兩化融合相關標準的建立，讓企業(yè)進行技術創(chuàng)新、組織變革、模式轉(zhuǎn)型等兩化融合工作“從盲人摸象”到“有的放矢”，效果更為明顯。工信部兩化融合管理體系專家指導委員會組長王安耕表示，企業(yè)推進兩化融合不僅是采用信息技術的問題，更是企業(yè)戰(zhàn)略、組織、流程、業(yè)務模式的經(jīng)營管理優(yōu)化問題，工信部提出采用“管理體系”來全面引導和推動企業(yè)兩化融合工作，給出了一套規(guī)范企業(yè)推進兩化融合的通用方法，幫助并引導企業(yè)以融合和創(chuàng)新的理念推動發(fā)展，確保達成兩化融合預期成效，實現(xiàn)競爭力持續(xù)提升，進而推動我國工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，由大變強。近年來，兩化融合管理體系在標準研制、市場服務、應用推廣等方面均取得了一系列進展。
在兩化融合的標準研制方面，組建了全國兩化融合管理標委會，完成14項國家標準立項，5項國家標準發(fā)布實施，3項國際標準成功立項。市場服務方面，形成了一支包含900余家國內(nèi)外各類服務機構的咨詢服務隊伍，開發(fā)了一套服務兩化融合管理體系全流程應用實施的公共服務平臺。應用推廣方面，全國31個省市、12000余家企業(yè)開展貫標，較5年前增長了20余倍，并保持加速增長態(tài)勢。同時，非工業(yè)貫標單位數(shù)量持續(xù)增長，已實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務業(yè)的全面覆蓋。成效方面，根據(jù)3000余家貫標達標企業(yè)的績效數(shù)據(jù)測算發(fā)現(xiàn)，貫標達標企業(yè)實現(xiàn)了研發(fā)、生產(chǎn)、服務等方面能力的顯著提升和綜合效益的穩(wěn)定增長。
政策的相繼出臺、標準體系的不斷完善，為工業(yè)化和信息化的深度融合發(fā)展創(chuàng)造了越來越多的利好條件。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺快速發(fā)展 加速兩化深度融合
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是推動新一代信息技術與制造業(yè)融合的重要載體，是制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化發(fā)展的基礎，目前世界各國企業(yè)巨頭都在加速打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，搶占制高點。而中國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺同樣呈現(xiàn)出加速發(fā)展的態(tài)勢。
針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展，中國工程院院士鄔賀銓表示，主要發(fā)達國家依托各自比較優(yōu)勢，行業(yè)巨頭企業(yè)陸續(xù)推出自己的平臺產(chǎn)品，意在搶占工業(yè)大數(shù)據(jù)入口的主導權。我們國家基于行業(yè)經(jīng)驗，也在努力構建平臺服務能力，融入全球平臺發(fā)展熱潮，并取得了較好的發(fā)展成效。
主要體現(xiàn)在一方面大型企業(yè)加快平臺化轉(zhuǎn)型。先進制造企業(yè)海爾、航天云網(wǎng)、富士康將依托自身數(shù)字化轉(zhuǎn)型經(jīng)驗優(yōu)勢，推出COSMOPlat平臺、INDICS平臺和Beacon平臺；裝備和自動化企業(yè)三一重工、徐工憑借工業(yè)設備與經(jīng)驗積累，推出根云平臺、Xrea平臺；信息技術企業(yè)華為、浪潮將已有平臺向制造領域延伸，推出FusionPlant平臺、M81平臺；互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)阿里巴巴重在打造云端一體化服務能力，推出supET平臺。
另一方面，工業(yè)軟件云化、工業(yè)App發(fā)展迅速。用友、石化盈科等軟件企業(yè)加強軟件云化發(fā)展，推出“精智”、ProMACE；索為基于平臺進行工業(yè)機理模型與微服務開發(fā)調(diào)用、工業(yè)大數(shù)據(jù)存儲分析與工業(yè)App開發(fā)部署；東方國信Cloudiip平臺已形成面向不同應用場景的300余個工業(yè)App。
應該說，中國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的加速發(fā)展為中國的制造業(yè)加速轉(zhuǎn)型升級提供了良好基礎，下一步中國要想能夠在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上加速跑仍需要在產(chǎn)業(yè)體系、模式創(chuàng)新等方面進一步發(fā)力。
圍繞痛點 加速突破
兩化融合進入攻堅期，下一步應該如何進一步發(fā)力？
一定要圍繞制造業(yè)的痛點來發(fā)力。中控科技集團有限公司創(chuàng)始人褚健表示，制造企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級一定要以安全生產(chǎn)、綠色環(huán)保、節(jié)能降耗、質(zhì)量提升及降本增效這五大核心制造業(yè)需求為目標來展開，這是從長遠發(fā)展以及經(jīng)濟角度必須去考慮的幾個問題，也是轉(zhuǎn)型過程中制造業(yè)用戶所真正關心的痛點，是企業(yè)發(fā)展永遠的主題。解決這些痛點和問題，要牢牢抓住兩化融合這條主線，通過自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的過程逐步解決。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術在制造業(yè)的應用，本質(zhì)上也是解決以上問題的一些新手段和途徑。
要持續(xù)加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的體系化能力建設。鄔賀銓院士表示下一步工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺要發(fā)展需要提升產(chǎn)業(yè)支撐能力，構建完整供給體系，并聚焦前沿熱點，加快技術和模式創(chuàng)新，進一步重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安全風險，建立工業(yè)企業(yè)、工控系統(tǒng)集成商、網(wǎng)絡信息安全企業(yè)和政府部門的安全防護體系，做到威脅情報驅(qū)動和協(xié)同聯(lián)動防護，盡可能規(guī)避可能出現(xiàn)的風險。同時完善資本市場支撐環(huán)境，實現(xiàn)產(chǎn)融的良性互動，既要壯“大”，培育在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺產(chǎn)業(yè)中具有國際影響力的領袖企業(yè)，又要扶“小”，扶持初創(chuàng)、中小企業(yè)發(fā)展和應用新一代信息技術。
要加快工業(yè)信息安全保障體系的建設。隨著工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境進一步走向開放互聯(lián)，暴露在互聯(lián)網(wǎng)上的工業(yè)信息系統(tǒng)及設備數(shù)量持續(xù)上升，工業(yè)信息安全事件頻發(fā)，工業(yè)信息安全形勢日趨嚴峻。下一步，要不斷完善工業(yè)信息安全技術標準體系，加快制定一批急需專用標準。組織開展政策標準宣貫培訓，提升行業(yè)監(jiān)管部門、工業(yè)企業(yè)的安全意識和行為規(guī)范。同時增強產(chǎn)業(yè)支撐能力，著力拓展工業(yè)關鍵生產(chǎn)設備、工業(yè)軟件、控制系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化研發(fā)和規(guī)模化應用，加快主機防護、網(wǎng)絡防護、威脅檢測、態(tài)勢感知等安全防護技術的產(chǎn)業(yè)化步伐，探索形成自主工業(yè)信息安全防護產(chǎn)品和解決方案。
要加快數(shù)字孿生技術、標準、方法等層面的布局。陜西省工業(yè)大數(shù)據(jù)專家委員會主任孔憲光表示，數(shù)字孿生將在未來幾年內(nèi)成為數(shù)字化企業(yè)標配，據(jù)預測，數(shù)字孿生在制造業(yè)市場巨大，到2025年將超過780億歐元。到2020年，全球領先的2000家企業(yè)中的30%，都會使用數(shù)字孿生來進行產(chǎn)品創(chuàng)新。到2021年，50%的大型企業(yè)都將使用數(shù)字孿生。未來幾年，數(shù)字孿生技術將飛速發(fā)展，以數(shù)字孿生為核心的產(chǎn)業(yè)、組織和產(chǎn)品將如雨后春筍般誕生、成長和成熟。因此，我國應從數(shù)字孿生標準、關鍵技術、理論和方法等角度，確定數(shù)字孿生典型模式，加快布局建設，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺創(chuàng)建更多的有特色的App應用，促進智能制造不斷深化應用。
協(xié)鑫光伏攜手阿里云 打通提質(zhì)增效最后一公里
協(xié)鑫光伏是全球領先的光伏材料制造商，這些年不斷加速推動工業(yè)化和信息化融合，在提質(zhì)增效、轉(zhuǎn)型升級等方面取得良好效果。
不久前，協(xié)鑫光伏與阿里云合作進行企業(yè)的智能改造和升級，完成提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)的最后一公里。
“通過阿里云的大數(shù)據(jù)分析算法，就可以對蘇州協(xié)鑫生產(chǎn)過程中采集到的全部變量進行分析，找出與良品率最為相關的60個關鍵變量。根據(jù)這些關鍵變量為蘇州協(xié)鑫搭建生產(chǎn)的參數(shù)曲線模型，在生產(chǎn)過程中對這些變量進行分析處理，一旦變量超出模型范圍，蘇州協(xié)鑫的監(jiān)測系統(tǒng)就會及時預警。”阿里云相關負責人說，“通過這一手段能夠提高光伏切片的良品率，而良品率每提高千分之一點，就可以節(jié)省上千萬的生產(chǎn)成本。”
最后一公里該怎么走
協(xié)鑫光伏坐落在環(huán)境優(yōu)美的蘇州工業(yè)園，是全球領先的光伏材料制造商，硅片產(chǎn)品占國內(nèi)流通硅片的70%，處于國內(nèi)同行業(yè)龍頭地位。在技術研發(fā)、品質(zhì)控制、自動化升級等方面也都處于較高水平。
通過多年對生產(chǎn)流程的優(yōu)化，協(xié)鑫的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)始終保持著行業(yè)領先，然而，他們漸漸感到以傳統(tǒng)的方法，優(yōu)化的空間越來越小。對于追求卓越的協(xié)鑫人來說，生產(chǎn)品質(zhì)提升的最后一公里要怎么走，這無疑是一個巨大的難題。蘇州協(xié)鑫光伏總經(jīng)理曾表示：“未來蘇州協(xié)鑫的繼續(xù)突破還是要靠新技術和新產(chǎn)品。”
大數(shù)據(jù)帶來新契機
智能制造的興起，大數(shù)據(jù)分析為生產(chǎn)品質(zhì)提升的最后一公里提供了路徑，這讓協(xié)鑫人看到了新的契機。通過對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集并上傳云端，對數(shù)據(jù)進行實時和長期分析，可以對生產(chǎn)過程進行監(jiān)控，分析生產(chǎn)流程中可優(yōu)化的部分；監(jiān)控影響產(chǎn)品質(zhì)量的環(huán)節(jié)，對產(chǎn)品質(zhì)量進行量化分析和提升；對設備情況進行預測，優(yōu)化備本備件。
2043年協(xié)鑫光伏正式與阿里云合作，希望通過云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術推動內(nèi)部管理升級、進一步提高市場競爭力。此次合作的主要目標是透明化生產(chǎn)、數(shù)據(jù)化管理以及良品率提升。
合作的具體內(nèi)容包括：低成本長期保存協(xié)鑫生產(chǎn)過程所有數(shù)據(jù)；通過大數(shù)據(jù)分析，建立良品率預測模型；通過大數(shù)據(jù)分析，建立關鍵參數(shù)監(jiān)控模型，對生產(chǎn)過程監(jiān)控和報警；通過阿里云BI系統(tǒng)，對協(xié)鑫生產(chǎn)數(shù)據(jù)做多維度統(tǒng)計分析；通過阿里云大屏技術，建立車間和事業(yè)部生產(chǎn)大屏看板等多方面內(nèi)容。
舉例來說，在光伏切片的生產(chǎn)過程中，有數(shù)千個生產(chǎn)參數(shù)會影響到切片良品率，例如砂漿溫度、砂漿密度等，任何一個變量的細微變化都會直接影響到生產(chǎn)結(jié)果。而通過阿里云的大數(shù)據(jù)分析算法，就可以對蘇州協(xié)鑫生產(chǎn)過程中采集到的全部變量進行分析，找出與良品率最為相關的重要關鍵變量。根據(jù)這些關鍵變量為蘇州協(xié)鑫搭建生產(chǎn)的參數(shù)監(jiān)控模型，在生產(chǎn)過程中對這些變量進行分析處理，一旦變量超出模型范圍，蘇州協(xié)鑫的監(jiān)測系統(tǒng)就會及時預警。經(jīng)過項目一期的實施，實現(xiàn)了每年數(shù)千萬的成本節(jié)省。
協(xié)鑫光伏與阿里云合作的整體技術框架分為三大部分：車間源數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)存儲分析區(qū)、業(yè)務區(qū)。
具體包括以下幾方面：一是數(shù)據(jù)上云。保障單車間15天全量數(shù)據(jù)批量上云；全車間切片機、分選機、MES數(shù)據(jù)準實時上云。二是建立關鍵參數(shù)監(jiān)控模型。通過大數(shù)據(jù)對全量參數(shù)的分析以及生產(chǎn)經(jīng)驗，提出待分析的關鍵參數(shù)，并建立監(jiān)控的模型。三是實現(xiàn)生產(chǎn)過程監(jiān)控報警。生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)流式上傳，通過流計算進行實時監(jiān)控，并基于參數(shù)曲線模型，實現(xiàn)異常情況報警。四是良品率預測。對影響良品的重要參數(shù)做多元統(tǒng)計分析，實現(xiàn)良品率的預測。五是備件損耗分析。通過關聯(lián)規(guī)則聚類分析、深度學習等方法，監(jiān)控相關參數(shù)，實現(xiàn)備件損耗提前預警。六是大屏看板。設計實施每車間及事業(yè)部級的大屏看板。七是BI分析。進行30個主題多維度統(tǒng)計分析，并支持自定義時間、參數(shù)，分析參數(shù)間數(shù)學相關性。
整體涉及阿里云數(shù)加平臺組件有：大數(shù)據(jù)計算服務（MaxCompute）、大數(shù)據(jù)開發(fā)套件（DataIDE）、分析型數(shù)據(jù)庫（AnalyticDB）、流計算（StreamCompute）、DataHub、數(shù)據(jù)集成（Data Integration，原名CDP）、Quick BI、DataV數(shù)據(jù)可視化、機器學習（PAI）等。
項目的示范價值
隨著中國制造行業(yè)整體從粗放式向節(jié)約化、精細化轉(zhuǎn)變，很多產(chǎn)業(yè)也在從勞動密集型向資本技術密集型轉(zhuǎn)移，新技術尤其是大數(shù)據(jù)分析技術，成為支撐制造業(yè)改革的中堅力量。協(xié)鑫光伏作為追求卓越的制造業(yè)企業(yè)代表，為同類企業(yè)轉(zhuǎn)型升級摸索出了一條道路。大數(shù)據(jù)作為企業(yè)的重要資產(chǎn)，借助于云計算等新技術，可以實現(xiàn)企業(yè)的智能改造和升級，完成提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)的最后一公里。
對于已有能力獲取工廠數(shù)據(jù)的企業(yè)，可以繼續(xù)聚焦制造本身，而將大數(shù)據(jù)分析等工作找合適的云計算、大數(shù)據(jù)分析企業(yè)承擔。協(xié)鑫與阿里云合作的模式可以直接復制，利用制造企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)驗，和云計算、大數(shù)據(jù)分析提供企業(yè)的穩(wěn)定高效的大數(shù)據(jù)存儲、分析能力，打造企業(yè)級數(shù)據(jù)分析平臺。
