主編說
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為第四次工業(yè)革命的先導(dǎo)和基礎(chǔ)，正在成為全球制造業(yè)革命性變革的重要力量和國際競爭的制高點。
航天業(yè)作為高科技和高端制造業(yè)緊密結(jié)合的國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，有責(zé)任也有能力在中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和全球競爭中發(fā)揮其不可或缺的骨干和引領(lǐng)作用。
基于此，《衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)》特制作“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)?？保?021年4期），以期為中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的理論建設(shè)和實踐推進有所助力。
（特別鳴謝李伯虎院士，倪光南院士，工信部王建偉司長及資深專家寧振波、趙敏、朱鐸先、閻麗娟、郎燕等人士對本次?？膶I(yè)指導(dǎo)）
《衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)》公眾號將連續(xù)推出?？械奈恼?，敬請期待！
讓事實說話，優(yōu)秀工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)案例分析
文 | 魏興
我國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商應(yīng)當(dāng)把實踐一系列成功應(yīng)用案例作為首要工作，分類別、分行業(yè)、分地區(qū)實施。值得欣慰的是，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些做得不錯的企業(yè)和解決方案。
一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，重點是做好兩個層面的工作
如何判斷一個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例是否成功？從技術(shù)角度來看，我們認(rèn)為最需要關(guān)注的領(lǐng)域并不是云和通信設(shè)備，而是這兩個層面的工作：
一個層面是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的底層，能夠接近100%地完成企業(yè)生產(chǎn)要素的連接和數(shù)據(jù)采集工作，能夠支持企業(yè)設(shè)備的所有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)總線和協(xié)議。
另一個層面是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的頂層，能夠打通所有企業(yè)所使用的工業(yè)軟件（如ERP、CRM、財務(wù)軟件等等），實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，能夠?qū)ζ髽I(yè)所有工業(yè)軟件的數(shù)據(jù)進行采集、建模、分析并自動提出優(yōu)化方案，為企業(yè)帶來直接的經(jīng)濟效益。
之所以只強調(diào)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)頂層和底層的工作，而沒有強調(diào)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中層的云服務(wù)/設(shè)備/軟件和通信設(shè)備（如各種交換機和路由器）等，是因為這些云服務(wù)和通信設(shè)備的通用解決方案非常多，因此它們并不是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)最核心的問題。
我們接觸的優(yōu)秀工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)案例企業(yè)中，不管是為別的企業(yè)提供解決方案的平臺型服務(wù)商，還是為了自身的數(shù)字化轉(zhuǎn)型而實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)改造的生產(chǎn)制造型企業(yè)，基本都做好了這兩個層面的工作。
二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案的三個類型
這些企業(yè)實現(xiàn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案，按照覆蓋的范圍大致可分為三類：
第一類，只覆蓋一個企業(yè)內(nèi)部的所有生產(chǎn)要素，只提供少量外部供應(yīng)鏈和合作方的對接應(yīng)用；
第二類，不但覆蓋了一個企業(yè)內(nèi)部的所有生產(chǎn)要素，還覆蓋了大量的上下游合作企業(yè)以及客戶，這樣的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠形成以一個企業(yè)為核心的生態(tài)系統(tǒng)；
第三類，能夠覆蓋一個產(chǎn)業(yè)的大量中小企業(yè)群，將整個產(chǎn)業(yè)鏈統(tǒng)一起來，對大量中小企業(yè)的生產(chǎn)進行優(yōu)化配置。
這三類工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)適合不同類型的企業(yè)，在我國都有成功的案例。
（一）華為基于5G的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案
5G是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中不可或缺的先進技術(shù)，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是5G的URLLC（高可靠性低延時通信）和大上行帶寬最好的應(yīng)用場景。
在MWC2021展會上，華為公司展示了利用5G技術(shù)構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的成功案例。
案例1：華為的5G設(shè)備PCB（印刷電路板）生產(chǎn)線
MWC展會現(xiàn)場的華為專家向記者解釋，之所以使用5G技術(shù)來構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，是因為5G技術(shù)滿足高可靠性、低延時、大帶寬（上行和下行）的要求。在現(xiàn)場展示的模型中，我們看到PCB生產(chǎn)線的印刷機、貼片機、回流爐、自動光學(xué)檢測（AOI）設(shè)備、裝配機械臂等設(shè)備均通過華為的5G技術(shù)連接至工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
（圖）華為將5G制造專網(wǎng)技術(shù)首先應(yīng)用在了自家的5G設(shè)備生產(chǎn)線上
5G技術(shù)的URLLC和大上行帶寬在這條生產(chǎn)線上起了關(guān)鍵作用。為了加強可靠性，華為5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方案采用了多發(fā)選收、1+1容錯的配置。為了實現(xiàn)高密度大上行帶寬，華為使用了高密度的5G基站配置方案，基站頻點高密度復(fù)用，并且上行配比更大。
5G技術(shù)大于99.99%的高可靠性使得全部制造設(shè)備無線化成為可能；在自動光學(xué)檢測AOI設(shè)備上，需要將焊接完元器件的電路板的高清照片上傳至云服務(wù)器，由專業(yè)AI軟件來檢測焊接質(zhì)量，在這里，5G技術(shù)的15Gbps高密超大上行帶寬就成為最重要的功能；而5G技術(shù)20~50毫秒的低時延，使得多個機械臂能夠協(xié)同裝配電路板和設(shè)備。
案例2：5G汽車智能制造
（圖）華為5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在國外某家汽車制造商的生產(chǎn)線上
華為的5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方案已被國外某汽車制造商采用。主要用在三大場景上：
一是汽車軟件包5G自動下載。隨著現(xiàn)代汽車的電子部件正進化得越來越復(fù)雜，尤其是在自動駕駛時代的曙光即將到來之時，車載電腦的預(yù)裝軟件包正變得越來越大，從幾個GB到十幾個GB不等，未來甚至更大。在傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)線上，向車載電腦里下載、安裝軟件包有專門的工位來完成，通過有線網(wǎng)絡(luò)或者存儲卡來復(fù)制，每輛汽車都要單獨進行，耗時很長，稱為汽車生產(chǎn)流水線上的一個堵點。通過華為5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方案進行改造后，這個軟件安裝工位就可以取消，汽車在生產(chǎn)線上各個工位移動的過程中，通過5G無線網(wǎng)絡(luò)就可以自動下載軟件包，生產(chǎn)線的整體效率大大提高。
二是汽車生產(chǎn)線上的機械臂更換各種不同的工具頭模塊，傳統(tǒng)做法是通過工具頭上的插針進行有線通信，但插針容易損耗，影響通信。通過5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)改造后，每個工具頭上都有一個5G通信模塊，能夠?qū)崟r地與機械臂交換各種參數(shù)，消除了插針損耗，減少了機械臂停機檢測時間，提高了生產(chǎn)效率。
三是柔性生產(chǎn)線管理。使用5G無線工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)替代傳統(tǒng)的有線工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)后，對于需要靈活配置、移動設(shè)備和材料的工位來說，免去了線纜拆除和安裝的麻煩。遠程PLC通過5G無線配置和控制工位的設(shè)備和材料生產(chǎn)不同的產(chǎn)品。在流水線的故障工位處理，靈活配置，繞過故障工位方面，也有很大的優(yōu)勢。
（圖）華為的5G工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品
華為的解決方案，在底層能夠提供完備的數(shù)據(jù)采集方案，兼容大量的工業(yè)總線和協(xié)議；在上層能夠打通所有工業(yè)軟件，進行數(shù)據(jù)共享。
（二）華龍訊達的數(shù)字孿生解決方案
當(dāng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對生產(chǎn)要素的數(shù)據(jù)采集詳細(xì)到一定程度，就能夠?qū)ιa(chǎn)要素進行虛擬建模，形成“數(shù)字孿生”。數(shù)字孿生是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要解決手段之一，也是國內(nèi)外一批供應(yīng)商的主攻方向。
深圳華龍訊達信息技術(shù)股份有限公司（以下簡稱“華龍訊達”）規(guī)模雖然不大，但已經(jīng)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域深耕了將近20年時間，積累了非常豐富的客戶服務(wù)經(jīng)驗和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)，在近些年國內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域諸多評比中，屢次獲得重要獎項。
１、數(shù)字孿生的基本理念
“數(shù)字孿生”的概念是在2003年，由美國的密歇根大學(xué)的MichaelGrieves提出，在講述PLM產(chǎn)品全生命周期管理的課程上引用的概念。
“數(shù)字孿生”將一個實體的工廠虛擬化成一個虛擬的工廠，實體的車間要虛擬化成一個虛擬的車間，一個實體的設(shè)備虛擬化成一個虛擬的設(shè)備，使生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)生的每個故障、設(shè)備的停機、質(zhì)量的狀態(tài)，包括物料的消耗，都實時呈現(xiàn)給企業(yè)的管理者。在經(jīng)過模型優(yōu)化之后，重新改變企業(yè)的管理流程，優(yōu)化管理模式。因此，“數(shù)字孿生”概念實際上就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在采集到了足夠豐富的企業(yè)生產(chǎn)全要素的數(shù)據(jù)之后，建立起來的企業(yè)虛擬模型，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念的升華。
（圖）華龍訊達的“數(shù)字孿生”解決方案擁有直觀的3D可視化人機界面
２、華龍訊達數(shù)字孿生方案的方向
華龍訊達的產(chǎn)品解決了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實施中的兩大難點：在底層數(shù)據(jù)采集與邊緣計算方面，能夠為特定行業(yè)的企業(yè)提供100%的設(shè)備數(shù)據(jù)采掘覆蓋；在上層的工業(yè)數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、管理、監(jiān)控、建模、分析、優(yōu)化等方面，實現(xiàn)了來自不同廠家的工業(yè)軟件（比如ERP、CRM、財物軟件等等）的數(shù)據(jù)集成和互通。
前一個難點是由公司自主研發(fā)的“木星機器寶”數(shù)據(jù)采集與邊緣計算設(shè)備實現(xiàn)的?！澳拘菣C器寶”支持目前市場上常見的100余種工業(yè)總線與協(xié)議，能夠?qū)託W、美、日和國內(nèi)80%以上的PLC控制系統(tǒng)。“木星機器寶”就像通信行業(yè)里的網(wǎng)關(guān)，能夠?qū)⑺兴С值墓I(yè)總線與協(xié)議的數(shù)據(jù)翻譯成華龍訊達云服務(wù)與數(shù)據(jù)庫“木星數(shù)據(jù)采集平臺”的通用格式。
這樣的產(chǎn)品需要多年的積累才能開發(fā)出來。同時“木星機器寶”擁有開放式的軟硬件架構(gòu)，添加新的總線和協(xié)議比較容易。對于客戶的一些沒有自動化控制裝置的比較老舊的設(shè)備，華龍訊達公司能夠定制開發(fā)傳感器和數(shù)據(jù)采集裝置，對這些設(shè)備進行自動化升級改造。而對新客戶生產(chǎn)車間的數(shù)據(jù)采集和定制開發(fā)，華龍訊達通常只需要派幾個工程師，花費個把月的時間就能夠完成。
（圖）華龍訊達公司的“木星機器寶”工業(yè)物鏈網(wǎng)關(guān)
后一個難點是由公司的“木星數(shù)據(jù)集中管理平臺”實現(xiàn)的。這個平臺能夠?qū)⑵髽I(yè)碎片化、離散和孤立的數(shù)據(jù)信息進行匯集、清洗、轉(zhuǎn)化、沉淀為企業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)。平臺通過開放的API接口，以標(biāo)準(zhǔn)化模型庫為基準(zhǔn)，進行數(shù)據(jù)交換與存儲，構(gòu)建企業(yè)數(shù)據(jù)共享、附庸、多方參與、協(xié)同演進的新生態(tài)。這項工作需要深入理解客戶的需求，為客戶深度定制，打通客戶過去采購的所有工業(yè)軟件。例如某大型國有企業(yè)基于木星數(shù)字孿生產(chǎn)品和工具集，在3個月時間內(nèi)就建設(shè)了全新的5G數(shù)字孿生車間，無縫集成30多個系統(tǒng)，實現(xiàn)人、機、物的數(shù)據(jù)實時感知與連接。
3、實際應(yīng)用案例：降低零備件庫存，煙草企業(yè)年節(jié)省數(shù)千萬元
通過建設(shè)“數(shù)字孿生”解決方案，不少企業(yè)生產(chǎn)和運營的大量細(xì)節(jié)都得到了優(yōu)化，創(chuàng)造了直接的經(jīng)濟效益。以企業(yè)設(shè)備零備件管理為例：某企業(yè)在傳統(tǒng)的管理方式下，對設(shè)備零備件的損耗沒有科學(xué)的跟蹤與分析，僅憑管理人員的經(jīng)驗采購備件，每年的零備件庫存曾經(jīng)高達1.2億件。在實施了“數(shù)字孿生”方案之后，該企業(yè)能夠?qū)γ總€損耗的零備件都進行數(shù)據(jù)匯總和分析，進而得到了優(yōu)化的科學(xué)的零備件采購方案，使得該企業(yè)的零備件庫存降到4800萬件。且一個零備件的單箱消耗從70多元下降到40多元，僅這一項，一年就能給企業(yè)節(jié)省2000~3000萬元。
4、“工具”在手，跨行業(yè)不難
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在推廣應(yīng)用中普遍面臨跨行業(yè)難的問題，主要難點在于：一是有些行業(yè)擁有很高的行業(yè)壁壘，比如煙草行業(yè)就是國家嚴(yán)格管理的行業(yè)，跨行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商進入有很大難度，必須拿出深耕行業(yè)的態(tài)度，才能落地生根。二是有些行業(yè)形成了比較固定的生態(tài)和供應(yīng)鏈體系，如果沒有足夠的動力或者收益，是不能夠破舊立新的，因此工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商要對具體推廣和營銷成本有足夠的資金和思想準(zhǔn)備。
但華龍訊達通過“木星工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺”“木星數(shù)字孿生平臺”“木星智能人際交互平臺”等產(chǎn)品，構(gòu)建了跨行業(yè)的通用解決方案，目前的客戶橫跨裝備制造、汽車制造、石油化工、生物醫(yī)藥、煙草工業(yè)、智慧交通、風(fēng)力發(fā)電等行業(yè)。
（圖）華龍訊達“數(shù)字孿生”解決方案實施的行業(yè)
據(jù)總經(jīng)理龍小昂介紹，華龍訊達之所以跨行業(yè)比較順利，是因為掌握了通用的“工具”（前述各種軟硬件平臺），為客戶所在的行業(yè)進行定制才較為容易?！叭绻阆蚱髽I(yè)推銷產(chǎn)品，他們會拒絕你；但如果你給企業(yè)提供能力，他們會擁抱你?！饼埿“赫f。他還強調(diào)，跨行業(yè)是指工具的跨行業(yè)，而不是業(yè)務(wù)的跨行業(yè)。
因此在我國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推廣過程中，華龍訊達呼吁加強對做工具（主要是工業(yè)軟件）的企業(yè)的支持。先進的工業(yè)軟件是工業(yè)乃至社會發(fā)展水平的重要標(biāo)志，是未來智能工業(yè)重要基礎(chǔ)支撐，是不能受制于人的關(guān)鍵核心技術(shù)。切實加強我國工業(yè)技術(shù)軟件化能力，自主研發(fā)關(guān)鍵領(lǐng)域工業(yè)軟件，加快我國工業(yè)APP發(fā)展，對于建設(shè)工業(yè)強國具有重要戰(zhàn)略意義。
（三）樹根互聯(lián)的供應(yīng)鏈生態(tài)的數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)化
一些工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方案公司除了能夠?qū)蛻羝髽I(yè)內(nèi)部進行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)改造，還將這張網(wǎng)延伸到企業(yè)的上下游供應(yīng)鏈和客戶中，接入了大量的第三方企業(yè)，形成整個供應(yīng)鏈生態(tài)的數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)化。對整個供應(yīng)鏈都建立了數(shù)據(jù)采集、建模、分析和優(yōu)化體系。
樹根互聯(lián)技術(shù)有限公司（簡稱“樹根互聯(lián)”）在2016年12月發(fā)布了自主可控的平臺型工業(yè)操作系統(tǒng)——根云（ROOTCLOUD）平臺，以ABIoT（A指AI，B指Blockchain，IoT指物聯(lián)網(wǎng)）等新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，面向機器的制造商、設(shè)備使用者、政府監(jiān)管部門等社會組織，在機器在線管理（服務(wù)、智造、研發(fā)、能源）、產(chǎn)業(yè)鏈平臺、工業(yè)AI、設(shè)備融資等方面提供深度服務(wù)，為各類工業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型服務(wù)，持續(xù)開拓新技術(shù)時代的制造新范式。根云平臺最近幾年獲得了許多中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的獎項，也是美國Gartner評選的全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“魔力象限”中唯一入選的中國平臺。
（圖）美國Gartner評選的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2020“魔力象限”，紅圈中就是“根云”平臺
如同國內(nèi)其它成功的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方案公司一樣，樹根互聯(lián)公司比較完美地解決了底層用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)采集問題，設(shè)備覆蓋率接近100%，在頂層也比較完整地解決了用戶工業(yè)軟件的數(shù)據(jù)互通問題。因此能夠比較完整地對用戶企業(yè)的數(shù)據(jù)進行建模、分析和優(yōu)化，指導(dǎo)企業(yè)進行科學(xué)決策，帶來了直接的經(jīng)濟效益。
下圖是樹根互聯(lián)公司依托根云平臺，為某汽車制造企業(yè)定制的智能生產(chǎn)解決方案?？梢钥吹狡漤椖渴找媸鞘挚捎^的。
（圖）樹根互聯(lián)為某汽車制造企業(yè)定制的智能生產(chǎn)解決方案
樹根互聯(lián)的根云平臺不但解決了企業(yè)內(nèi)部的數(shù)字化改造問題，而且開始進一步向企業(yè)的上下游延伸，為工業(yè)企業(yè)提供包括研發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)、營銷、產(chǎn)業(yè)金融、模式創(chuàng)新在內(nèi)的全價值鏈數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。以三一集團的數(shù)字化轉(zhuǎn)型為例，對上游供應(yīng)商，根云平臺為其建立了GSP全球供應(yīng)商門戶，并正在規(guī)劃供應(yīng)鏈集采系統(tǒng)；對下游客戶，根云平臺建立了零配件商城，二手設(shè)備處置與求職招聘門戶，以及易耗品MRO商城。上下游一體的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠真正地將整個供應(yīng)鏈體系都進行資源優(yōu)化配置。
（圖）“根云”平臺能夠?qū)?yīng)鏈體系進行資源優(yōu)化配置
另外，樹根互聯(lián)還為多個產(chǎn)業(yè)集群打造了運營平臺，包括廣州全球定制家居產(chǎn)業(yè)鏈平臺、揭陽家用塑料制品集群平臺、湛江小家電產(chǎn)業(yè)鏈平臺等，推動區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈的整體轉(zhuǎn)型升級，帶動集群內(nèi)中小企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
以廣州全球定制家居產(chǎn)業(yè)鏈平臺為例。廣州是享譽國際的“全球定制之都”，但是定制家居行業(yè)一直是“大行業(yè)、小企業(yè)”的狀態(tài)，產(chǎn)業(yè)鏈上大量中小企業(yè)產(chǎn)能不足，生產(chǎn)模式傳統(tǒng)，無法及時、柔性地響應(yīng)消費端的需求。因此，定制家居行業(yè)尚未形成巨頭格局。樹根互聯(lián)的全球定制家居產(chǎn)業(yè)鏈平臺自2019年啟動，目前已有廣州、佛山等地超過20家企業(yè)接入，綜合效益顯著，市場口碑良好。
1、該平臺無縫兼容多種主流異構(gòu)設(shè)計軟件，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，設(shè)計師設(shè)計圖紙到工廠無需拆單，全屋定制可節(jié)省12天拆單時長，大大提升交付效率；
2、打通超過100種設(shè)備控制協(xié)議、市面上通用的木工機械設(shè)備均能連接并做設(shè)備的工況采集，獲取工廠真實產(chǎn)能，進而提供精準(zhǔn)的訂單引流，提質(zhì)增效；
3、依據(jù)訂單需求統(tǒng)一開料，板材利用批量混合優(yōu)化，讓板材綜合利用率超過80%，相比傳統(tǒng)制造大大提升。
依托這個平臺，家居生產(chǎn)不但實現(xiàn)了定制化，而且生產(chǎn)過程變得透明化、智能化。接到訂單需求后，設(shè)計師根據(jù)消費需求在平臺的3D云設(shè)計系統(tǒng)內(nèi)設(shè)計出圖、效果轉(zhuǎn)化和門店體驗；確定訂單后，設(shè)計師根據(jù)訂單交期、產(chǎn)品工藝和工廠的服務(wù)半徑，通過平臺甄選對接集群內(nèi)有產(chǎn)能的生產(chǎn)制造企業(yè)進行生產(chǎn)，最后通過智慧物流交付。
（四）賽輪集團：自行開發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)上下游覆蓋
當(dāng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)商無法提供適合本行業(yè)、本企業(yè)的解決方案，原本不具備相關(guān)研發(fā)能力的企業(yè)，是不是能夠靠自己的力量開發(fā)平臺，不但解決本企業(yè)的信息化問題，還能解決上下游產(chǎn)業(yè)鏈的信息化問題，甚至可以覆蓋到最終用戶？在調(diào)研當(dāng)中，我們發(fā)現(xiàn)了一些成功案例。出于行業(yè)的特點，這些工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用目前只在這些企業(yè)內(nèi)部采用，尚未形成標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品和解決方案向其它企業(yè)推廣。但類似案例還是能為人們帶來許多啟發(fā)，特別是那些強烈希望向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，卻又找不到貨架式產(chǎn)品的企業(yè)。
從最初的單一工廠，到如今的智能化輪胎產(chǎn)業(yè)集群，作為國內(nèi)輪胎行業(yè)首家國家工信部智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點示范企業(yè)，賽輪集團股份有限公司（以下簡稱“賽輪集團”）經(jīng)過近20年的迭代研發(fā)，推出了全球首個橡膠工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺“橡鏈云”。
1、解決底層與上層的兩個難題
（1）在底層設(shè)備數(shù)據(jù)采集方面，橡鏈云平臺在縱向上實現(xiàn)了所有工序的“人機料法環(huán)測”的全面連接，構(gòu)建了行業(yè)內(nèi)最完整、最豐富的機理模型庫。目前在海量互聯(lián)方面已經(jīng)實現(xiàn)99%以上設(shè)備的互聯(lián)互通，采集點高達百萬級，在全面質(zhì)量控制、自動排程、人工智能視覺識別等方面也有大量實踐案例。
從輪胎生產(chǎn)裝備層面來說，設(shè)備種類多、數(shù)據(jù)采集點多、通訊難、控制系統(tǒng)差異大、通訊協(xié)議不通用，即使同一工序同類設(shè)備都存在“多代同堂”的情況。賽輪集團最早的工廠建于2002年，設(shè)備類型復(fù)雜，包含了常用的歐姆龍、三菱、西門子、ABB、貝加萊等所有不同時期的PLC系統(tǒng)，細(xì)分型號20多種；涉及到的儀表、傳感等通用及個性化的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議多達30多種。
在面對眾多不同工業(yè)控制總線和協(xié)議互聯(lián)互通時，賽輪集團首先對設(shè)備和控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和功能接口進行標(biāo)準(zhǔn)化，建立統(tǒng)一的規(guī)范要求，在設(shè)備采購和升級維護過程中要求供應(yīng)商提供的設(shè)備要滿足上述接口要求；在此基礎(chǔ)上主要從兩個方向解決異構(gòu)總線和協(xié)議的互聯(lián)互通：
①一方面是針對不同廠家、不同類型的工業(yè)總線和協(xié)議，采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化接口封裝，形成了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和專利的管控連接件。當(dāng)不同設(shè)備、控制系統(tǒng)需要連接時，只需要在現(xiàn)場人機交互上位機軟件（HMI）上配置幾個參數(shù)，就能實現(xiàn)不同設(shè)備類型數(shù)據(jù)和控制指令的互聯(lián)互通；通過管控連接件向下屏蔽了不同總線和協(xié)議的差異，向上給軟件開發(fā)和實施提供統(tǒng)一的調(diào)用接口；經(jīng)過不斷的積累，實現(xiàn)了行業(yè)內(nèi)所有主流工業(yè)控制總線和協(xié)議的封裝；遇到新的工業(yè)控制總線和協(xié)議，也可以方便快捷的封裝到管控連接件中。
②另一方面，對于采用如OPC、OPCUA等標(biāo)準(zhǔn)通訊接口的設(shè)備和控制系統(tǒng)，通過自主研發(fā)封裝了支持OPC等協(xié)議的設(shè)備通訊組件包，實現(xiàn)了不同總線和協(xié)議的整合接口統(tǒng)一，近幾年也在物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)方面進行研發(fā)，實現(xiàn)了向OPCUA、MQTT等協(xié)議的應(yīng)用普及。
（2）在上層工業(yè)軟件數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通上面，橡鏈云平臺已經(jīng)沉淀了成熟軟件產(chǎn)品和橡膠行業(yè)解決方案近百套，并集成了ERP、CRM、PLM等主流企業(yè)管理軟件。
賽輪在實施SAP公司的ERP時，就實現(xiàn)了與MES系統(tǒng)的全面數(shù)據(jù)集成；在實施PLM系統(tǒng)時，梳理出與ERP、MES、CRM等系統(tǒng)的接口流程超150個，這為系統(tǒng)升級橡鏈云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺提供了堅實的基礎(chǔ)。
在升級到橡鏈云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺時，重點建立了產(chǎn)業(yè)鏈豐富的機理模型、供需數(shù)據(jù)湖和數(shù)據(jù)中臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯集、共享和分析應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上對ERP、CRM、PLM等軟件向橡鏈云遷移，采用了三種策略：
①對于滿足橡鏈云上云要求的系統(tǒng)，按計劃直接遷移到橡鏈云平臺，部署到橡鏈云平臺虛擬化資源之上，采用統(tǒng)一的管理平臺進行管理。
②改造后上云，需要對系統(tǒng)架構(gòu)、運行環(huán)境、接口等進行改造，使其滿足遷移到云平臺的技術(shù)要求，然后再遷移并統(tǒng)一管理。
③保持現(xiàn)狀但是數(shù)據(jù)和接口上云，繼續(xù)保持現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)當(dāng)前的運行環(huán)境，包括基礎(chǔ)設(shè)施，直至系統(tǒng)更新?lián)Q代。通過API管理平臺和大數(shù)據(jù)平臺將傳統(tǒng)應(yīng)用的服務(wù)能力和數(shù)據(jù)在橡鏈云發(fā)布共享。
通過以上三種策略實現(xiàn)多種平臺和APP上云互聯(lián)互通，達到平臺、業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)整合，并且通過集成橡鏈云統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)、工作流服務(wù)等，不但讓企業(yè)減少系統(tǒng)集成的費用、降低維護多個系統(tǒng)的工作量，更重要的是多種跨部門跨組織的業(yè)務(wù)在同一平臺下，能讓企業(yè)用戶提高工作效率，減少跨系統(tǒng)帶來的額外溝通、數(shù)據(jù)傳遞成本，同時也必然提高企業(yè)業(yè)務(wù)處理的質(zhì)量。
2、打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈，為協(xié)作企業(yè)賦能
橡鏈云平臺在橫向上實現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部運營和上下游企業(yè)的全面互通，平臺現(xiàn)已入駐3200余家供應(yīng)商、2000余家經(jīng)銷商以及近6萬家門店。
在渠道端，橡鏈云通過與行業(yè)主流軟件廠商的戰(zhàn)略合作，為海內(nèi)外經(jīng)銷商提供營銷模式、供應(yīng)鏈優(yōu)化等一站式服務(wù)解決方案，助力渠道實現(xiàn)全鏈路、全場景的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。實現(xiàn)了經(jīng)銷商與下屬所有門店的訂單、物流、庫存、結(jié)算的在線協(xié)同。
在消費端，橡鏈云可為不同類型的用戶提供創(chuàng)新服務(wù)。對于野外礦區(qū)車主和商業(yè)運輸車隊，可提供胎溫、胎壓、行駛軌跡的實時服務(wù)，并支持按里程、按使用壽命收費的新型商業(yè)模式。對于普通車主來說，通過鏈接橡鏈云，可享受安全預(yù)警、快速救援、輪胎保險等服務(wù)。
賽輪集團生產(chǎn)的智能化巨型特種輪胎，被銷往全世界多個國家，這些行駛中的輪胎，通過一枚RFID電子芯片與萬里之外的青島工廠連在一起，賽輪智能輪胎全生命周期管理平臺（TIMP）實時采集每條輪胎行駛過程中的溫度、壓力、速度等關(guān)鍵指標(biāo)，將數(shù)據(jù)傳回青島工廠的LED可視化監(jiān)測界面上。
（圖）通過安裝在特種輪胎上的RFID芯片，賽輪集團的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集每條輪胎行駛過程中的溫度、壓力、速度等關(guān)鍵指標(biāo)。
在為一線駕駛員提供安全駕駛輔助服務(wù)的同時，橡鏈云還創(chuàng)造了新的商業(yè)模式：由于RFID智能輪胎解決了輪胎身份的唯一標(biāo)識問題，賽輪開創(chuàng)了為運輸企業(yè)、專業(yè)車隊及個體車輛用戶提供行業(yè)內(nèi)首創(chuàng)的保里程產(chǎn)品銷售及服務(wù)模式，讓高價特種輪胎的租賃成為可能。
3、為產(chǎn)業(yè)鏈伙伴帶來良好經(jīng)濟效益
（1）在供應(yīng)鏈方面：通過B2B+云倉WMS系統(tǒng)+客戶ERP實現(xiàn)了從下單到收貨全流程的在線協(xié)同和可視化管理，客戶可以看到準(zhǔn)確的可用庫存并自主在平臺下單，1小時內(nèi)打款，24小時內(nèi)工廠發(fā)貨，在整個過程中客戶可以實時查詢訂單狀態(tài)和車輛GPS物流監(jiān)控，到貨后通過云倉WMS手持終端一鍵入庫，庫存自動入庫到客戶ERP系統(tǒng)，同時自動產(chǎn)生結(jié)算賬單，并且支持與工廠財務(wù)實時對賬。
（2）新疆某客戶在采用橡鏈云的WMS系統(tǒng)+APP+渠道管理方案后，可以管理下屬所有門店，實現(xiàn)與下游門店的訂單、物流、庫存、結(jié)算的在線協(xié)同；上線后銷售額增加30%，人員效率提升20%以上，庫存周轉(zhuǎn)次數(shù)提升50%，超期庫存降低70%。
（3）越南代理商實施BWMS系統(tǒng)后，效率提升60%，人工成本降低50%。
（4）在海外市場，橡鏈云幫助菲律賓客戶將庫存占用資金由3億降低到1.5億。
（5）賦能物流車隊。橡鏈云賦能產(chǎn)業(yè)鏈200多家車隊供應(yīng)商實現(xiàn)物流精細(xì)化管理，司機可以通過微信小程序或者APP系統(tǒng)實現(xiàn)從接單、排隊、場內(nèi)管理、在途、客戶簽收全流程的導(dǎo)航和指引。原來司機進場排隊需要2小時，目前只需要15分鐘，如果按照每輛車1小時的成本200元計算，每年20萬車次，平均每家車隊節(jié)省成本60萬元。
（6）賦能上游化工企業(yè)。該企業(yè)屬于橡膠產(chǎn)業(yè)鏈上游化工原材料生產(chǎn)企業(yè)，應(yīng)用橡鏈云平臺后，企業(yè)成本持續(xù)降低，預(yù)估減少廢料15%以上，庫存占用成本下降20%以上，減少能耗8%以上，質(zhì)量成本優(yōu)化30%以上。
4、區(qū)塊鏈和無線工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在橡鏈云中的應(yīng)用
（1）區(qū)塊鏈在輪胎產(chǎn)品全生命周期中的應(yīng)用
區(qū)塊鏈的可溯源特性能公開透明的將輪胎生產(chǎn)制作到運輸再到銷售至輪胎使用的每一環(huán)節(jié)分步記錄于鏈上。2020年，賽輪參與編制的四項輪胎用RFID電子芯片國際標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布，基于該標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的智能輪胎在全生命周期內(nèi)將擁有唯一的“身份證”。“RFID智能輪胎+區(qū)塊鏈”將實現(xiàn)輪胎全生命周期信息追溯和管理。
（圖）利用5G帶寬優(yōu)勢、借助AR技術(shù)，賽輪集團實現(xiàn)了設(shè)備的遠程維修指導(dǎo)。
目前，賽輪上游原料主要國際知名供應(yīng)商已經(jīng)接入橡鏈云平臺。同時，美國史密斯實驗室、思通質(zhì)檢實驗室等行業(yè)國際知名質(zhì)檢機構(gòu)也接入橡鏈云，實現(xiàn)了質(zhì)檢數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，在此基礎(chǔ)上，采用“質(zhì)檢+區(qū)塊鏈”技術(shù)的解決方案實現(xiàn)了質(zhì)檢數(shù)據(jù)互信互任。
目前國內(nèi)供應(yīng)鏈管理和物流成本高達20%，基于區(qū)塊鏈的供應(yīng)鏈協(xié)同應(yīng)用將供應(yīng)鏈上各參與方、各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息上鏈，數(shù)據(jù)自產(chǎn)生就記錄到區(qū)塊鏈中。目前接入橡鏈云的供應(yīng)商有3200多家，采用“供應(yīng)鏈+區(qū)塊鏈”解決方案將在供需對接、社會物流跟蹤、自動驗證執(zhí)行與高效協(xié)同方面發(fā)揮效益。
（2）無線網(wǎng)絡(luò)為數(shù)字化車間賦能
“橡鏈云”除了研發(fā)滿足柔性生產(chǎn)的管理系統(tǒng)，在物理層面上主要在以下幾個方面解決柔性生產(chǎn)線和可移動設(shè)備：
①目前賽輪的所有工廠均實現(xiàn)了無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋和5G網(wǎng)絡(luò)的試點應(yīng)用來解決生產(chǎn)、物流、監(jiān)測等方面的移動化應(yīng)用需求，并結(jié)合實際應(yīng)用場景在5G、LoRa方面有較大規(guī)模應(yīng)用；
②在物流環(huán)節(jié)，應(yīng)用車載和手持式智能移動終端，實時監(jiān)控和接收物流配送指令，在立體倉儲方面全部應(yīng)用WiFi6等工業(yè)級別的無線傳輸，實現(xiàn)高效的物流運輸服務(wù)；
③利用5G的低延時，在成型等工序?qū)崟r質(zhì)量大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析，對設(shè)備工藝進行在線的實時優(yōu)化控制；
④利用5G帶寬優(yōu)勢借助AR實現(xiàn)設(shè)備的遠程維修指導(dǎo)，基于5G+智能制造的業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的示范工廠將在2021年建成。
目前，賽輪的生產(chǎn)車間已經(jīng)實現(xiàn)了5G信號覆蓋，手持終端、物流平臺圖6利用5G帶寬優(yōu)勢、借助AR技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備的遠程維修指導(dǎo)等終端設(shè)備通過5G網(wǎng)絡(luò)+MEC邊緣計算直接與內(nèi)部服務(wù)器通信?？梢苿釉O(shè)備主要是通過使用5G網(wǎng)絡(luò)進行移動設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)，使設(shè)備實時在線，并與后臺通信。輪胎生產(chǎn)是高耗能行業(yè)，目前賽輪實現(xiàn)了水、電、壓縮空氣、蒸汽的全部能源采集和管控，針對水、壓縮空氣、蒸汽等動力能源部署分散、計量環(huán)境惡劣的現(xiàn)狀應(yīng)用了LoRa技術(shù)實現(xiàn)了能源的無線采集；目前賽輪的操作人員佩戴基于LoRa技術(shù)的智能腕表，實時接收報警和調(diào)度信息，實現(xiàn)了減員增效。
成功實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
所需要的意識
可以發(fā)現(xiàn)，在成功的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實施案例中，供給側(cè)和需求側(cè)需要具備如下的意識。
一、供給側(cè)需要有服務(wù)意識。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在全世界都是新鮮事物，成功的案例并不是很多。而使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)又是多種多樣的，哪怕是同一個行業(yè)中的企業(yè)，也往往擁有不同的特點。因此在為企業(yè)規(guī)劃工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的時候，很難用通用的方案去套用，需要根據(jù)企業(yè)的具體情況和要求進行定制。這就要求工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方案的提供方（例如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺運營方）擁有服務(wù)意識，能夠深入客戶企業(yè)進行調(diào)研，在規(guī)劃方案的時候充分吸收客戶的意見，甚至邀請客戶共同進行規(guī)劃，找出最優(yōu)的解決方案，共同實施。在技術(shù)層面，需要派出研發(fā)團隊為客戶企業(yè)定制工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。我們遇到的成功案例，無一不是如此。
二、需求側(cè)需要企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人的戰(zhàn)略眼光和決心。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)只是工具，還需要高水平的經(jīng)營管理等，才能夠成功。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的實施不會一帆風(fēng)順，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人需要有耐心和決心，反復(fù)摸索，才能找到最適合自己企業(yè)的最優(yōu)方案。
