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中国制造的“天工开物”新篇,如何在云上进化?

原创 人工智能 作者:naojiti 时间:2021-12-07 21:10:15 0 删除 编辑

近几年,AI、5G、IoT、边缘计算等新技术如何走进制造领域,为企业提质增效,成为大众关注的焦点。众所周知,数字化转型与智能化升级进程中,往往涉及到顶层组织架构的变革、业务流程的梳理、生产要素的升级与转变,几乎相当于是一场对制造企业价值链的全面重构,这也意味着制造业升级平添了许多的不确定性。

如何能让制造企业的数字化之路走得更稳?选项之一就是寻找那些先行一步的标杆型企业,吸取它们在数字化过程中的实践经验与思考。华为,就是其中的代表。

作为知名的ICT厂商,华为也是国内高科技制造业的领头羊。早在2013年,华为的制造体系管理团队就开始着手数字化制造转型,积累了丰富的行业经验。在沉淀数据资产、消除数据壁垒、挖掘数据价值的过程中,华为也发现,数字化能力的实现需要与底层基础设施相匹配,通过云计算的全新架构来承载。

为了支撑业务变革,华为的数字化战略一开始,就从集团层面构建了统一的云化、服务化IT平台HIS(Huawei IT Service),来沉淀各领域的数字化变革资产。2017年,通过成立了云BU,将华为30多年在ICT领域的技术积累、产品解决方案,以及在自身数字化转型中沉淀的经验、方法、技术和工具,以云服务的形式开放给客户,逐步帮助政府和企业进行数字化转型。

在全球Top5的云服务供应商中,华为是唯一一家具备制造基因的云服务商。因此,华为云在帮助制造企业“稳稳的造”背后隐藏的技术与解决方案,可能更符合产业需求与广泛应用可能。

制造新篇,为何从云上开始?

把AI技术下沉到制造领域,是一件任重道远的工作。因此,很多数字化转型服务商的方案,大多停留在单点突破或概念宣传上,很难整合并推动产业链协同。

回到华为云,多年制造领域的实践经验,让华为云意识到制造企业数字化能否成功,数据是关键难题。而数据价值释放的过程中,数据的采集和传输、数据模型的统一、数据的集成与流通这三大关键环节,每一关都不太好过。

首先,许多制造业企业在数据采集和传输过程中,存在联网率低、互通性差、安全威胁大等问题。这就需要通过数字化技术对传统生产设备进行改造,建立一个高质量的数据通路。以华为为例,早在1997年华为就启动了IPD集成产品开发、ISC集成供应链等项目,此后不断优化升级生产资料,2019年更是在外部环境的推动下,全力打造自主可靠的工业软件及数字化使能平台支撑体系。

其次,工业设备种类繁多,源头数据格式不一,很难进行整合和分析。2017年,“数字化转型”被确立为华为集团层面最重要的战略变革,基于数据模型贯通产品全生命周期数据,使能作业和运营效率提升,成为重中之重。为了从源头规范和统一数据标准及模型,华为建立了公司统一的数据底座,聚合形成了多种数字化产品,包括物理产品的数字模型以及研发、销售、制造、供应、交付、运维等产品全生命周期的全量数据,将不同业务域、不同来源的数据统一汇总入湖,为全域数字化运营打牢了基础。

另外,组织流程和人员作业不适配,也可能让各个业务场景的数据互通性低,数据“游不动”,为此,华为基于数字化产品,构建了支撑研营销制供服各领域的丰富应用,比如智慧物流、在线协作等等,简化生产关系管理,实现产品E2E领域的高效协同。目前,华为松山湖工厂的产线已经实现了全线智能化管理,一条120米的生产线从物料上线到包装完成只需要17个人,平均28.5秒可生产出一台手机,智能应用大大提升了华为制造的作业效率。

正如《天工开物》所述,中国制造历来十分注重对趋势、规则、工艺等多方总结与思考。在支撑自身制造数字化战略的同时,这些实践也逐步变成工具、流程、解决方案等,通过华为云的方式开放给制造企业。比如华为云打造的EI工业智能体,就汇聚了制造企业所需要的各种算法、模型、应用等;工业云平台,借助“基础设施即服务”“技术即服务”“经验即服务”“软件即服务”等四层,帮助企业推进数字化转型。

目前,华为云通过智能生产、数字办公、科学管理三个方面,助力制造企业数字化转型,也让我们进一步读懂云上的制造之“物”如何创生、制造之“事”如何推进、制造之“气”又改变了哪些产业规则。

制造之“物”:如何用好数据生产资料

从华为的制造实践中不难看出,数据是制造企业的新型生产资料,也是智能制造的根本能源。

对于制造业(尤其是大型制造企业)来说,搭建的基于数据模型、贯通产品全生命周期的数据体系,是数字化转型成功的关键,也是一个超级复杂的系统工程。

针对制造领域的三大数据难题,华为也将数据管理核心技术溢出到华为云,助力企业实现数据的“不治而顺”。

第一步,数字设备升级。华为云EI工业智能体,利用5G、Wi-Fi 6等接入技术,将生产、物流相关的数控设备数据以及各类传感器的监控数据进行采集和智能控制,打开生产过程的数据“黑盒”,做到生产过程的数据可视、可控、可管,解决了数据的采集难题。

信义玻璃作为全球领先的综合玻璃制造商,随着全球化战略布局的快速发展,就亟须通过数字化手段感知企业实时生产经营情况。2020年6月,信义玻璃选择了与华为云合作,启动了信义浮法智能集控中心项目。其中,华为云数据使能DAYU助力信义打通集团内外部数据流,融合IT、OT数据,架起了物理世界与信息世界的桥梁,让设备“说话”,建设信义集团“中枢神经系统”,实时洞察企业经营状况、全球工厂生产状况和风险。

第二步,数据模型统一。通过数据的规范化、制度化和资产化,构筑一个整体,实现全域数据分析。还以信义玻璃为例,其与华为云数据使能DAYU团队共同梳理和制定1200+数据标准规范,建立了200+数据模型,以标准化的方式构建集团各工厂管理基线、规范管理动作、构建企业数据决策分析体系,为持续优化数据管理打下了基础。

第三步,数据应用使能。华为云助力制造企业将AI技术引入生产系统,利用AI来辅助企业进行工业质检、工艺优化和预测性维护,实现体制降本增效。比如,位于芜湖的海螺集团,是水泥领域的领军者,而水泥是个高能耗行业,对节能减排的需求十分迫切。华为云向海螺集团提供智能工厂方案,通过RTO实时优化系统,基于过去的历史数据作为驱动,构建质量、产量、能耗的AI模型(如游离氧化钙含量、水泥的产量模型、煤耗优化、电耗优化等),每5分钟推荐一次优化参数给生产系统,不断提升算法精度,使得水泥质量及稳定性提升,水泥生产电耗、煤耗最优,为海螺带来了显著的经济效益。

生产资料的 “物”之进化,为制造企业提供了提质增效的数据土壤。

制造之“事”:云上智造的协作前提

数字化的第二个目标,就是释放“人”的生产力。疫情之后,很多制造企业都意识到了组织人员协作数字化的重要性,开始探索远程化办公和非现场管理、探索跨越时间空间约束的协同生产、智能调度。

宋应星就在《天工开物》中写道,“治乱,天运所为,然必从人事召致”,唯有实现企业组织效率和执行效率的稳定高效,充分发挥人的生产力,才能真正“治乱”,让数字化战略高效稳步推进。而要创造一个数字化组织,必须架构先行,建立一个全场景智能、数字化协作、可持续演进的领先架构。

很多传统制造企业,并不具备这种规划数字化组织的能力和方法论。这时候,华为云就起到了重要的桥接作用,在与制造企业的合作中,华为云并不是简单地提供技术支持,而是从组织架构、垂直场景的优化等角度,结合华为自身在数字化组织上的探索与实践,帮助制造企业实现组织转型。

中国一汽从2017年开始,陆续在北京、南京、美国旧金山、德国慕尼黑建立研发中心,数字化转型中,企业运转的数字化协同就成了重点诉求之一。一汽选择使用华为云FusionAccess桌面云作为组织数字化的工具。通过桌面云,全球研发人员可以实时地连到一汽的研发平台上,2020年疫情暴发的春节期间,研发人员在一汽集团中最早复工,有力保证了复工复产。

除了提升协作效率之外,桌面云还能够对研发数据进行统一管理和保密,避免个人PC上研发关键材料和信息的泄露,对于中国一汽这样的大型研发制造企业十分必要。

生产力的“人”之进化,让组织内外稳定连接,助力数字化事半功倍。

制造之“气”:智能制造的管理进化

从《天工开物》的视角来看,一切物与事都源于“气”,状态也取决于“气”。对应到制造领域,就是与数字生产力相匹配的新型生产关系。

要建立领先的生产关系,就需要在顶层设计上达成共识,避免后期战略反复、改来改去,重复建设。而管理体系的升级,对于传统型制造企业来说,也是最需要下狠手、下狠心去改变的。

实践告诉华为云,通过技术升级和生产力要素提升来倒逼生产关系,是可行的。在支持制造企业数字化的过程中,华为云也十分注重管理体系的优化升级。

在与信义玻璃合作的信义浮法智能集控中心中,就初步形成了数据驱动的企业管理体系。在生产监控管理方面,对全国工业园生产状况的集中管理、实时监控,有效减少各园区的差异化管理动作,进一步提升了管理标准化;在企业管理方面,通过梳理信义生产、销售、采购、财务、HR、经营管理等全领域数据,建立了信义自身的数据资产以及数据标准管理体系,另外通过数据量化企业经营情况,实现数据驱动的企业管理。

授人以鱼不如授人以渔,锻造出数字化的管理气质,制造企业才能在智能时代走得更稳。

从数据问题,到顶层管理体系,这种由点到面、能力全面的数字化能力,作为华为云所独有的能力,也将成为接下来云市场服务产业的关键。

在中国人的语境中,“夫易开物成务,冒天下之道,如斯而已者也”,变化往往会创造新物种,成就新事物,这是天地之间的“道”。第一次工业革命也好,数智化转型升级也好,制造产业的每一次变革,都会给世界带来重大变化。而这场变局正借由云,加速来到今日之中国,来到你我身边。

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