拓展工业互联网在制造业的应用广度和深度(2021中国5G+工业互联网大会)
作者 | 物联网智库2021-11-24

近日,中国工程院院士李培根在2021中国5G+工业互联网大会工业互联网标识专题会议上发表主题演讲。他说,无论从广度还是深度上看,工业互联网在制造业的应用还有很大的发展空间。

李培根院士从三个视角阐述他的观点。一是从过程孪生角度看,目前很多应用还停留在浅层次,没有实现物理过程的深层次应用。数字孪生、过程孪生,不只是针对产品,还针对使用者。比如汽车的数字孪生模型不只是汽车本身的,还包括使用情况,使用者什么时候踩的刹车、踩刹车时车是什么情况,这些数据实际上就是过程孪生数据。每辆车的运行过程都不一样,其数字孪生模型都是独特的。

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制造业里有很多工艺过程,如果实现数字孪生,我们就能更好地控制过程。例如在船舶发动机制造领域,焊接占日常生产工作的70%,通常情况下,焊接好的构件调到专门的质检车间后,如果发现深层次质量问题,与焊接行为本身已经脱离了3~15天,很难知道原因是什么,因为过程不能溯源。而现在,在焊接过程中我们可以高频采集工艺参数,进行数据分析,实时控制焊接质量,把本来是事后的质量监测变成实时的在线监测和控制,对质量控制意义重大。如果没有数字孪生,如果不对焊接的过程有深入认识,我们就做不到这一点。

二是从低碳角度看,我国对世界承诺,力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。但是,双碳问题不仅仅是节约能源的问题,人类生活的所有活动都可能存在碳足迹,企业活动的各个环节也存在碳足迹。以可乐为例,每生产一罐可乐,从原材料到生产销售,一直到可乐罐子的回收都存在碳足迹,和碳排放密切相关。我们要降低碳排放,就要分析企业的碳足迹,如果没有数字技术的支撑,我们很难做到这一点。工厂、车间节能是非常重要的,方方面面都要做到低碳,例如大型设备的包装,有的是用木头,原来是一次性使用,现在要考虑共享使用这些包装,就一定要有数字化技术的支撑,先做到信息共享。

低碳还有一个重要方面,就是智能电网和新能源,包括太阳能。很多企业考虑在厂房上建太阳能设施,自己发电自己用,如果有多余的电还可以送出去。因此,能源互联网开始受到关注,能源互联网平台涉及5G、人工智能和区块链等技术。

三是从数字化供应链角度看,制造企业对这个问题的重视还很不够。企业的竞争不仅仅是同行企业之间的竞争,更是供应链生态的竞争。在工业互联网时代,一个好的供应链系统、生态系统一定要有数字技术的支撑,其根本就是数据可视化。建立了数字化供应链之后,因为信息透明,哪怕是供应链的上游,也可以及时看到需求端的信息,这样才能应对及时。对于企业而言,供应链里的采购是最基本的环节。企业都希望控制成本,但是绝大多数企业控制的是可见成本,如原材料成本、运输成本等容易看到和感知到的成本。但是还有一些成本是隐性的,不容易感觉到甚至意识不到,比如说时间成本、缺货成本等。如果我们有数字化供应链,有足够的信息和数据,就能够更清楚地看到隐性成本,这样就有利于企业争取更多利润。


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