當我們在聊"數字工廠"時，我們到底在說什么？

佛山(shan)2023年(nian)3月14日 /美通(tong)社/ -- 近年(nian)來，工(gong)(gong)(gong)(gong)業制造(zao)領域轉型升級(ji)的(de)(de)呼聲越來越高。作為工(gong)(gong)(gong)(gong)業轉型升級(ji)的(de)(de)重(zhong)(zhong)要手段之一，數(shu)字科技順勢進入了(le)工(gong)(gong)(gong)(gong)業企業的(de)(de)視(shi)野。以(yi)美的(de)(de)集(ji)團為例，2022年(nian)， iBUILDING數(shu)字化改造(zao)先后在(zai)(zai)其西區(qu)工(gong)(gong)(gong)(gong)業園、重(zhong)(zhong)慶水機(ji)工(gong)(gong)(gong)(gong)廠(chang)(chang)、荊(jing)州(zhou)工(gong)(gong)(gong)(gong)廠(chang)(chang)改造(zao)落地，以(yi)數(shu)字孿生技術為底座的(de)(de)碳管(guan)理(li)系統(tong)實(shi)現(xian)了(le)這些工(gong)(gong)(gong)(gong)業園區(qu)能源供應系統(tong)、負荷系統(tong)、操作系統(tong)的(de)(de)連接，工(gong)(gong)(gong)(gong)作人員線上即完成了(le)園區(qu)碳排放的(de)(de)監測和管(guan)理(li)。這種模式正在(zai)(zai)得到美的(de)(de)以(yi)外多個制造(zao)業園區(qu)、工(gong)(gong)(gong)(gong)廠(chang)(chang)的(de)(de)廣泛推廣。可以(yi)說，在(zai)(zai)工(gong)(gong)(gong)(gong)業制造(zao)領域，從智慧(hui)生產，到園區(qu)管(guan)理(li)，一場(chang)重(zhong)(zhong)大(da)而深遠的(de)(de)數(shu)字革(ge)命正在(zai)(zai)漸(jian)行漸(jian)近。

可以(yi)說，工(gong)業(ye)制(zhi)(zhi)造是(shi)經濟體系(xi)內最先(xian)嘗試與數字(zi)技(ji)(ji)術(shu)結合的(de)(de)細(xi)分領(ling)域。德(de)國(guo)(guo)早在(zai)(zai)2014年左右就提出(chu)"工(gong)業(ye)4.0"理(li)念，美國(guo)(guo)制(zhi)(zhi)造業(ye)龍頭GE在(zai)(zai)2016年推出(chu)Predix工(gong)業(ye)互聯網(wang)平臺。但彼時，由(you)于(yu)(yu)(yu)技(ji)(ji)術(shu)與政策上的(de)(de)原(yuan)因，其(qi)在(zai)(zai)全球范圍的(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)還(huan)(huan)不盡如人意，究其(qi)原(yuan)因，在(zai)(zai)于(yu)(yu)(yu)物(wu)(wu)(wu)聯網(wang)、AI底層技(ji)(ji)術(shu)雖然逐步成(cheng)熟，但物(wu)(wu)(wu)聯通信技(ji)(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)(zhan)還(huan)(huan)比較局限，工(gong)業(ye)協議之(zhi)間互相不通導致設備端(duan)、系(xi)統應(ying)用端(duan)相互割(ge)裂。此外，在(zai)(zai)制(zhi)(zhi)造業(ye)企業(ye)內部(bu)，由(you)于(yu)(yu)(yu)生產所面臨的(de)(de)工(gong)作(zuo)量(liang)比較龐大，工(gong)業(ye)生產格局中心化(hua)程度(du)高(gao)，生產、工(gong)藝、物(wu)(wu)(wu)流等部(bu)門之(zhi)間開放程度(du)不夠，而其(qi)決策權很(hen)多時候又很(hen)集(ji)中，難(nan)以(yi)避(bi)免地導致企業(ye)決策效率(lv)低，對外界變化(hua)的(de)(de)反饋時間長。比如2016年，我(wo)們(men)國(guo)(guo)家的(de)(de)能源(yuan)(yuan)工(gong)業(ye)提出(chu)"四(si)表(biao)合一"，即電、氣、水、暖四(si)表(biao)合并，但在(zai)(zai)實(shi)際操作(zuo)中，這些領(ling)域的(de)(de)管(guan)(guan)理(li)都自(zi)成(cheng)體系(xi)，四(si)個(ge)系(xi)統各(ge)自(zi)為陣(zhen)，各(ge)自(zi)按自(zi)己行業(ye)的(de)(de)管(guan)(guan)理(li)模式(shi)開展(zhan)(zhan)工(gong)作(zuo)，無法(fa)資(zi)源(yuan)(yuan)共享，形成(cheng)信息孤島，最終使得各(ge)方參與的(de)(de)積極性(xing)不足。

但2021年(nian)以后，5G通信(xin)技(ji)術的成(cheng)熟給智(zhi)慧工業帶來(lai)了(le)轉機(ji)。5G技(ji)術很(hen)好的打破了(le)4G"多點接(jie)入""通信(xin)效(xiao)率";"高速(su)穩定"的問題，打破了(le)傳輸數(shu)據(ju)從采集到決(jue)策的全過程，將物(wu)聯(lian)網和云計算以及人工智(zhi)無縫融合，實現了(le)智(zhi)能感(gan)知控制、更實現了(le)"互聯(lian)網大數(shu)據(ju)"產生(sheng)數(shu)據(ju)到"工業大數(shu)據(ju)"的轉型，從此(ci)，智(zhi)慧工業的發展駛上了(le)快車道。

智慧工業的未來潛力巨(ju)大，主要體(ti)現(xian)在以下幾(ji)個環節。

在生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)制造(zao)環節，機(ji)器(qi)(qi)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)(ju)正被作為(wei)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)車間的(de)(de)通(tong)(tong)(tong)訊(xun)根基。通(tong)(tong)(tong)過5G技(ji)術將(jiang)不同設(she)備與通(tong)(tong)(tong)訊(xun)網絡連接，可(ke)較好的(de)(de)收集(ji)設(she)備狀態數(shu)據(ju)(ju)(ju)和(he)質量(liang)數(shu)據(ju)(ju)(ju)，并通(tong)(tong)(tong)過邊緣(yuan)計(ji)(ji)算方式(shi)完成數(shu)據(ju)(ju)(ju)就地分析和(he)存儲。例如，大數(shu)據(ju)(ju)(ju)可(ke)以依(yi)托產(chan)(chan)(chan)線(xian)機(ji)器(qi)(qi)人等(deng)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)設(she)備實(shi)(shi)現生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)自(zi)動化的(de)(de)基礎上，以ERP、MES等(deng)管理(li)軟(ruan)件作為(wei)中樞(shu)管理(li)系(xi)統(tong)，通(tong)(tong)(tong)過RFID標簽、掃碼(ma)器(qi)(qi)、條碼(ma)、傳感器(qi)(qi)等(deng)為(wei)組件，實(shi)(shi)現科學決策、智能設(she)計(ji)(ji)、合理(li)排產(chan)(chan)(chan)，從(cong)而提高整個生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)系(xi)統(tong)的(de)(de)效率。

在工(gong)藝控制(zhi)方面，數(shu)(shu)字技術可以為工(gong)業(ye)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)打造一套更(geng)高(gao)效的管(guan)(guan)理(li)(li)體(ti)系(xi)。通過(guo)數(shu)(shu)字科技建(jian)立的MES制(zhi)造執(zhi)行系(xi)統(tong)，可運用到生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)調(diao)度管(guan)(guan)理(li)(li)、工(gong)藝執(zhi)行與(yu)管(guan)(guan)理(li)(li)、過(guo)程(cheng)控制(zhi)管(guan)(guan)理(li)(li)、排程(cheng)管(guan)(guan)理(li)(li)、質量管(guan)(guan)理(li)(li)、設(she)備(bei)管(guan)(guan)理(li)(li)等模塊，實現生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)制(zhi)造全(quan)流程(cheng)優化(hua)。通過(guo)開發數(shu)(shu)字化(hua)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)制(zhi)造執(zhi)行平(ping)臺及(ji)規范的定義接口，使生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)計劃、控制(zhi)命令、信息(xi)數(shu)(shu)據在整個MES系(xi)統(tong)、過(guo)程(cheng)控制(zhi)系(xi)統(tong)、自動化(hua)體(ti)系(xi)中透明、及(ji)時、順(shun)暢地交互(hu)傳遞，最終(zhong)實現生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)全(quan)過(guo)程(cheng)數(shu)(shu)字化(hua)。

在物流(liu)(liu)倉儲方面(mian)，通過應用(yong)智能(neng)物流(liu)(liu)平臺可快速完成(cheng)產品(pin)原材料(liao)、產品(pin)配套件、成(cheng)品(pin)件之間快速流(liu)(liu)轉(zhuan)和(he)輸送工作，加快企業(ye)內部溝通與外部銜接效率(lv)(lv)，提升倉庫(ku)貨位周轉(zhuan)效率(lv)(lv)，降(jiang)低倉庫(ku)轉(zhuan)運(yun)過程(cheng)造成(cheng)的人工成(cheng)本，實現倉庫(ku)儲流(liu)(liu)數(shu)字(zi)化(hua)管控和(he)智能(neng)化(hua)運(yun)輸。

可以說，利用各種感應設備、數字孿生、云(yun)平臺(tai)、5G通訊和(he)軟件集成(cheng)，打造的新型工業(ye)，讓制造業(ye)的未來發展呈現出了更多的可能性，當然，在碳中和(he)時(shi)代，更少不了工業(ye)園(yuan)區的碳管(guan)理。

30、60目標提出后，制(zhi)造(zao)業(ye)面臨的(de)(de)(de)碳(tan)排(pai)放問題(ti)也擺在(zai)了眼(yan)前。據(ju)工(gong)(gong)信(xin)部統計(ji)，工(gong)(gong)業(ye)領域能源消費量占(zhan)(zhan)全(quan)(quan)國總體消費量65%左右，如何實現(xian)工(gong)(gong)業(ye)企業(ye)的(de)(de)(de)節能降耗，除(chu)了引進低(di)碳(tan)設備(bei)和(he)優(you)化(hua)(hua)工(gong)(gong)藝(yi)，更需工(gong)(gong)廠通過數字(zi)化(hua)(hua)和(he)電氣化(hua)(hua)的(de)(de)(de)途徑來(lai)實現(xian)長期的(de)(de)(de)綠色轉型和(he)能效優(you)化(hua)(hua)。這不僅(jin)包括新(xin)能源技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)應用，生產(chan)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)革(ge)新(xin)，同時也包括產(chan)品(pin)全(quan)(quan)生命周期的(de)(de)(de)碳(tan)足跡。作為進軍智慧樓(lou)宇(yu)、智慧工(gong)(gong)業(ye)的(de)(de)(de)高端制(zhi)造(zao)企業(ye)，美的(de)(de)(de)旗下(xia)的(de)(de)(de)美的(de)(de)(de)樓(lou)宇(yu)科技(ji)(ji)發(fa)布GREEN FOR ONE戰(zhan)略，并先后已(yi)有美的(de)(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)園西區、美的(de)(de)(de)樓(lou)宇(yu)科技(ji)(ji)重慶水機(ji)工(gong)(gong)廠、美的(de)(de)(de)樓(lou)宇(yu)科技(ji)(ji)荊州工(gong)(gong)業(ye)園等(deng)多個零(ling)碳(tan)工(gong)(gong)廠，在(zai)實現(xian)全(quan)(quan)場景低(di)碳(tan)行業(ye)碳(tan)中(zhong)和(he)之后，未來(lai)預計(ji)會在(zai)中(zhong)央空調(diao)產(chan)品(pin)、熱泵等(deng)占(zhan)(zhan)比較高的(de)(de)(de)產(chan)品(pin)中(zhong)，更加(jia)注重全(quan)(quan)生命周期碳(tan)足跡管理的(de)(de)(de)需求，提供(gong)全(quan)(quan)鏈路低(di)碳(tan)產(chan)品(pin)和(he)服(fu)務。

當數字科技賦能(neng)碳管理，更多的(de)商業(ye)模(mo)式(shi)也因此(ci)誕生(sheng)，虛(xu)擬(ni)電(dian)廠就是其一。從(cong)南方電(dian)網與(yu)美的(de)樓宇科技的(de)合作(zuo)案(an)(an)例來看，作(zuo)為連接(jie)電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)側(ce)(ce)和負荷(he)側(ce)(ce)的(de)電(dian)網"智(zhi)能(neng)管家"，虛(xu)擬(ni)電(dian)廠可依托美的(de)iBUILDING支持擴大負荷(he)側(ce)(ce)可調(diao)(diao)節資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)接(jie)入(ru)規(gui)模(mo)，共同探索負荷(he)側(ce)(ce)需求響應(ying)(ying)、現(xian)貨市場、輔助服務市場的(de)商業(ye)模(mo)式(shi)和產業(ye)化應(ying)(ying)用(yong)，帶動源(yuan)(yuan)(yuan)網荷(he)友好(hao)互動，打破電(dian)網側(ce)(ce)和用(yong)電(dian)側(ce)(ce)邊界，通過對設備負荷(he)的(de)動態調(diao)(diao)控，智(zhi)能(neng)推薦更優的(de)用(yong)能(neng)方案(an)(an)，最大化能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)利用(yong)效率。

可以說，智慧(hui)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)為商(shang)業(ye)(ye)(ye)模式(shi)的(de)創(chuang)新帶來無(wu)窮(qiong)想象，其解決方案也并(bing)非單項技(ji)術的(de)應用(yong)，也不僅僅是個技(ji)術命題，需要企業(ye)(ye)(ye)因(yin)地(di)制宜(yi)，探索適合自己(ji)的(de)商(shang)業(ye)(ye)(ye)模式(shi)和(he)突(tu)破口。值得(de)注意的(de)是，在(zai)數(shu)字化(hua)轉型(xing)得(de)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)，工(gong)(gong)廠(chang)生產過(guo)程(cheng)(cheng)將更加智能(neng)化(hua)和(he)綠色(se)化(hua)，從而引發工(gong)(gong)廠(chang)運行模式(shi)的(de)變革(ge)，工(gong)(gong)廠(chang)，工(gong)(gong)種、部(bu)門和(he)人(ren)才結構等(deng)都會(hui)遇到挑(tiao)戰。因(yin)此，數(shu)字技(ji)術可能(neng)會(hui)先(xian)一步應用(yong)到具(ju)有高(gao)附加值和(he)個性化(hua)產品中(zhong)，工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)制造的(de)智慧(hui)之路，也將是一個循序漸(jian)進的(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。