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“透明工厂”、“移动总部”,是什么成为智能制造的新时代推舵手?

快报道

“透明工厂”、“移动总部”,是什么成为智能制造的新时代推舵手?

要实现智能制造,中国企业只能在不断探索当中前进。

作者:李东耳

在山东荣成,全球首座第四代核电机组——华能石岛湾核电站示范工程1号反应堆并网发电,标志着我国第四代商业化高温气冷堆正式投运。

在上海,第二艘国产大型邮轮在中国船舶集团外高桥造船有限公司开工建造,中国船舶工业综合制造水平又向前迈出了坚实一步。

……

种种迹象表明,中国正在从“制造大国”向“制造强国”迈进当中,与此同时,经过过去十年的发展,中国的工业增加值也从20.9万亿元增至37.3万亿元,年均增长6.3%,远高于同期全球工业增加值2%左右的年均增速。

而在中国工业制造业在智能制造的道路上发生翻天覆地的变化背后,有一群人及一群企业作为经历者正在默默的付出着,阿里云就是其中之一。

智能制造需要勇于探索

党的二十大报告提出,坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,推进新型工业化,加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国。

与此同时,国家领导人曾指出:“制造业是国家经济命脉所系”“加快建设制造强国”。

那么,要如何建设制造强国呢?

对此,中国工程院院士、国家制造强国建设战略咨询委员会主任周济表示,智能制造是推进制造强国战略的主攻方向,智能制造是先进制造技术和新一代信息技术的深度融合,也是实现制造业转型升级的主要技术路线。对此,他指出,今后15年正是智能制造这个新一轮工业革命核心技术发展的关键时期,中国制造工业可以抓住这个历史机遇,实现中国制造业的换道超车、跨越发展。

然而,在没有现实样本及答案的情况下,要实现智能制造,中国企业只能在不断探索当中前进。

作为新一代信息技术的代表企业,阿里云与诸多工业企业通过不断尝试,最终在智能制造领域趟出了一条路——通过在智能制造领域不断探索,阿里云与首钢、新华水泥等中国工业企业密切合作,先后实现了“透明工厂”、“智能巡检”等智能制造领域的突破,成为中国智能制造领域的一个典型案例。

长期以来,我国的钢铁产业都是一个劳动密集型产业,人力管理成本巨大。与此同时,钢铁企业又是碳排放大户,在碳中和的目标指引下,需要加速减少碳排放。在提高管理效率,减少碳排放的双重压力下,钢铁企业只能通过不断寻求通过数智化转型的方式解决这两大难题,而有一些钢铁企业通过与阿里云的合作及探索,最终取得了意想不到的成绩,首钢集团就是其中之一。

作为中国重要的钢铁企业之一,首钢集团很早就确立了节能减排的目标,并积极与其他企业合作。2020年,阿里云与钢迁钢公司达成合作,二者同心协力,不断探索,最终,首钢迁钢成为中国首家实现全工序超低排放的钢企,污染排放基本实现“近零化”,是智能制造的转型过程当中走出了重要一步——比如,在生产环节,通过阿里云提供的基于AI算法的加热炉智能燃烧系统,首钢迁钢现了对加热炉温的精准控制,自动控制率达到93.5%,减少80%的人工看管时长,且生产每吨钢的能耗降低3.5%,减少碳排放2.6万吨。

在此基础之上,阿里云与首钢集团进一步开始勇敢探索——2021年7月,首钢京唐联合阿里云打造设备智能运维平台,有效降低了点巡检的工作量,实现点巡检过程的无人化和少人化,在设备维护阶段可降低30%的人员投入,检修成本降低20%,首钢集团在降本增效方面取得了显著效果。

据了解,该项目一期软硬件总投资达998万元,通过改造3条产线420种设备,使得车间内自动化、智能化设备联网数达到1200个,占设备总数的10%,与此同时,首钢还在一期基础上增加了4条产线,二期项目目前已经处于验收阶段,再投入使用后,将进一步提高首钢京唐的生产管理效率。

不仅仅是钢铁领域的首钢集团,在水泥领域,阿里云也通过与新华水泥的深度合作及探索,在数智化领域取得了令人意想不到的成绩。

客观而言,与钢铁行业一样,水泥行业也是传统工业中人力资源集中、碳排放量非常大的行业之一,面临着与钢铁行业同样环保、以及降本增效的问题。而通过引入智能管理系统,水泥企业不仅可以减少人力投入提升管理效率,还可以精准把控生产的各个环节,避免资源的浪费,因此,国内主要的水泥企业也在积极寻找数智化转型方案。

被誉为中国水泥工业的摇篮华新水泥就是其中之一,2020年,华新水泥在湖北黄石建成了全球最大的环保协同处置生产线,燃煤替代率超过30%,但只是建设环保生产线还无法满足华新水泥的数智化转型需要,华新水泥也在积极引入云计算、大数据和AI等数字技术,阿里云也是在这样的背景下与华新水泥达成了合作。

2021年,华新水泥基于阿里云工业控制优化平台AICS,搭建出一套水泥低碳制造智能先进控制系统HIAC,成功实现了大规模环保协同处置时的工况稳定控制,进一步提升了燃煤替代率与质量稳定性。据报道,该系统于近日通过了中国建筑材料联合会的鉴定,被认定为“整体技术达到国际领先水平”,而且,由于这套系统的出色表现,华新水泥已经开始全国所有的50余条水泥产线推广这套水泥低碳制造智能先进控制系统,并计划将其应用在海外产线上,让国产自研智能控制系统走出去。

最终,在众多类似阿里云及中国工业企业的努力下,经过多年努力,中国的智能制造发展水平开始稳步提升——相关数据现实,中国已建成700多个数字化车间、智能工厂,智能制造试点示范项目生产效率平均提高48%,产品研制周期平均缩短38%,产品不良品率平均降低35%,炼化、印染、家电等领域智能制造水平处于世界领先地位。

中国产业数字化进程任重而道远

“中国在制造业还存在产业结构不优、产业基础不牢、产品质量问题突出及自主创新能力不强等问题。”周济主任表示说。

这跟中国制造业品类众多,不能一蹴而就有关——公开资料现实,我国制造业有31个大类、179个中类和609个小类,是全球产业门类最齐全、产业体系最完整的制造业,产业链配套能力全球领先,产业链、供应链韧性和竞争力持续提升。

“在具体实践当中,目前存在传统工业设备数字化改造难度大、工业系统平台接口不统一、工业大数据开放创新能力不足等瓶颈。”中国通信工业协会副会长、智能制造万里行理事长张彦国表示说。

这一点,在阿里云与众多工业企业合作过程当中也是经常遇到。

汽车行业就是一个典型应用。

公开资料显示,汽车工业是我国支柱型产业之一,2021年中国汽车工业总产值突破10万亿,占全国GDP总量近10%,但汽车工业也是一个典型的体系繁杂的重资产产业,想要实现数字化转型的难度同样巨大,仅仅是采集数据就成为很多企业数智化转型的重要阻碍,且不用说以数据为基础的数智化转型了。特别是在新能源汽车发展迅猛的当下,自动驾驶等一些列新需求让传统车企不得不加快转型的步伐。

老牌车企虽然也都想积极拥抱数智化,但数智化能力并非这些传统车企的强项,实际生产情况又不允许他们轻易试错,寻求合作还得担心数据安全等问题。因此,寻找成熟可靠的数智化解决方案提供商就成了传统车企的选择。阿里云凭借多年来与汽车企业的合作,已经成为众多车企数智化转型的重要合作伙伴。

众所周知,一汽集团是我国重要的汽车制造商,产销量始终处于第一梯队,同时也是借助阿里云迅速提升数智化水平的传统车企之一。

首先,钉钉为一汽集团的业务移动化提供了保障。通过钉钉,一汽集团可以让全集团12万人实现线上审批等线上办公,但钉钉真正帮助一汽集团实现业务移动化的原因并不只限于次。

一方面,强大的中台能力让一汽集团可以将超过300个移动应用集成到钉钉,让管理人员可以通过一个APP完成其大部分的工作。如在一汽集团的红旗工厂中,任何设备出现异常,都会通过报警消息通过钉钉发送到相关责任人,让设备维修更及时,保证生产效率;钉钉上的制造业看板,让每个人可以实时在手机上就看到生产计划、经营数据等,让数据反哺决策更及时。另一方面,通过钉钉,一汽红旗实现了主机厂与经销商间的信息协同,极大地提高了生产经营效率,减少不必要的支出与成本。

除了钉钉外,阿里云的云计算、物联网、数字孪生等技术也被大量应用于一汽集团的生产。如在一汽红旗繁荣工厂,凭借阿里云的数字孪生技术,该工厂实现了2万台设备实时在线,完成现实生产在数字世界里的孪生实时联动,数字化支撑产线单车过程追溯、生产异常分析,并且可以完成对重点设备排查等复杂的生产任务。

除了在汽车领域不断探索,阿里云还在通过切实努力提升了装备智造行业的数智化水面,真正将智能智造提升到了一个新的发展阶段——与汽车行业有点类似,装备制造行业也面临庞大业务规模下的数据问题,搭建数据中台则是装备制造企业实现数字化转型的关键。但由于搭建数据中台涉及研发、计划排产、生产、质量监控、采购、仓储管理、营销、客服、融资、财务、人事12个业务领域和环节,正常搭建起来至少需要三四年时间。这让很多国外软件供应商望而却步。

具体到三一重工身上也是同样如此,作为利润全球行业第二、人均产值全球行业第一的装备制造企业,三一重工数智化转型的难度异常巨大,这让不少供应商即便有心承接三一重工的项目,也无力按时完成三一重工的需要,而正是因为阿里云在数据中台方面的长期积累,才让三一重工联合旗下树根互联、阿里云共同搭建大数据平台。

2020年5月,三一重工正大启动建设数据中台项目,项目组从12个业务环节、200多个业务系统中筛选出75个核心业务系统,形成4000多张业务表格,以及1.2万亿条业务和生产数据。最终只用了不到半年时间,数据中台正式上线,创造了业内奇迹。

然而,即便如此,据相关统计显示,2020年,中国服务业、工业、农业数字经济的渗透率分别为40.7%、21%、8.9%,由此可见,中国的产业数字化过程依旧任重而道远,然而,相信在阿里云及诸多推动中国数字化企业的努力下,中国的产业数字化还将持续加速,而与此同时,中国成为智造强国的未来也将指日可待。

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