科技的进步从来都是工业企业进步的重要源动力,而近些年来,IT技术为工业领域发展提供的动力,似乎更加强劲。
西门子(中国)有限公司执行副总裁、西门子大中华区数字化工业集团总经理王海滨
IT技术开始影响工业企业的发展,是在上个世纪中后期的CAD软件技术开始的,从那以后,包括PLM、MES、ERP、OA等以软件为主的信息化工具,逐渐成为工业企业实现竞争优势的必选项。直到今天的云计算、5G、工业互联网、AI……然而,囿于技术能力和学科差异,在IT技术和企业现实业务之间,始终存在一道似有似无的窗户纸。那就是:作为工业企业而言,最核心的部分依然是现实物理世界中的“制造”本身,因为所有的工业产品才是工业企业最终的价值体现;而IT技术所提供的能力,在很大程度上,是在虚拟世界里的灵活性和韧性。该如何将两者融合成为一体,让IT技术能够突破这种限制,真正作用于企业现实业务,始终是一个需要不断推演和实践的“哥德巴赫猜想”。
“人类对于工业活动背后逻辑的认识,已经越来越清晰,越来越深刻,并且能够把后面逻辑的认识,用数学语言表达出来,建立数学模型,以便于计算机能运算帮助我们做决策,这是这件事的本质:数字化转型需要以数据驱动产品研发、生产制造、设备维护、客户服务等全价值链。而数据和数据之间,是需要模型、需要算法,需要运算以进行驱动。” 西门子(中国)有限公司执行副总裁、西门子大中华区数字化工业集团总经理王海滨在2022年初的一次媒体交流会中强调,随着IT技术和工业自动化技术的不断进阶,以及人们对于数字化转型理解的逐渐深刻,过去几年被广泛讨论的“工业4.0”模型,目前通过“企业数字化转型”,已经具有了某种实践的可行性。
事实上,作为一家拥有近175年历史的工业企业,西门子本身在过去的20年中,就始终在尝试在自己的现实业务中融入更多IT能力的可能性:最早,是在2007 年收购了领先的工业软件企业UGS;后在2015年推出“数字孪生”(Digital Twins)概念,提出将IT和业务彼此融合的路线图;接着,又在2016年汉诺威工业博览会上正式发布的工业云产品MindSphere,给出了实现两者融合的工具;并在2019年调整了组织架构,将数字化工厂集团(DF)与过程工业与驱动集团(PD)合并为数字化工业集团,进一步强调西门子对于“数字化”的重视,以及数字化对工业企业未来的价值。
由于本身就是工业企业,因此西门子强调“数字孪生”理论的“数字化”实践,对于整个工业领域就格外具有示范意义。根据西门子提供的资料,在过去一段时间,西门子正在将自己的“数字化转型”实践应用在其他一些工业企业当中,北京奔驰、太古可口可乐就是其中较为成功的案例。
北京奔驰的数字化转型主要用于乘用车生产制造基地。这是一个极具传统离散制造业业务特征的生产场景:根据资料,北京奔驰进行数字化转型的出发点,是要适应企业对于产能不断提高的需求,希望通过持续深化精益生产理念以及运维管理的升级,来提高生产设备的可用性——因为对于离散制造企业而言,备件的准备和设备的维修都比较耗时耗力,甚至会严重到影响整体生产节拍。北京奔驰希望能在故障发生之前或稍有征兆时就提前处理,从而最大程度地避免非计划停机,从而保障工厂稳定、高效地生产,并降低运维成本。
西门子给出的解决方案来自西门子数字化工业集团客户服务事业部、西门子中国研究院与北京奔驰三方专家团队的共同努力:通过为北京奔驰冲压车间产线打造的压机智能预测性维护系统,使得企业实现了基于设备运行数据(尤其是振动数据)分析的预测性维护——借助该系统实时收集设备运行信息,预知关键设备的潜在风险,从而科学地制定最优维护计划,帮助工作人员高效安排运维工作。
与北京奔驰相比,太古可口可乐是西门子在流程制造企业中的典型案例:西门子为太古可口可乐提供的是一套量身打造的制造信息系统(MIS),涵盖包括MindSphere在内的先进软硬件产品和自动化、数字化技术及解决方案,可实现包括生产工艺中各个环节的数据采集、处理、存储、利用和管理,并最终能够实现完善的生产过程信息化监控与分析、质量管控、设备管理与维护、异常预警与探测以及生产绩效评价与决策判断等功能,从而实现工厂的智能化管理、科学化决策和标准化流程。最终,该系统与产线其它系统的联动,可实现太古可口可乐所有工厂年节电约1000万千瓦时,减少7500吨二氧化碳排放 。
“过往,企业有5%的决策是通过设备自动化自行决定,仍有95%需要以人工的形式进行运算。通过数字化转型,原来基于人工计算的决策加上了计算机的协助,计算机的范围涵盖了PLC、边缘计算、云计算等。在这一过程中,西门子能帮助工业企业充分挖掘数据的价值,使工厂运营变得更自动化、智能化,最重要的是帮助企业完成覆盖工厂全价值链的决策制定。”王海滨说。
从西门子助力企业“数字化转型”的成功案例,我们不难看出其中IT技术和能力对于企业现实生产和业务的价值。但是与此同时,我们也很容易看出:与强调生产过程控制的流程制造业企业相比,单件小批量业务特征的离散制造业企业,实践“数字化转型”还处在一个相对初期的阶段,因为涉及到更多生产加工的过程,因此到目前为止,在这类企业当中,这种基于数据的IT能力传递,依然处在一个相对局部的应用阶段,还是在解决企业局部、非核心的业务单元——这实际上也是包括西门子在内的“企业数字化转型”探索者,下一步应该给予重点关注的部分。
王海滨在演讲中,重点谈到了“数字化转型共创”和“科技有为”两个话题,进一步明确了西门子数字化工业集团未来对于IT技术更广泛和更深入的关注,以及在将技术转化为能力的过程中,将持续保持开放和合作的态度。
“归根到底,数据是现在经济发展、效率发展等的源泉,数据赋能契机无限。为了在大数据里挖掘更多价值,完全不是仅凭西门子自己能够驾驭,因此我们需要一个生态系统去做这件事。”王海滨希望能够构建一个由技术供应商、解决方案供应商、生产者、投资方、科研智库和政府等不同角色和机构来构成的“数字化创新共同体”,携手推进数字化转型的历程。
王海滨强调,在过去,西门子与合作伙伴已经共创完成了包括预测性运维系统、工艺过程优化、设备状态异常监测、质量分析预测、噪音异常监测、机器视觉质检等众多应用,为合作伙伴和用户提供了不同选择的边缘设备、边缘管理系统和开放的应用商店,为生态伙伴和用户赋能。未来,西门子将在除了工业软件、工业物联网等“传统”领域外,对于工业5G、工业人工智能、工业边缘和增材制造等新兴IT领域,通过“创新共同体”的模式,挖掘更多将IT能力融入工业业务的可能性:“以人工智能技术为例。虽然我们对人工智能赋能工业充满期待,但必须承认,人工智能黑盒式的“一键美颜”解决方案很多时候并不适用于工业场景。技术落地过程中的可信任度和安全性对于企业非常重要,因此人工智能落地工业场景的重点在于人与技术的融会贯通,即通过客户的深度参与,共创适合企业自身的知识模型,让人工智能切实发挥作用。”
写在最后
随着零售企业、金融企业的领导人纷纷宣布自己的目标是“科技企业”,我们感受到的是IT技术和能力对于这些行业整体业务和市场格局的重大影响。如今,这种影响也在深刻地改变着整个工业领域——即便是“百年老店”西门子,也越来越关注来自IT技术的影响。在接受采访时,王海滨说了这样一段话:“像西门子这样的工业企业,我们已在拥抱互联网。在过去,我听到所谓的互联网思维,或者拥抱互联网的说法,我都会认为是在炒作概念。但是现在,我的想法改变了,我曾经听到一位互联网公司的经理说过一段话,觉得它非常有道理:‘当你的客户都变得年轻,他们都在线上,如果你的产品不在线上,你的公司组织不在线上,你的流程不在线上,那么,你就不要奇怪为什么会输掉竞争了’。”