那么這么一家略顯傳統,甚至有些老舊的工廠,是怎么一步步做到升級改造的呢?
整體過程可以分成三個階段。
第一個階段,2013~2015年,基于精益生產的基礎,打造數據底座。
在2012年的時候,研華第一次聽說工業4.0,但是當時并不清楚什么是工業4.0。從2013年開始,工業4.0逐漸成為了顯學,大家都在談,研華也從2013年開始做數字化轉型,打通了ERP和MES等系統,通過APS來貫穿訂單和生產的過程控制,同時將人的經驗轉移到系統來取代重復性的工作,實現了部分的實時數據可視化。
第二個階段,2016~2021年,digital enable,加速數據優化的進程。
在這個階段,研華遇到了很多瓶頸和障礙。典型的挑戰比如工廠缺乏一盤棋的整體視角,業務驅動目標不明確,場景數據、應用、系統架構不清晰;大量數據散布在不同的系統中,很多應用開發都會需要眾多的專用接口,IT變成了瓶頸。
為了解決這個問題,研華把數據上傳到data inside智能化平臺,這相當于是一個數據中臺。平臺劃分為不同的主題域,包含生產設備、品質、訂單物料等,分類分項的做一些管理,然后向上展示一些標準的接口,這時各種數據可以通過數據中臺快速的收集、上傳和分析。
由于建立了這樣一個高效可用的數據中臺,IT工程師的角色從原來gatekeeper變成了facilitator,研華認為這點在轉型中是至關重要的一步。
第三個階段,2022年之后,AI enable,引入更多的AI能力,加速智能制造的轉型。
這個階段正在開展的過程中
通過數字化轉型,研華在綠色改造和節能方面也取得了很好的成效。
2022年,昆山工廠的整體產值增長7%,用電量下降238千瓦,單位產值的電耗有大約10%的節約。同時昆山工廠還布建了光伏設施,太陽能占到全年電能供給的5~8%。所有這些舉措綜合下來,研華昆山工廠有望在2050年實現凈零碳排放目標。
三廢排放也有了顯著性的改善,廢氣的減排量是12%,廢水排放降低了31%,廢棄物的排放減少了32%。
在數字化轉型的過程中,研華的自動化架構發生了巨大的變化,主要的轉變有4點:
1.從集中式到分布式架構
決策和控制在邊緣設備、云端服務器,以及中心控制器之間進行分布和協同。
2.從傳統硬件到軟件定義
很多功能和自動化架構采用軟件定義的方式來實現,傳統的硬件設備逐漸被軟件化,這也是研華大量投入軟件與平臺的初衷。
3.從靜態到AI動態優化
過去的自動控制是一個邏輯架構,現在的工業互聯網通過數據的不斷反饋,形成了一個動態AI結合的優化系統,這個系統會愈發智能。
4.從閉環到開放生態
從過去的單一封閉系統到開放生態,這也是研華將昆山的研發中心取名叫做“協同創新研發中心”的原因,研發一定要和客戶、用戶結合在一起。
跨越鴻溝,從數字化到智能化用數據驅動管理
當我們解決了第一個生產現場數據采集與接入的問題,解決了第二個IT與OT數據整合與打通的問題,自然就會遇到第三個問題:也就是如何從數字化到智能化,跨越鴻溝,真正實現用數據驅動管理?
企業的數字化轉型一定是離不開數據的,但是其實數據也往往是企業啟動數字化轉型的一個最大的障礙。
已知的條件很明顯,比如上個月我們做的怎么樣?上個月我們為什么做到了?下一步我們解決的問題是要知道未知的數據,去解決未知的問題,也就是我們要做預測和決策。我們要知道下個月能做成什么樣?還要知道我們做什么,下個月才能達到目標?
我們很多制造企業在現場收集了大量的設備和傳感器數據,還有企業IT信息系統的數據,現在要解決的問題就是怎么跨越鴻溝,讓這些數據能夠驅動管理和決策,中間這個鴻溝就要用AI技術幫助我們跨越。