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丛力群:构筑工业互联网,实现智慧型制造

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丛力群:构筑工业互联网,实现智慧型制造

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丛力群:构筑工业互联网,实现智慧型制造 2月1日,在2018工业互联网峰会“工业互联网产业生态与行业实践”主论坛上,工业互联网产业联盟理事、上海宝信软件股份有限公司CTO丛力群以“构筑工业互联网,实现智慧型制造”为题做演讲。 各位领导,各位来宾,今天非常有幸在这和大家共同分享我们工作的一些实践和体会。  前面很多嘉宾都已经分享了很多关于工业互联网的技术、方案,我是来自钢铁行业,我们的工作很多方面是

丛力群:构筑工业互联网,实现智慧型制造

 

2月1日,在2018工业互联网峰会“工业互联网产业生态与行业实践”主论坛上,工业互联网产业联盟理事、上海宝信软件股份有限公司CTO 丛力群以“构筑工业互联网,实现智慧型制造”为题做演讲。

 

各位领导,各位来宾,今天非常有幸在这和大家共同分享我们工作的一些实践和体会。

  前面很多嘉宾都已经分享了很多关于工业互联网的技术、方案,我是来自钢铁行业,我们的工作很多方面是离不开钢铁行业的。我今天和大家分享的内容有这么四个方面,一个是简单介绍一下工业互联网产业的背景,第二部分是我最主要的部分,做一个详细的介绍。

  关于背景大家都非常熟悉了,工业互联网之所以这么热,从我们今天这个会场大家就可以看得出来,大家对这样一个话题都非常感兴趣,而且已经不仅停留在讨论阶段,很多已经落实在技术上、方案上。一个非常重要的原因,我们国家从各级政府为工业互联网的落地提供了非常好的政策条件。我大概罗列了五个非常重要的政策文件,都是由国务院牵头颁发的。从“中国制造2025”开始,一直到最近国务院颁发的《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,明确提出了工业互联网是一个明确的抓手。所有这些文件最核心的理念,就是怎么样借用“互联网+”的技术,来赋能我们的制造业,这是一个最核心的理念,实际上也是非常符合中国国情发展的,中国的国情是我们的制造业规模是世界第一,我们的互联网消费服务也是在世界上处于领先水平的,如果把两者紧密结合起来,会极大的赋能我们的制造业,使得我们的制造业实现一个根本性的转型。

  在这个过程中,大家如果了解我们现在这个产业联盟,必须说一句,我们这个工业互联网的产业联盟为整个工业互联网的技术方案的发展做了非常大的努力和贡献,我这里只引用一个非常简单的体系的模型,实际上工业互联网产业联盟从诞生到今天正好是2岁,其中做了非常多的工作,也发布了非常多的技术性的白皮书。

  简单回顾一下背景,为什么工业互联网会受到这么多企业、这么多人的关注。下面第二个介绍一下,工业互联网怎么样去完善的理解它。从我个人的理解来讲,我认为工业互联网是一个非常复杂的智能体系,或者叫智能系统,为什么这样讲,我们还是首先从一个制造企业内部所有的流程来看。对一个制造企业来讲,他所有的运营活动都是围绕着产品来展开的,这是毫无疑义的。但是对于不同的企业来讲,他在产品这个维度上所关注的重点会有差异。这个差异体现在什么地方,对有些企业来讲,他的核心竞争力来自于产品的设计,他以产品设计作为龙头,来提升自己企业的核心竞争力。比如在产品设计的过程中,我可以把产品非常大的进行创新,通过设计实现功能,并且实现这个产品的可制造性,这是一类企业。还有一类企业,他的产品并不是经常变化的,但是对他的制造能力有极高的要求,像钢铁、石化这样的流程型的企业就属于这一类。对钢铁来讲,我们不会经常面临去设计一个新的钢种,当然有,但是并不多,绝大多数的产品订单都是基于一个成熟的产品钢种。在这个基础上,稍微调整一下工艺的参数,就可以实现一个订单的定制化制造。所以对这样的企业来讲,90%甚至95%的订单都是来自于一个成熟的钢种,但是我怎么样通过我的制造来保证最后我产品的质量和成本。这两类企业他的核心竞争力的龙头是不一样的,但是最终体现在我产品的功能、质量和成本上。对于后一类这样的企业,我们在建设工业互联网的时候,我们怎么来看这件事情。我们说工业互联网是一个非常复杂的智能体系,可以和一个人做比较,工业互联网所涉及的技术非常广泛,涉及到模型、软件、平台、网络、数据,但是很少有人去讲装备,为什么会把装备纳入到工业互联网的考虑范畴,因为我们觉得装备是处于工业互联网的边缘,它是我们数据的来源。我们工业互联网无论你平台做得再好,你的网络多么发达,你用了什么样的高级软件,最终都是要基于数据要来源准确。所以我们说,工业互联网是一个非常复杂的智能体,它最基础的前提来自于最网络边缘的装备。我们建设工业互联网的时候,我们就要给予装备一个特别的关注,所以今天我的话题就集中在从装备这个角度,我们怎么来看工业互联网的建设。

  通常讲装备有两个不同的角度,第一个从智能制造的角度讲,人们更多的会关注装备的智能化问题,我的装备在现场,怎么样使我装备的智能水平更高,从而通过这些装备我能够形成非常柔性的生产线。但是从工业互联网的角度,我们在讨论装备的时候,可能要换一个视角,我关心的是装备对我工业互联网建设所带来的贡献,这个贡献体现在什么地方,体现在这样四点。第一,装备是一个感知环境的环节。第二,装备是生成数据的。第三,装备是执行指令的,第四,装备恢复实现精准的控制。在一个实际的制造过程中,我们所说的现场装备不仅仅是这种物理的实体的装备,还有很多人也作为现场装备的一环,存在于一个制造流程中。这些时候我们就会遇到一个很难的问题,人作为一个个体是很有智慧的,但是在一个很长的复杂的制造流程中,人恰恰是一个最具不确定、最不可控的环节,因为人是有情绪的,他的经验能力不一样,他的情绪不一样,环境不一样,就会导致他在操作的时候会产生很大的不确定性。由于这种不确定性,就会使感知环境不准确,我们生成的数据不及时,执行指令会有随意性,精准的控制也会打折扣。由人的不确定性导致操作的不确定性,对产品质量带来不确定性,对产生的数据也会带来不确定性。

  基于这样的分析,装备是处在互联网的边缘,我们在建设工业互联网的时候,要给予装备足够的关注,让我们的装备和流程充分的数字化,这是我们建设工业互联网必须要考虑的一个首要的问题。我们要提高装备的自动化水平,要使装备运行更加稳定连续,能够实现稳定的控制,要加装更多更智能的传感器,感知工业环境,生成数据。要追求设备之间的互联互通,用智能机器人把现场的人替代出来。这样的一些工作在我们建设工业互联网的时候都是必须要考虑去设计的。

  我们在实现现场的机器代人的过程中,我们设计了这样六条规则。第一,人作为制造过程的组成部分,但是最好不是一个非常刚性的环节,所谓刚性的环节就是说这个环节不经过这个人就走不下去。我们希望这个人是组成部分,但是他是一个相对柔性的辅助的环节。第二,人机之间可以随时交流沟通。第三,人和机之间要有明确的分工界面,并且有确定的协同工作的机制。第四,人对过程的干预,主要是在知识层面,使机器变得更加智能。如果人对机器进行了直接的干预,是不是机器就一定要按人所干预的指令直接去采取动作,实际上并不是,机器要判定人的干预,并且把人的干预纳入到一个合乎逻辑的控制过程中,这是必须要考虑的。最后机器要具有自学习的能力。我们设计了这六条规则,来解决现场机器代人设计过程中所要解决的一些问题。

  这种人机角色的变化保证了我们建设工业互联网时一个最基本的要求,数据不落地。数据不落地的理念在过去企业信息化建设的过程中是被普遍接受的,所谓的数据不落地就是我从一个物理设备检测出来的数据是不应该交于一个人做二手传递的,它一定要直接进入系统,这样的数据才是最可靠的最真实的。如果这个数据是经过人再转交到机器,一定一定会打折扣。所以在建设工业互联网的时候,我们讨论装备,一个最重要的落脚点就是保证我们的数据不落地。

  前面我讲的是想说明我们在建设工业互联网过程中一定要对装备给予足够的关注,这方面我们是做了很多有益的实践,比如说这是一个钢铁全流程的过程,其中包含了十几个、数十个工序,我们对整个工序进行梳理,去寻找哪些地方还有可以进一步用机器来替代人的环节。把这些环节一一梳理清楚之后,去寻找相应的解决方案,按照上面我们所设定的一些规则,去用机器把人替代掉。这个替代是人机角色的一种转换,由人是一个主导的地位变成人是一个辅助的作用,这样就使得我们装备能够按照我们所设计的程序、流程自然的走下去。我们的数据也就自然真正从现场感知到,直接进入到我们建设的工业互联网的系统中。

  机器人的应用当然是一个非常重要的环节,虽然在钢铁行业机器人应用并不会像汽车、家电一样应用那么广泛,但是也有非常大的应用空间。我们争取在很多场合,我们叫四地场合,都用机器人来把人替掉。也包括很多大型的作业设备,比如原料码头的堆取料设备,非常大,原来都是由人来操作,现在变成无人操作的机器,我只需要在中控室来监控作业过程就可以了。像一个大型钢厂大概会有十几、几十个大型的中间库,在制品和成品的仓库,规模都非常巨大,有十几台车来进行调运,所有的行车都会变成无人化的,完全由计算机的指令完成所有的在制品或者产成品的作业。库厂运输由大型框架车来完成,原来都是由人驾驶,现在我们尝试用自动驾驶的技术,来解决在一个相对封闭的区域内实现无人驾驶。对高炉来讲,是一个人工岗位比较多的工序,现在我们尝试在高炉的出铁厂完全用机器人替人工作业,按照我们的方案,大概有6到7种不同形式的机器人来替代所有人工作业。在炼钢环节我们主张的是一键炼钢,只要按下一个键,整个炼钢的过程40多分钟,从铁水倒入、转炉、吹样、取样,完全自动化的过程。冷轧的生产线有非常多的环节,可以由机器人来实现。上述的这些工作,我们从工业互联网建设的角度,我们认为一个非常直接、非常重要的贡献就是在数据产出上,会对我们带来非常大的效益。当然,从一个制造企业来讲,他在关注设备的时候还会有其他的考虑,比如降低人工的成本,诸如此类。但是从我们工业互联网的角度来讲,我认为它最直接的贡献在于他产出的数据将为我们后面工业互联网实际的落地产生直接的效益。

  简单做一个小结,之所以有这个小结,我还是想回过头来解释一下。我们在和我们的客户、我们的制造企业交流的时候,经常会发现我们在讲工业互联网概念的时候,用户会感觉你是在做一种IT的技术,他和我制造企业目前最关心的东西似乎还有一定的距离。我今天试图通过这样一个概念,把我们的话语结构和制造企业的话语结构对接起来。用户可能非常关注装备,虽然他关注的可能是装备效率、装备可靠性、减少人员成本,但是关注装备对我们工业互联网的建设本身就有着非常重要的意义,而我们建设工业互联网最终的目的也是为了制造企业提升他核心的制造能力,所以能够把两者的话语结构对接起来,对于我们未来在制造企业去推进工业互联网的建设是非常重要的。当然在这个过程中,我们要不断的去构建工业互联网的技术生态环境,在这个过程中我们还是要对最下面这些不同颜色的地方特别予以一定的关注,使得我们建成的工业互联网平台不要是一个空中楼阁,它是有着坚实的数据来源的基础。

  构建工业互联网,促进智慧型制造。智慧型制造是我们国家一个战略方向,工业互联网是一个具体的抓手,最终的目标是要促进中国制造业的转型升级。我的分享就到这里,谢谢大家!

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