【中國傳動網 行業動態】 在發展速度日新月異的制造業,數據的重要性已經被提到了前所未有的高度,由此也帶來了一股工業互聯網的應用熱潮。縱觀全球工業互聯網平臺的發展態勢,目前已有超過150家企業推出了工業互聯網平臺,無論是裝備與自動化領域的工業巨頭,還是軟件、通信與IT領域的信息技術領袖,均將構建工業互聯網平臺作為其加快工業互聯網布局的重要舉措。
然而放眼企業的實際應用,由于工業互聯網涵蓋的領域非常廣泛,要實現各種軟件、硬件、機器設備、產品與業務流程和人員的互聯實際上難度非常大。此外,想要進一步發揮工業互聯網的價值,還需要大數據分析方法或人工智能技術來分析數據,分析出結果再進行數據展現,解讀數據的內涵,進而實現優化與控制,從而實現數據驅動,最終幫助企業實現提高產品質量、優化設備運營績效、降低能耗、優化產品性能、提升客戶滿意度、提高企業盈利能力、縮短產品上市周期等業務目標。
“工業互聯網的應用只是一種手段,而不是目的。”在聯想集團副總裁、首席研究員、大數據事業部總經理田日輝看來,工業互聯網確實可以推動制造業創新模式、生產方式、組織形式和商業范式的深刻變革,而數據智能卻是實現工業互聯網的關鍵要素。也正是基于數據智能的理念,在第二十屆中國國際工業博覽會期間,聯想正式發布了Leap家族的LeapIOT物聯網平臺。田日輝強調:“我們希望經過IT與OT領域先進技術的融合,通過數據驅動工業互聯網發揮價值,讓企業真正從中獲益。”
圖聯想集團副總裁、首席研究員、大數據事業部總經理田日輝
工業互聯網發展步入下半場
目前,我國工業互聯網平臺的開發主體既有工業軟件企業,又有物聯網企業、互聯網公司,還有制造企業。近年來,工業互聯網更是上升至國家戰略層面:工業互聯網被認為是促進信息化與工業化深度融合的戰略任務和發展重點,是推動新舊動能轉換和制造業轉型升級的重要抓手,也是貫徹實施先進制造技術“十三五”專項規劃的重要任務。
“實際上對于工業互聯網的發展,應該有明確的分工,共同打造中國工業互聯網健康的生態系統,而不是各自為陣,做很多同質化的平臺。”田日輝介紹聯想從2011年開始在自身大數據應用基礎上,逐漸構建聯想全價值鏈大數據物聯網平臺,并且通過技術優化價值鏈業務,包括產品優化、供應鏈優化、智能制造體系以及用戶經營平臺體系、精準營銷體系的逐步建立,最終形成了以數據智能為核心的工業互聯網平臺與應用全景圖。
圖工業互聯網平臺與應用全景圖
按照自下而上的順序,田日輝解釋在聯想的工業互聯網平臺與應用全景圖中,最底層是基礎設施層,這里包括了私有云、公有云以及混合云架構,適配企業基于云的服務。
往上是業務執行層,這里不管是企業進行研發設計、供應鏈的采購行為,還是針對生產線管理,企業原有的PLM、CRM、MES這些系統都繼續發揮著巨大作用。在聯想數據智能的理念下,將通過大數據的方法,用物聯網的平臺把這些信息系統里的數據整合起來,使其智能化,指導傳統的企業信息化和工業自動化體系。
再往上就是聯想一直深耕的工業大數據領域,聯想將其命名為企業智能核心平臺層,這里面主要包括大數據平臺、人工智能平臺與工業物聯網平臺。通過這三大平臺和微服務架構,企業可以將數據智能優化后的結果,通過微服務模式和傳統經營系統整合起來,為企業最上層,也就是應用層提供服務。
當然,田日輝介紹具體最上層(應用服務層)是非常復雜的,包括跨行業的服務,如精準營銷、供應鏈預測;也有新零售各種新業務模式以及跨行業水平、能耗優化、質量管理預測等,也包括很多垂直行業的應用,包括線上巡檢等。
“在聯想工業互聯網布局中,一個核心就是IT和OT的深度融合。”田日輝介紹通過深度融合將所有的數據,其中既包括生產經營體系里SCADA、PLC系統產生的數據,也包括企業信息系統里ERP、CRM、PLM產生的數據打通。同時關注整個供應鏈上下游以及生態系統中的數據,將這些數據進行整合后,通過機理模型和算法模型深度融合,才能實現企業數據的深度智能應用。
制造企業應用不可忽視的問題
“如今,制造業早已從原先的企業生產為核心轉向由市場驅動。這個過程使整個企業生產組織、人員素質,甚至管理的理念和方法全部發生巨大變化。”聯想大數據工業智能專家胡雁介紹從制造業的發展歷程看,不管是哪個行業,數據原始積累→過濾為信息→信息轉變為知識→知識升華為智慧這條發展脈絡是一致的。
“這里面涉及到邊緣數據接入、信息融合以及最高級的分析優化。”胡雁介紹從聯想的實踐來看,企業在每個階段都會遇到數據治理的難點或痛點,他將其歸納為以下四個方面:
第一,是工業現場沒有數據或數據不全。雖然如今關于工業互聯網、大數據的熱潮涌動,但對于許多國內的中小企業而言,受限于自身信息化水平,現場數據的采集、存儲依舊是一道沒有邁過去的坎。
第二,智能工廠數據量大了不好處理。無論是ERP、PLM還是MES系統,企業無時不刻不在生產數據。一方面,企業需要對消費需求產生的海量數據和信息進行大數據處理和挖掘;另一方面,在進行這些非標準化產品生產過程中,產生的生產信息與數據也是巨大的,需要及時收集、處理與分析。這兩方面數據流最終通過互聯網在智能設備之間傳遞,通過智能設備進行分析、判斷、調整、控制并繼續指導智能生產。
第三,企業不知道適配場景在哪。不同與消費級業務,工業領域不同行業的差異化明顯,不同工業場景所蘊含的不同工業數據應用模式,企業間不同的工業生產過程都有著獨特的內在機理。這些特點使得工業數據應用之間的差距巨大,很難用通用的人工智能算法覆蓋整個工業的數據優化過程。企業必須仔細了解自身每一個生產節拍的特點,結合AI去做到真正更高級的優化。
第四,生產制造以及工藝特性融合AI/ML進一步賦能難。數據最后要轉變為企業的實際價值,企業需要通過人工智能技術,結合算法去進行落地。這需要企業結合現實場景去找到創新的契機,甚至變革自己的商業模式。
“這四個挑戰是企業發展工業互聯網中必須邁過的坎。這也正是聯想發布LeapIOT物聯網平臺的原因,我們希望為客戶提供一個端到端的現場智能物聯網平臺,通過全量數據的實時處理,實現現場生產、設備、質量、工藝等全生產要素的優化。”胡雁總結道。
圖聯想大數據工業智能專家胡雁
聯想的優勢在哪?
對于LeapIOT物聯網平臺,胡雁認為它將數據的端到端處理做到了極致。“我們認為只有端到端的系統,才能做到完全的現場數據接入、數據智能,并且實現海量數據的高效管理,結合工業機理算法,最終能夠落地,真正實現數據的價值。”
例如在現場接入層,聯想LeapIOT能夠適配所有主流的工業協議,并且快速對工業場景的實際生產設備進行配置、管理、對接,輕松應對工業生產現場設備多、協議多、數據并發、高頻次的工業生產現場復雜環境。
在海量數據的管理上,胡雁表示聯想作為IT廠商有著天生的優勢:通過分布式架構,聯想能夠快速重構工業歷史數據庫,完成對數據的存儲、關聯、融合、索引。
在分析工業機理,結合AI技術找到企業生產流程的優化點上,胡雁認為核心之一就是構建數字鏡像,通過對現場設備、數據、信息系統等的虛擬映射,整合質量、設備、生產、物料等全生產要素的融合,實現人、機、物的全面互聯。
最后對于落地而言,LeapIOT在幫助制造業企業向以智能制造為特征的先進制造企業轉型升級方面已經發揮重要價值。比如,聯想專門生產手機和平板電腦全系列產品的武漢工廠,就通過LeapIOT實現了產線上和邊緣端數據的高效對接、采集和處理,對產線、特別是關鍵設備的健康狀況,降低拋料率,提高整體裝備效率、在制品和成品的良率的監控和維護效率大幅優化,使得產能控制更加穩定,產線調整更加柔性,讓工廠的精益生產走上了一個新的臺階,更有效地支撐了聯想全球供應鏈的運營和發展。
此外,與武漢石化成為數字化轉型合作伙伴也是一個成功案例。武漢石化借助聯想物聯網平臺LeapIOT,將催化裂化裝置的歷史數據和實時生產工藝數據整合起來,并通過智能化處理和機理分析,解決了一些傳統工業軟件無法解決的關鍵問題,從而實現了裝置工藝鏈的整體優化,推動了企業的智能化轉型。
圖聯想LeapIOT圖解
持續創新的Leap系列家族
“整個數據智能的體系非常龐大,LeapIOT的正式發布是聯想工業互聯網發展中極其重要的一環。”田日輝介紹隨著各種IT技術的迅猛發展,聯想也一直在對自身工業互聯網與大數據技術進行整合。目前,除了LeapIOT外,Leap系列家族還包括:
LeapHD:聯想大數據計算平臺LeapHD是整個存儲處理和分析的核心基礎平臺,它屬于Hadoop/Spark生態系統,引入了多種核心功能和組件,對復雜開源技術進行高度集成和性能優化。它在分布式存儲系統的基礎上,建立了統一的資源管理調度系統,深度優化大規模批處理、交互式查詢計算、流式計算等多種計算引擎,兼具高性能和拓展性。
LeapML:LeapML是聯想香港機器智能團隊推出的一款深度學習私有云平臺。LeapML旨在降低現今主流開源深度學習框架的使用門檻。通過幫助客戶解決深度學習開發和訓練過程中的計算資源短缺、集群環境配置復雜、資源管理缺失等問題,讓個人和企業更加方便、高效地進行深度學習相關研發。LeapML提供了一個多租戶的容器化平臺,結合谷歌開源的容器云編排管理工具Kubernetes,實現對集群資源的管理和監控。
LeapOcean:LeapOcean是一款面向業務人員的自助式即席分析解決方案,提供對接不同建設階段企業數據系統的能力,支持千億級海量數據的高性能計算與即時響應,為業務用戶提供體驗極佳、簡單易用、高度靈活的分析工具與分析環境。基于這一平臺,企業的業務人員可以輕松地在無IT人員支持的條件下對企業海量數據進行分析處理、分享協同,更加有效的利用專業知識探索數據價值,全面釋放業務人員利用數據挖掘商業價值的潛能,為企業提供快速發掘商機、有效防范風險、高效科學決策的能力。
LeapAI.com:LeapAI.com是聯想攜手生態伙伴共同打造的軟硬件一體化工業賦能平臺,向行業用戶提供開源組件、工具以及開放的云端API,能夠實現全球公有云部署和跨平臺對接,穩定支持千萬級設備同時部署,并保障用戶數據安全。田日輝表示對于許多中小企業而言,通常關注的是自己所在的垂直領域,因此針對軟件、硬件、數據采集的定制開發能力則顯得尤為重要了,LeapAI.com以云---端結合的工業互聯網生態鏈以及最具活力的工業智能開發者社區賦能工業企業轉型升級。
圖聯想Leap系列解決方案
“整個Leap系列構成了聯想一整套行之有效的數據智能生態系統。”田日輝表示leap系列覆蓋了制造企業設計、制造、生產、供應鏈和服務全生命周期,包括數據采集、數據存儲、數據挖掘、數據治理、數據管理、數據安全以及可視化、深度學習等諸多技術。通過實現數據的全面智能,聯想將構建起全生產要素、全價值鏈全面整合的新型工業生產制造和服務體系。
成功之道在于良好的生態
要做到工業互聯網平臺的全面展開,從基礎設施開始需要每一層的能力,從物理的接入到通訊通信,到大數據應用,以及工業企業各種個性化的應用,需要大量的合作伙伴一起打造,因此生態可謂重中之重。
對于聯想而言,田日輝介紹重點還是放在智能平臺這一層,通過大數據、物聯網、人工智能以及微服務引擎實現工業智能的價值鏈閉環。例如IT系統架構方面的數據湖,以及一些關鍵領域的垂直應用如供應鏈預測、倉儲優化、產線能耗優化等,聯想已經可以提供端到端的完整解決方案。當涉及到更加細分的行業應用時,聯想則傾向于通過創投或者聯盟建立生態系統去幫助企業賦能。
“工業領域不同行業的差異化明顯,每一個細分領域的Know-how都無可取代,在編制工業互聯網的過程中,顯然不是一家工業互聯網提供商能夠單獨做到的。”田日輝介紹聯想創投如今已經投資了20多家企業,其中很多都是面向垂直行業的企業。另外,聯想倡導并深度參與的工業大數據產業應用聯盟也已經擁有260多家企業成員,其中就包括了大量垂直行業的合作伙伴。“我們希望通過聯想的平臺能力,以數據智能為核心的應用整合能力和對行業的深度理解,與合作伙伴一起為客戶提供端到端的服務,一同發現工業互聯網應用的新機遇。”
圖聯想大數據工博會展臺