本報記者 樊三彩
“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的最重要的抓手并不是互聯(lián)網(wǎng)技術本身，而是企業(yè)的精益生產(chǎn)與管理，不要指望靠在企業(yè)堆砌人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術能實現(xiàn)所謂的數(shù)字化轉(zhuǎn)型?！苯?，在北京信息化和工業(yè)化融合服務聯(lián)盟主辦的數(shù)字化轉(zhuǎn)型云論壇系列活動中，中國鋼研集團綠色化智能化中心負責人、混合流程工業(yè)自動化系統(tǒng)與裝備國家重點實驗室副主任張云貴在題為《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能冶金智能制造》的主題演講中如此指出。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是推進智能制造的核心抓手
“由于鋼鐵制造行業(yè)具有混合流程、工序耦合、規(guī)模化生產(chǎn)、環(huán)境強約束等特點，鋼鐵行業(yè)的智能制造需要從模式、技術和方法論等不同的維度去思考，才能實現(xiàn)以智能技術賦能行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)企業(yè)對成本、質(zhì)量、效率綜合優(yōu)化的目標。”張云貴指出，“因工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供了完整而清晰的方法論、技術路線（如云計算、大數(shù)據(jù)、開源等）和商業(yè)模式（如鏈的競爭、贏者通吃等），工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應是推進智能制造的一項核心抓手。”
張云貴強調(diào)，必須承認無人化、少人化是當前企業(yè)投資者關注智能制造的核心原因，但智能制造的目標絕不只是無人化、少人化。從質(zhì)量控制的角度看，由于質(zhì)量在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中具有很強的“遺傳性”，智能制造的質(zhì)量目標是實現(xiàn)全生命周期的質(zhì)量控制；從生產(chǎn)節(jié)奏控制的角度看，智能制造的目標是實現(xiàn)跨工序動態(tài)有序協(xié)同，從而帶來較好的經(jīng)濟效益，例如通過減少工序之間的溫降就能達到很好的節(jié)能效果。此外，智能制造還可以實現(xiàn)能源與環(huán)境的協(xié)同優(yōu)化。
關于智能制造的內(nèi)涵，張云貴認為，智能制造的系統(tǒng)構(gòu)成是由人、物理系統(tǒng)和信息系統(tǒng)協(xié)同集成的HCPS（人—信息—物理系統(tǒng)）。其中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是信息系統(tǒng)的載體；人是系統(tǒng)知識的提供者，也是使用者。一方面，企業(yè)要通過知識工程，將工藝知識進行數(shù)字化、平臺化；另一方面，人也會參與機器學習，是系統(tǒng)的使用者。例如，在做表面質(zhì)量檢測時，由于機器學習需要大量的樣本，但鋼鐵行業(yè)缺陷的樣本數(shù)量不夠，有人參與的話，會在線做一些標注，這樣便可在比較快的時間內(nèi)，提高機器學習的效率。
“智能制造要抓住一項核心技術的話，我認為應是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術?！睆堅瀑F說。他認為，從技術的角度看，鋼鐵企業(yè)需要以企業(yè)自治、自學習、自我進化為目標，綜合應用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和大數(shù)據(jù)等新一代信息化技術。其中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正是以上各項技術得以集成綜合的技術。依靠工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供的方法論、技術路線和商業(yè)模式，快速構(gòu)建企業(yè)的智能制造基礎架構(gòu)是一種可行的策略。
其中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的方法論，核心是知識的解構(gòu)、重構(gòu)和復用，即通過對傳統(tǒng)的高度耦合解決方案進行合理的拆分和解構(gòu)，形成可復用的微服務資源，再針對用戶的需求通過特定的集成技術實現(xiàn)功能重構(gòu)，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)共享思維在OT（運營技術）領域最為核心的體現(xiàn)，也是對目前工業(yè)自動化、信息化技術供給側(cè)最大的沖擊。“基于平臺的組態(tài)式智能技術服務是未來的一個趨勢?！睆堅瀑F指出。
數(shù)據(jù)的切割與耦合
是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用的最大難點
張云貴從宏觀的角度指出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對制造業(yè)的影響是多方面的。首先，中小企業(yè)會通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)獲得與“領頭羊”企業(yè)相當?shù)淖詣踊⑿畔⒒铡Ｆ浯危蛻舴諏⒊珊诵摹Ｓ捎谠诨ヂ?lián)網(wǎng)模式下，知識供給側(cè)越來越由少數(shù)天才把控，大量從事技術研發(fā)的人將被擠到客戶服務領域，成為平臺的“附庸”。因此，對客戶的服務水平將成為企業(yè)競爭的核心。再其次，平臺的接入服務將發(fā)展成為專門的生意，這類業(yè)務可以用電商發(fā)展后快速出現(xiàn)的“快遞小哥”業(yè)務來類比。最后，在未來，智能制造的IP（知識產(chǎn)權(quán)）也將成為一種新商品。如德國巴登鋼廠就有一項重要的智能制造IP收入。
在張云貴看來，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能鋼鐵行業(yè)的著力點并非技術本身，而是以下3點：第一，精益生產(chǎn)與管理；第二，制造協(xié)同，這常常意味著內(nèi)部流程、組織的重新定義；第三，整合運營，即要從整個價值鏈布局與思考，包括供應鏈整合、采取預測性質(zhì)量體系、構(gòu)建面向制造業(yè)務的共享平臺等方面。
“從冶金行業(yè)的智能制造實踐來看，數(shù)據(jù)的切割與耦合是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能冶金智能制造的最大難點。”張云貴進一步解釋道，“冶金行業(yè)的工藝特點以及傳統(tǒng)的信息化層級架構(gòu)，決定了不同工序?qū)?shù)據(jù)會形成天然的切割，跨工序的數(shù)據(jù)橫向流動十分困難。實現(xiàn)冶金智能制造必然涉及端到端的橫向集成，比如跨工序的質(zhì)量控制與追溯、一體化生產(chǎn)計劃等，這些都需要數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)跨工序高效流動?！币虼?，要實現(xiàn)跨工序多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)共享，他認為需要解決兩個問題：信息架構(gòu)問題和數(shù)據(jù)關聯(lián)融合問題。
張云貴指出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的扁平化架構(gòu)剛好可以破解工序?qū)?shù)據(jù)的切割，從而解決第一個問題。扁平化架構(gòu)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對目前企業(yè)信息化層級結(jié)構(gòu)的挑戰(zhàn)。可以預測，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景下，企業(yè)信息化的功能會逐步向云端和邊緣端兩個方向進行遷移，云端智能將集中大部分企業(yè)橫向貫通需要的功能，比如BI（商業(yè)智能）、ERP（企業(yè)資源計劃）、MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)），而邊緣智能會承接部分來自傳統(tǒng)管理層（如MES）的功能，同時強化在過程級、基礎級的智能化水平。解決第二個問題，則需要對數(shù)據(jù)與應用進行解耦，一個可行的技術路線是在原來的基礎上構(gòu)建一個語義抽象層，對基礎數(shù)據(jù)進行某種集成、運算，向上層應用進行定向發(fā)布。
《中國冶金報》（2020年10月13日 04版四版）
