當我們在聊“智慧工業”時，我們到底在說什么？
http://m.moduwu.com 2023-03-14 15:33 來源：美的樓宇科技
近年來，工業制造領域轉型升級的呼聲越來越高。作為工業轉型升級的重要手段之一，數字科技順勢進入了工業企業的視野。以美的集團為例，2022年，iBUILDING數字化改造先后在其西區工業園、重慶水機工廠、荊州工廠改造落地，以數字孿生技術為底座的碳管理系統實現了這些工業園區能源供應系統、負荷系統、操作系統的連接，工作人員線上即完成了園區碳排放的監測和管理。這種模式正在得到美的以外多個制造業園區、工廠的廣泛推廣。可以說，在工業制造領域，從智慧生產，到園區管理，一場重大而深遠的數字革命正在漸行漸近。
數字技術助燃，智慧工業駛上發展快車道
可以說，工業制造是經濟體系內最先嘗試與數字技術結合的細分領域。德國早在2014年左右就提出“工業4.0”理念，美國制造業龍頭GE在2016年推出Predix工業互聯網平臺。但彼時，由于技術與政策上的原因，其在全球范圍的發展還不盡如人意，究其原因，在于物聯網、AI底層技術雖然逐步成熟，但物聯通信技術發展還比較局限，工業協議之間互相不通導致設備端、系統應用端相互割裂。
此外，在制造業企業內部，由于生產所面臨的工作量比較龐大，工業生產格局中心化程度高，生產、工藝、物流等部門之間開放程度不夠，而其決策權很多時候又很集中，難以避免地導致企業決策效率低，對外界變化的反饋時間長。比如2016年，我們國家的能源工業提出“四表合一”，即電、氣、水、暖四表合并，但在實際操作中，這些領域的管理都自成體系，四個系統各自為陣，各自按自己行業的管理模式開展工作，無法資源共享，形成信息孤島，最終使得各方參與的積極性不足。
但2021年以后，5G通信技術的成熟給智慧工業帶來了轉機。5G技術很好的打破了4G“多點接入”“通信效率”“高速穩定”的問題，打破了傳輸數據從采集到決策的全過程，將物聯網和云計算以及人工智無縫融合，實現了智能感知控制、更實現了“互聯網大數據”產生數據到“工業大數據”的轉型，從此，智慧工業的發展駛上了快車道。
智慧工業的未來潛力巨大，主要體現在以下幾個環節。
在生產制造環節，機器產生的數據正被作為生產車間的通訊根基。通過5G技術將不同設備與通訊網絡連接，可較好的收集設備狀態數據和質量數據，并通過邊緣計算方式完成數據就地分析和存儲。例如，大數據可以依托產線機器人等生產設備實現生產自動化的基礎上，以ERP、MES等管理軟件作為中樞管理系統，通過RFID標簽、掃碼器、條碼、傳感器等為組件，實現科學決策、智能設計、合理排產，從而提高整個生產系統的效率。
在工藝控制方面，數字技術可以為工業生產打造一套更高效的管理體系。通過數字科技建立的MES制造執行系統，可運用到生產調度管理、工藝執行與管理、過程控制管理、排程管理、質量管理、設備管理等模塊，實現生產制造全流程優化。通過開發數字化生產制造執行平臺及規范的定義接口，使生產計劃、控制命令、信息數據在整個MES系統、過程控制系統、自動化體系中透明、及時、順暢地交互傳遞，最終實現生產全過程數字化。
在物流倉儲方面，通過應用智能物流平臺可快速完成產品原材料、產品配套件、成品件之間快速流轉和輸送工作，加快企業內部溝通與外部銜接效率，提升倉庫貨位周轉效率，降低倉庫轉運過程造成的人工成本，實現倉庫儲流數字化管控和智能化運輸。
數字化賦能工廠碳管理
可以說，利用各種感應設備、數字孿生、云平臺、5G通訊和軟件集成，打造的新型工業，讓制造業的未來發展呈現出了更多的可能性，當然，在碳中和時代，更少不了工業園區的碳管理。
30、60目標提出后，制造業面臨的碳排放問題也擺在了眼前。據工信部統計，工業領域能源消費量占全國總體消費量65%左右，如何實現工業企業的節能降耗，除了引進低碳設備和優化工藝，更需工廠通過數字化和電氣化的途徑來實現長期的綠色轉型和能效優化。這不僅包括新能源技術的應用，生產工藝的革新，同時也包括產品全生命周期的碳足跡。
作為進軍智慧樓宇、智慧工業的高端制造企業，美的旗下的美的樓宇科技發布GREEN FOR ONE戰略，并先后已有美的工業園西區、美的樓宇科技重慶水機工廠、美的樓宇科技荊州工業園等多個零碳工廠，在實現全場景低碳行業碳中和之后，未來預計會在中央空調產品、熱泵等占比較高的產品中，更加注重全生命周期碳足跡管理的需求，提供全鏈路低碳產品和服務。美的工業技術旗下合康新能，以分散式風電、光伏、電儲能、水蓄能等產品，售電、綠證、輔助服務等交易，余熱回收、能效平臺、數字化運維等服務，幫助企業實現低成本、低風險、低碳排的“三低用電”解決方案，最終達到提升用戶用能綠色度、降低用戶用能成本。
當數字科技賦能碳管理，更多的商業模式也因此誕生，虛擬電廠就是其一。從南方電網與美的樓宇科技的合作案例來看，作為連接電源側和負荷側的電網“智能管家”，虛擬電廠可依托美的iBUILDING支持擴大負荷側可調節資源接入規模，共同探索負荷側需求響應、現貨市場、輔助服務市場的商業模式和產業化應用，帶動源網荷友好互動，打破電網側和用電側邊界，通過對設備負荷的動態調控，智能推薦更優的用能方案，最大化能源利用效率。
在智慧工業實踐中，數字化轉型也至為關鍵，數字技術和工業軟件創新驅動，實現IT與業務深度融合，全價值鏈觸達智能制造、供應鏈、大數據等領域，從而提高生產效率和運營水平。在重慶美的水機工廠零碳之路上，美擎工業互聯網平臺驗證了這一底層邏輯。圍繞研發、生產、制造、供應、營銷、物流、售后等全價值鏈，美擎平臺提供數字化、智能化強引擎，持續釋放潛在的業務價值，為工廠可持續發展呈現出更多可能。
這些美的經驗不僅適用于內部應用，還被跨行業、跨領域深化應用，通過美云智數形成“燈塔效應”，正逐步協同更多行業先行者領跑“智慧工業”之路，先后助力汽車行業的長安汽車、光伏行業的隆基綠能、農牧行業的鐵騎力士集團等，實現降碳與業務同頻發展。
可以說，智慧工業為商業模式的創新帶來無窮想象，其解決方案也并非單項技術的應用，也不僅僅是個技術命題，需要企業因地制宜，探索適合自己的商業模式和突破口。值得注意的是，在數字化轉型得過程中，工廠生產過程將更加智能化和綠色化，從而引發工廠運行模式的變革，工廠，工種、部門和人才結構等都會遇到挑戰。因此，數字技術可能會先一步應用到具有高附加值和個性化產品中，工業制造的智慧之路，也將是一個循序漸進的過程。
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