工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型最佳實(shí)踐

1、 工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型最佳實(shí)踐188isFROM-ism嚴(yán)0TOZDUSTRYsnaSTnduan巴Revo-ssnRlougr!sin=sKm3shnniGH-prodjssnfad-棗至hrlhEhedpa-via-#hdaBapowcInECQ昔IndiMHdRbkMdhThoughnrTU且McKinsey向y工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一個子集，它利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)對現(xiàn)有的資產(chǎn)、過程、產(chǎn)品進(jìn)行轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營指標(biāo)提升，走向卓越運(yùn)營。卓越運(yùn)營(OperationalExcellence)實(shí)際上是一系列關(guān)鍵指標(biāo)的優(yōu)化，其應(yīng)用場景涵蓋裝配、加工、預(yù)測性維護(hù)、績效管理、質(zhì)量管理以及可持續(xù)發(fā)展這

2、一系列的制造環(huán)節(jié)，甚至延展到產(chǎn)業(yè)鏈的上下游。工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型不是一系列熱門的技術(shù)工具的組合IT熱門詞語*云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)*大數(shù)挖*人工智能Tcin*|in!E隔*PUfkwwiFilldtil牙i板II*IriduuiQkplillaritbKamsf融合數(shù)據(jù)的lloT平合0T自動化罷統(tǒng)T【T業(yè)務(wù)系現(xiàn)卓越運(yùn)營的關(guān)鍵支撐就是指標(biāo)體系，這些KPI指標(biāo)從企業(yè)經(jīng)營層面來看包含各種財務(wù)、人效指標(biāo)，再往下可能就劃分到不同部門，諸如生產(chǎn)指標(biāo)、維護(hù)指標(biāo)、庫存指標(biāo)、質(zhì)量指標(biāo)、安全合規(guī)性指標(biāo)，以及相關(guān)的一些業(yè)務(wù)部門的指標(biāo)，這些指標(biāo)應(yīng)該來自于基于平臺對接的各種自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。對指標(biāo)體系有興趣朋友可以參考IS

3、022400-2，這是一個多維度的一個指標(biāo)體系，主要包括生產(chǎn)(production)、維護(hù)(maintenance)、庫存(inventory)和質(zhì)量(quality)等維度，總共在運(yùn)營層面提供大概幾十個指標(biāo)，已經(jīng)足以來去支撐大部分企業(yè)的一個正常運(yùn)營。.I-iI.8:-ISO22400P:ProductionM:Maintenance-I:InventoryQ:Quality空産性龍力盤還骨理保全-君酗生匪更生屋童上is理除藺卑工睨就富am*廿率-Mi*手xs.6亍仙卜咽監(jiān)盹力柜垃工趕捋力樞毀-即丿亍為兒遼璋回転率-AA*-在卑耳螢芮習(xí)障卓灼/陽第間改良畏全率Krii.rM1QW-mIu.td

4、licHarjKiUkKTjiiHiraiuXTh仙約Flq/x吾RiviiFrrffic-ni.yXLTsIieidlictcKiKCkerali呻ifwarndixnwrKui*dnX%門|jnnrii町伽rurnrvhwIaXA心如與KEITnliiicKidXQiahiyrali-zKXlAdlKtfdrtMWjXFt雖ptwofnlkiXA-mIhiiplimudvnfiniiiaXlira-:vkMXSIf-i*M耳bUlXl-Jil前nriMXUtMtJra.-iCinaiHlUIBlCbXCrtHilWhfK-4P#4hryilr-.X耳由iilj刑已耳CrilLlJPWEEL

5、-TIHinki.Xt-prepnlKTiLihEL*EMMinp4KMiKImniEVrumX1nrihw?t*lsJvnJ*-ivln-XTrikiuihirikmiuk-K$wP4KwqinjimInuiniH耳CVfkagkAvUEu|imilkud!iilkXMnnofCTiiiH|girrvKImcctilalanXManlinrli：lliFirrKMailik；i*ri-jufrXCfiBMdifflBltaWnMMfNlSIS022400-2指標(biāo)體系包括我們大家熟知的OEE、MTTR、MTBF，以及良品率、次品率這些指標(biāo)。它們并不是虛無的數(shù)字，全都來自各個不同的子系統(tǒng)提供的各

6、種各樣的數(shù)據(jù)。同時，指標(biāo)也是企業(yè)努力的方向和目標(biāo)。內(nèi)容工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要更分目標(biāo)和工具$未來工T的運(yùn)營架構(gòu)於工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺是未來工廠的核心架構(gòu)匚數(shù)據(jù)、數(shù)字李生和智胃纏用$案例分享總結(jié)和建議02未來工廠的運(yùn)營架構(gòu)現(xiàn)代工業(yè)功能體系大致可以分成三個層面，從最下面的資產(chǎn)（包括人、流程、技術(shù)），到運(yùn)營（從研發(fā)、設(shè)計(jì)到工程，再到生產(chǎn)制造再到物流、供應(yīng)鏈，再到服務(wù)的整個價值鏈），再到業(yè)務(wù)（人事、財務(wù)、市場、決策）。制造的理論體系OASIS4EnfiineeringMaintanailiCBMIMOSA當(dāng)然，在國際上還有非常多的相關(guān)工業(yè)理論體系以及相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)，包括大家熟知的OPC、ISO、ISA，以及IS

7、A95、ISO88以及IEC61512-3等各種標(biāo)準(zhǔn)體系，涵蓋了從研發(fā)到工程再到制造、生產(chǎn)等各種階段和過程。ISA95框架LEVEL4EntavpriseJSuIhibssQperallMisL4商業(yè)運(yùn)營：包梧劉務(wù)、人事、供應(yīng)鏈*市場、采購等UrlTISA88ILEV&LS2j1p0IndustrialyIBlfliWI；AE0UHF4,13制追運(yùn)營管理：炯臨負(fù)責(zé)完昭產(chǎn)的執(zhí)行和苣理.包括主產(chǎn)計(jì)劃.眾腺團(tuán)P訊等各方面餉功能LOL2工業(yè)自動優(yōu)：包潔SCADNlHMIPLQL2,IGWMMHLlh過程也DCS這里我們重點(diǎn)會看ISA95，因?yàn)樗w了運(yùn)營支撐層面的很多方面。ISA95工業(yè)企業(yè)架構(gòu)劃分成

8、5個層面，最下面三層其實(shí)是我們說的自動化層面，就是大家熟知的OT的一些PLC/PAC，以及DCS等相關(guān)的各種系統(tǒng)；中間這個層面是MOM，可能有些人對這個詞比較陌生，但其實(shí)它跟MES是一個概念，在上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)和下層的自動化之間起著承上啟下的作用，所以它包括了生產(chǎn)計(jì)劃、過程管理、維護(hù)、質(zhì)量這方面的功能；最上面一層就是大家熟知的一些IT系統(tǒng)，財務(wù)、人事、市場這些。ISA95這種層次化的架構(gòu)雖然很清晰的定義了每一層的工作內(nèi)容，但實(shí)際上大家可以看到，在這種從底層到頂層的垂直整合模式下，每一層獲取到的數(shù)據(jù)都是上一層的匯聚和抽象，底層的數(shù)據(jù)很難被頂層的決策以及生產(chǎn)服務(wù)直接使用，這就造成層次越高能利用到的原始

9、數(shù)據(jù)就越少，進(jìn)而發(fā)生因多次數(shù)據(jù)匯聚導(dǎo)致的失真、滯后等后果，最終導(dǎo)致企業(yè)運(yùn)行效率降低。層次化.專業(yè)化的數(shù)據(jù)劃分，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)R扌和精確的業(yè)務(wù)指標(biāo)生產(chǎn)指標(biāo)庫存指標(biāo)質(zhì)畳扌詬比方說，企業(yè)可能會有一系列的如IS022400提到的生產(chǎn)、庫存、質(zhì)量、維護(hù)、安全等層次化指標(biāo)，其數(shù)據(jù)都來源于已被處理過的下層系統(tǒng)，同時可能還需要從多個系統(tǒng)中去采集數(shù)據(jù)，得到的數(shù)據(jù)往往并不準(zhǔn)確，甚至跨系統(tǒng)融合數(shù)據(jù)也面臨著標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)ISA95架構(gòu)的局限性#2:對數(shù)據(jù)的利用程度較低.無法應(yīng)對復(fù)雜的變化和預(yù)測TRADITEDNALVIEWOFANALYTICSh.VAUJC$L*9WNighFk.TUMIkPBElFLIndus

10、trialAinalyticsSophisticationsPlantOperatiqnsandRehtedISA95的第2個局限性是企業(yè)對數(shù)據(jù)的利用率和利用程度還非常低，一般來說數(shù)據(jù)分析包括描述性、診斷性、預(yù)測性、預(yù)知性等，但據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)調(diào)研顯示，其實(shí)絕大部分企業(yè)對數(shù)據(jù)的利用只是停留在一些初級描述性descriptive層次，其實(shí)就是一些統(tǒng)計(jì)報表。高級的數(shù)據(jù)利用諸如設(shè)備可靠性的預(yù)測、產(chǎn)能的預(yù)測，亦或者是供應(yīng)鏈庫存的預(yù)測等都還沒發(fā)揮出作用。第3個局限性就是ISA95的架構(gòu)體系。在現(xiàn)行的體系下，MOM/MES往往被做成一個大而全的獨(dú)立系統(tǒng)去承載越來越多越復(fù)雜的功能，這種單塊式、單一數(shù)據(jù)源、垂直、煙

11、囪式系統(tǒng)，其實(shí)很難實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，也很難實(shí)現(xiàn)功能和性能的一個擴(kuò)展，更沒辦法來快速滿足工業(yè)企業(yè)差異化的定制需求。工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型主要是改變工Hk企業(yè)的運(yùn)營架構(gòu)未來工廠的運(yùn)營架構(gòu)msrtonnvcMiUEDtsIflT箭曲袒IGMfiftfcBICdrn叩SftilAlfifiSmarttMnwckdaperslkwis-9kitrwibliRifidutellcii!Inwnlry,Mpkrlannc*IhTEnaMtlNdxl-GAnEfslwin所以，工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型其實(shí)主要是改變工業(yè)企業(yè)的運(yùn)營架構(gòu)，從這種傳統(tǒng)層次化的運(yùn)營架構(gòu)變成一個相對比較扁平，或者說以數(shù)據(jù)驅(qū)動的未來工廠的一個運(yùn)營架構(gòu)。簡單來

12、說，我們基于已有的架構(gòu)體系把IT和0T的數(shù)據(jù)打通，形成一個數(shù)據(jù)一致、功能開放的全新層次化解決方案，并支持全新的數(shù)據(jù)智能應(yīng)用的開發(fā)和擴(kuò)展。未來工廠全新的運(yùn)營架構(gòu)OPERATIONALARCHITECTUREOTrxIJl百屜dhdiwy而1StcKage；旬向|Equipmeniass-ut占l_ZJ1CumiMjtlnig怕咖口in列|MnnitihrFngsyslernv.咖同JBuEinessapplicatlcHisflJConfrols-ystWisLJMtmanalysis亠|L$i|STEndMfifGownancnenoPUfvifigSyslems1切EmibMNaxt-Get

13、i|M|時EnabMiBuflirwsa帥輔msIpjSaiarfOptratKW-IhjiTI話!PrtMkidlDn.低linrt來葉MHlardAUlL111LQSwtCunnocMAwats-lloTEnabledIbirinjifTieiidalicifLCuitrg,andMalbrlald2我們把傳統(tǒng)的縱向集成變成橫向數(shù)據(jù)集成，從IT系統(tǒng)里面抽取相應(yīng)的指標(biāo)的一些數(shù)據(jù)，從0T系統(tǒng)抽取一些實(shí)時的數(shù)據(jù)做相應(yīng)的關(guān)聯(lián)，在同一個IOT的平臺上實(shí)現(xiàn)融合的數(shù)據(jù)的架構(gòu)和數(shù)據(jù)的服務(wù)，再利用一系列的應(yīng)用開發(fā)的工具、數(shù)據(jù)分析工具來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的應(yīng)用和分析。在智能應(yīng)用上，將來還會有更多的甚至95%以上的應(yīng)用在

14、等待我們?nèi)ラ_發(fā)。這些應(yīng)用就包括我們說的運(yùn)營層面的各種各樣的指標(biāo)預(yù)測，如庫存維護(hù)、質(zhì)量、安全、能源，以及先進(jìn)過程控制（APC）等。所有這些應(yīng)用都有一個共同點(diǎn)就是一定是數(shù)據(jù)驅(qū)動，而數(shù)據(jù)驅(qū)動其實(shí)有4個發(fā)展階段或者說4個利用層次，也就是前面我們提到的描述性Descriptive、診斷性Diagnostic、預(yù)測性Predictive、預(yù)知性Prescriptive圖中智能應(yīng)用下方的DDPP就是代表了這四個層次。未來所有的智能應(yīng)用必須都具備這4個數(shù)據(jù)能力中的一部分。簡單展示一下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIOT的平臺，這里我們引用調(diào)研機(jī)構(gòu)LNS的相關(guān)框架。MOM:基于1ST平臺、數(shù)據(jù)驅(qū)動.應(yīng)用和數(shù)據(jù)解耦Level4Hsndsrrts.ProprlelarjF-聞OBJL氏怕PP5：MODUE酬UPR5；M00US.,*m：TrneAAttendriceTranihPufthdbQ,WwEbtidfiEMIi1QIJRepMiEnierpri鷄卻耐詢訕啤MRfDRAngM：HtipULBSWRS!iTOVLEWIr:FlartwmSentffi.牯uLM惦&ErtBc