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在当今数字化时代,工业互联网已成为推动制造业转型升级的关键力量。本文将深入探讨工业互联网平台如何赋能制造业数字化转型,为企业创造价值,提升竞争力。
一、政策背景与支持
党中央、国务院高度重视工业互联网的发展。2020年3月17日,国务院常务会议提出要加大对“互联网+”、平台经济等的支持,依托工业互联网促进传统产业加快上线上云。随后,工业和信息化部办公厅发布了关于推动工业互联网加快发展的通知,从加快新型基础设施建设、健全安全保障体系、完善产业生态布局、拓展融合创新应用、壮大创新发展动能、加大政策支持力度等多个方面进行了部署。
二、工业互联网平台的核心能力与行业应用
(一)提升工业互联网平台核心能力
平台需增强5G、人工智能、区块链、增强现实/虚拟现实等新技术支撑能力,强化设计、生产、运维、管理等全流程数字化功能集成。目标是遴选10个跨行业跨领域平台,发展50家重点行业/区域平台,推动重点平台支持更多工业协议、连接更多工业设备、增加工业APP数量。
(二)深化工业互联网行业应用
鼓励各地结合优势产业,在装备、机械、汽车、能源、电子、冶金、石化、矿业等国民经济重点行业进行工业互联网的融合创新,形成各有侧重、各具特色的发展模式。同时,引导各地总结实践经验,制定垂直细分领域的行业应用指南。
三、制造业数字化转型的必要性与价值
(一)提高生产效率与质量
数字化转型可提高工人每人每小时劳动生产率40-60%,设备停机时间下降30-50%,劳动生产力提高15-30%,提升设备综合效率15-25%,提高运营部门间接人工效率30-40%,提高一次通过率5-8%。
(二)降低成本与优化资源
预测准确度提高85%,设计-工程成本下降10-30%,质量成本优化10-20%,制造业增加值成本减少25-35%,减少废料20-35%,库存占用成本下降20-40%,减少能耗5-8%。
(三)创造新价值
通过工业全要素、全价值链和全产业链的连接,实现对企业的重构,培育新技术、新产品、新模式、新业态,为企业创造新的价值增长点。
四、制造业数字化转型方法论
(一)基于双螺旋模型的三大视角九大维度
制造业数字化转型需从价值、技术、业务三个视角统筹考虑,以价值重构为逻辑起点,技术支撑为工具,业务落地为内核,形成技术和业务双向迭代的双螺旋模型。
(二)价值视角:连接维、效益维、生态维
连接维 :实现工业全要素、全产业链、全价值链的全面连接。效益维 :通过提质、增效、降本、节耗等方式,为企业带来实际效益。生态维 :培育新的生态体系,推动产业链上下游企业协同发展,形成新的产业生态。(三)技术视角:架构维、产业维、数据维
架构维 :构建包括边缘层、IaaS、工业PaaS、工业APP等层次的完整技术架构。产业维 :涵盖5G、数据中心、人工智能等关键产业技术的融合与应用。数据维 :实现数据的采集、传输、存储、管理、分析与应用,发挥数据的价值。(四)业务视角:行业维、痛点维、场景维
行业维 :针对不同行业特点,制定个性化的数字化转型方案。痛点维 :深入挖掘企业在设备级、企业级、产业链级的痛点,提供针对性的解决方案。场景维 :聚焦智能化生产、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等典型应用场景,实现业务落地。五、工业互联网平台的技术体系与应用
(一)工业互联网平台技术体系
包括边缘层、IaaS、工业PaaS、工业APP等层次,涉及数据采集、传输、存储、管理、分析与应用等环节。同时,融合了5G、人工智能、区块链、扩展现实(XR)等新技术,提升平台的技术支撑能力。
(二)工业互联网平台的应用场景
智能化生产 :通过设备的智能化升级和生产过程的数字化管理,提高生产效率和质量。网络化协同 :实现产业链上下游企业之间的信息共享和协同作业,优化供应链管理。个性化定制 :满足消费者个性化需求,实现从大规模生产向个性化定制的转变。服务化延伸 :拓展产品服务领域,提供全生命周期的服务,增加产品附加值。六、工业互联网平台在各行业的实践案例
(一)钢铁行业
通过设备全生命周期管理、智能化生产、供应链协同、绿色化生产等应用,实现设备运维成本降低、检修作业效率提升、设备寿命延长、炼铁成本降低等目标。
(二)石化行业
在设备健康管理、智能炼化生产、供应链协同、安全监控等方面进行数字化转型,提高生产安全监控水平,优化生产工艺,提升企业内协同效率,实现企业间协同。
(三)风电行业
开展虚拟风场设计、设备预测维护、风场管理优化、精准柔性供电等应用,降低设备维护成本,提高风场整体运营效率,提升风电消纳水平。
(四)航空航天行业
通过基于MBD的研发设计、基于CPS的智能制造、基于PHM的运营维护等手段,实现研发设计协同、生产制造优化、设备维护提升,提高产品质量和生产效率。
(五)家电行业
以柔性化生产、智能家居解决方案、供应链协同为方向,提升生产效率,缩短开发周期,减少原材料库存,实现由“卖产品”向“卖服务”的转型。
(六)工程机械行业
实施设备预测性维护、备品备件管理、智慧施工、互联网金融等应用,提高设备故障预警准确率,降低设备运维成本,提升资源调配效率。
七、制造业数字化转型的未来展望
随着工业互联网技术的不断发展和应用,制造业将迈向更高的数字化、智能化阶段。企业需紧跟技术趋势,持续探索创新应用模式,深化工业互联网平台在生产、管理、服务等环节的融合,实现更高效、更智能、更可持续的发展,塑造全球制造业的新未来。