近日,中國工程院院士李培根在2021中國5G+工業互聯網大會工業互聯網標識專題會議上發表主題演講。他說,無論從廣度還是深度上看,工業互聯網在制造業的應用還有很大的發展空間。
李培根院士從三個視角闡述他的觀點。一是從過程孿生角度看,目前很多應用還停留在淺層次,沒有實現物理過程的深層次應用。數字孿生、過程孿生,不只是針對產品,還針對使用者。比如汽車的數字孿生模型不只是汽車本身的,還包括使用情況,使用者什么時候踩的剎車、踩剎車時車是什么情況,這些數據實際上就是過程孿生數據。每輛車的運行過程都不一樣,其數字孿生模型都是獨特的。
制造業里有很多工藝過程,如果實現數字孿生,我們就能更好地控制過程。例如在船舶發動機制造領域,焊接占日常生產工作的70%,通常情況下,焊接好的構件調到專門的質檢車間后,如果發現深層次質量問題,與焊接行為本身已經脫離了3~15天,很難知道原因是什么,因為過程不能溯源。而現在,在焊接過程中我們可以高頻采集工藝參數,進行數據分析,實時控制焊接質量,把本來是事后的質量監測變成實時的在線監測和控制,對質量控制意義重大。如果沒有數字孿生,如果不對焊接的過程有深入認識,我們就做不到這一點。
二是從低碳角度看,我國對世界承諾,力爭2030年前實現碳達峰,2060年前實現碳中和。但是,雙碳問題不僅僅是節約能源的問題,人類生活的所有活動都可能存在碳足跡,企業活動的各個環節也存在碳足跡。以可樂為例,每生產一罐可樂,從原材料到生產銷售,一直到可樂罐子的回收都存在碳足跡,和碳排放密切相關。我們要降低碳排放,就要分析企業的碳足跡,如果沒有數字技術的支撐,我們很難做到這一點。工廠、車間節能是非常重要的,方方面面都要做到低碳,例如大型設備的包裝,有的是用木頭,原來是一次性使用,現在要考慮共享使用這些包裝,就一定要有數字化技術的支撐,先做到信息共享。
低碳還有一個重要方面,就是智能電網和新能源,包括太陽能。很多企業考慮在廠房上建太陽能設施,自己發電自己用,如果有多余的電還可以送出去。因此,能源互聯網開始受到關注,能源互聯網平臺涉及5G、人工智能和區塊鏈等技術。
三是從數字化供應鏈角度看,制造企業對這個問題的重視還很不夠。企業的競爭不僅僅是同行企業之間的競爭,更是供應鏈生態的競爭。在工業互聯網時代,一個好的供應鏈系統、生態系統一定要有數字技術的支撐,其根本就是數據可視化。建立了數字化供應鏈之后,因為信息透明,哪怕是供應鏈的上游,也可以及時看到需求端的信息,這樣才能應對及時。對于企業而言,供應鏈里的采購是最基本的環節。企業都希望控制成本,但是絕大多數企業控制的是可見成本,如原材料成本、運輸成本等容易看到和感知到的成本。但是還有一些成本是隱性的,不容易感覺到甚至意識不到,比如說時間成本、缺貨成本等。如果我們有數字化供應鏈,有足夠的信息和數據,就能夠更清楚地看到隱性成本,這樣就有利于企業爭取更多利潤。