工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的目的是激發(fā)制造業(yè)生產(chǎn)力和競(jìng)爭(zhēng)力,通過(guò)多維數(shù)據(jù)采集、分析和應(yīng)用,賦能工業(yè)制造業(yè)、工業(yè)服務(wù)業(yè)和裝備制造業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈。幫助工業(yè)制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)價(jià)值增值,實(shí)現(xiàn)更高效、更經(jīng)濟(jì)和更綠色的制造能力構(gòu)建。優(yōu)化工業(yè)服務(wù)供應(yīng)鏈創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)、高效的工業(yè)服務(wù)與裝備制造供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。
圖一:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)&工業(yè)服務(wù)創(chuàng)新階段
關(guān)鍵詞:設(shè)備管理、工業(yè)服務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、技術(shù)創(chuàng)新、生態(tài)創(chuàng)新、服務(wù)型制造
從設(shè)備管理說(shuō)起
設(shè)備管理是工業(yè)制造企業(yè)基礎(chǔ)管理活動(dòng),是對(duì)生產(chǎn)設(shè)施的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和價(jià)值運(yùn)動(dòng)進(jìn)行全過(guò)程(從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、選型、購(gòu)置、安裝、驗(yàn)收、使用、保養(yǎng)、維修、改造、更新直至報(bào)廢)的科學(xué)型管理。
設(shè)備管理是一項(xiàng)綜合性工程,在制造業(yè)向數(shù)字化、智能化和自動(dòng)化的價(jià)值轉(zhuǎn)型過(guò)程中,扮演至關(guān)重要的作用,體現(xiàn)在其經(jīng)濟(jì)屬性、管理屬性和技術(shù)屬性方面,這在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代尤為重要。
經(jīng)濟(jì)屬性:以生產(chǎn)效率、質(zhì)量為關(guān)注重心,以提升設(shè)備可用度(提升MTBF平均故障間隔時(shí)間,降低MTTR平均故障修復(fù)時(shí)間,可用度A=(MTBF+MTTR)/MTBF)、降低維修費(fèi)用、降低備件庫(kù)存為目標(biāo)。換句話講,設(shè)備管理的價(jià)值體現(xiàn)在最少的故障、最快的故障恢復(fù)確保生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性(開源),并以最低的維護(hù)成本(節(jié)流)、最低的庫(kù)存(節(jié)省庫(kù)存、提高制造業(yè)現(xiàn)金流),確保工業(yè)制造業(yè)的持續(xù)盈利能力構(gòu)建;
管理屬性:對(duì)企業(yè)內(nèi)部而言,設(shè)備管理涉及操作使用部門、維修改造部門、設(shè)備及其備件采購(gòu)部門,決策部門構(gòu)成。對(duì)工業(yè)服務(wù)外部而言,涉及設(shè)備制造廠商、設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)、施工單位、設(shè)備及備件代理單位、維修單位等構(gòu)成。這就給設(shè)備內(nèi)部管理和外部資源協(xié)調(diào)帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn),全員和全生態(tài)系統(tǒng)的積極參與和配合,需要良好的管理機(jī)制和供應(yīng)鏈協(xié)同機(jī)制完成。
技術(shù)屬性:制造系統(tǒng)是由設(shè)備構(gòu)成,而設(shè)備則是規(guī)劃、設(shè)計(jì)和制造出來(lái)的,設(shè)備的功能性和適用性需要匹配加工原理和控制能力,在這些過(guò)程中,設(shè)備故障也被同時(shí)制造出來(lái)。而正是如此,設(shè)備的固有可用度也在制造和安裝后被確定,故障模型也同樣被確認(rèn)。這些故障特征可以通過(guò)外在的表現(xiàn)映射出來(lái),如振動(dòng)、溫度、壓力以及控制邏輯報(bào)警等方式呈現(xiàn)出來(lái),通過(guò)對(duì)這些特征的把握,我們可以更好的調(diào)整、優(yōu)化和提前處理這些故障,同時(shí)這些數(shù)據(jù)反饋到設(shè)計(jì)與制造體系中,可做到設(shè)計(jì)優(yōu)化和服務(wù)創(chuàng)新中來(lái)。正是因?yàn)榧夹g(shù)屬性,驅(qū)動(dòng)了以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)連接的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用的創(chuàng)新革命。
圖二:企業(yè)設(shè)備管理價(jià)值模型
數(shù)字運(yùn)維+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)創(chuàng)新
任何技術(shù)創(chuàng)新,應(yīng)當(dāng)首先構(gòu)建于合適的場(chǎng)景和成熟的市場(chǎng)條件,這是非常重要的基礎(chǔ)。面向制造業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新,應(yīng)構(gòu)建在制造企業(yè)明確清晰設(shè)備管理價(jià)值,具備運(yùn)維管理的基礎(chǔ)能力,以及工業(yè)服務(wù)和裝備制造商有序的價(jià)值匹配基礎(chǔ)條件之上。
這是許多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)極力回避或者不明就里的領(lǐng)域,認(rèn)為涉及到人、或者低價(jià)競(jìng)標(biāo)等潛在規(guī)則的事,就選擇了排斥和逃避。但實(shí)際上,如果不解決企業(yè)價(jià)值問(wèn)題,不解決人的問(wèn)題,不解決大多數(shù)的服務(wù)商和制造商利益關(guān)切,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)就走進(jìn)了死胡同,要么市場(chǎng)天花板太低,要么難以為繼,進(jìn)退兩難。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是需要解決和重建設(shè)備使用方(用戶)、設(shè)備服務(wù)方(工業(yè)維修、設(shè)備與工業(yè)品提供、設(shè)備管理與技術(shù)咨詢、設(shè)備安裝與非標(biāo)制造商)和設(shè)備制造方(裝備制造商、工業(yè)品制造商)之間的供需匹配關(guān)系與機(jī)制。
1)設(shè)備管理創(chuàng)新與需求側(cè)優(yōu)化
我國(guó)工業(yè)企業(yè)設(shè)備管理普遍以事后維修為主,相對(duì)于歐美生產(chǎn)維修制、日本TPM全面生產(chǎn)維護(hù)中強(qiáng)調(diào)主動(dòng)性預(yù)測(cè)性和預(yù)防性維修管理,我國(guó)制造業(yè)工業(yè)運(yùn)維能力普遍較弱。
實(shí)體經(jīng)濟(jì)在投資、勞動(dòng)力、資源和環(huán)境等低成本要素來(lái)驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的模式開始出現(xiàn)瓶頸,工業(yè)制造業(yè)向高效、綠色和節(jié)約的質(zhì)量轉(zhuǎn)型方向發(fā)展。工業(yè)制造業(yè)發(fā)展出現(xiàn)非線性的特征,這表現(xiàn)為:
市場(chǎng)表現(xiàn)為多品種,短交期、低價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),對(duì)制造要素訴求表現(xiàn)為高效率,低成本和低庫(kù)存,對(duì)制造系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性要求驟然提高;
制造企業(yè)對(duì)管理能力、制造系統(tǒng)改善的訴求更為迫切,與管理基礎(chǔ)和知識(shí)積累較弱、高技能人才短缺與員工流失率偏高,形成矛盾。
相對(duì)于歐美和日本等國(guó)家,幾十年的管理基礎(chǔ)與知識(shí)積累,我國(guó)制造業(yè)必須突破原有的傳統(tǒng)管理咨詢方法和思路?;谌斯ぶ悄艿臄?shù)字運(yùn)維,將有利于實(shí)現(xiàn):
利用人工智能技術(shù)加速生產(chǎn)員工、維修人員知識(shí)交互和積累,實(shí)現(xiàn)故障異常的高效處理和維修經(jīng)驗(yàn)的重用和企業(yè)知識(shí)積累;
強(qiáng)化主動(dòng)性維修,提高日常點(diǎn)檢、專業(yè)點(diǎn)檢、預(yù)防性維修的執(zhí)行效率,提高異常和故障判斷的準(zhǔn)確性;
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)運(yùn)維決策,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量和效率(OEE綜合效率)的有效保障,以提升系統(tǒng)可用性,降低運(yùn)維費(fèi)用和備件庫(kù)存為運(yùn)維目標(biāo),智能分析制約條件和因素,精準(zhǔn)提升運(yùn)維能力。
大幅降低設(shè)備管理信息化上線成本,減少或杜絕對(duì)于傳統(tǒng)管理咨詢的依賴性,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)節(jié)人和提效的雙贏能力。
圖三:數(shù)字運(yùn)維-“精益衛(wèi)士”人工智能維修輔助系統(tǒng)
2)大數(shù)據(jù)引發(fā)工業(yè)服務(wù)與裝備制造業(yè)生態(tài)變革
運(yùn)維管理的提升,帶來(lái)的是對(duì)工業(yè)服務(wù)和裝備需求的量化,這將有利于改變B2B工業(yè)服務(wù)生態(tài)。在數(shù)字運(yùn)維普及應(yīng)用基礎(chǔ)上,基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算條件下的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái),將有利于:
工業(yè)APP培育計(jì)劃,工業(yè)服務(wù)需求精準(zhǔn)匹配與制造型服務(wù)。
數(shù)字運(yùn)維帶來(lái)制造業(yè)運(yùn)維能力的提升,實(shí)質(zhì)上是工業(yè)服務(wù)、裝備需求及工業(yè)品需求精準(zhǔn)挖掘,通過(guò)大數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)規(guī)?;唵文芰??;跀?shù)字運(yùn)維導(dǎo)向的工互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái):向供應(yīng)鏈端連接和培育工業(yè)APP,如工業(yè)品供應(yīng)、維修共享、咨詢服務(wù)、知識(shí)社區(qū)、遠(yuǎn)程維護(hù)等;向下支持MRO服務(wù)社區(qū)落地,展開融資租賃、運(yùn)維托管、工業(yè)品集供,維修線下共享與運(yùn)維外包等服務(wù)。
圖四:數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)工業(yè)服務(wù)變革
2. 利于服務(wù)優(yōu)化和產(chǎn)品升級(jí)的裝備服務(wù)型制造。
當(dāng)數(shù)字運(yùn)維沉淀設(shè)備維修數(shù)據(jù),對(duì)于數(shù)據(jù)的深度分析,可識(shí)別出不同廠家、不同產(chǎn)品類型,不同型號(hào)的售后質(zhì)量表現(xiàn)、故障實(shí)效分析、維修響應(yīng)等客觀數(shù)據(jù),這對(duì)于裝備制造商優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制定銷售和服務(wù)策略將起到實(shí)質(zhì)的幫助。
3. 基于數(shù)據(jù)的供應(yīng)鏈金融創(chuàng)新,改變B2B產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
對(duì)于工業(yè)服務(wù)商而言,交易的制約難點(diǎn)在于銷售回款,對(duì)于制造業(yè)用戶而言,在于交易后的質(zhì)量保障。解決這一痛點(diǎn)的關(guān)鍵,是改變交易收付款方式,強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)保障能力?;跀?shù)字運(yùn)維大數(shù)據(jù)分析,借助供應(yīng)鏈金融創(chuàng)新,交易雙方通過(guò)銀行授信解決交易收付款,并通過(guò)運(yùn)維能力、交付能力和交易誠(chéng)信數(shù)據(jù),發(fā)展相應(yīng)的保險(xiǎn)業(yè)務(wù),將有利于降低交易雙方的工程風(fēng)險(xiǎn)。
這些改變,將有效解決B2B產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,減少交易款拖欠、承兌支付所帶來(lái)的弊端,促進(jìn)制造業(yè)、工業(yè)服務(wù)商和設(shè)備制造商重視誠(chéng)信,強(qiáng)化供應(yīng)鏈效率和質(zhì)量。
基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是數(shù)字運(yùn)維的技術(shù)補(bǔ)充,傳統(tǒng)意義上認(rèn)為,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可以跳開人的因素,借助設(shè)備物理參數(shù)反應(yīng)出系統(tǒng)缺陷分析應(yīng)用,從而改變工業(yè)生態(tài),促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
但我們從現(xiàn)存案例中分析,可以識(shí)別出其中的一些關(guān)鍵因素,將有利于建立更完善的工業(yè)生態(tài)。
案例1:GE Predix 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
GE是是世界上最大的提供技術(shù)和服務(wù)業(yè)務(wù)的B2B企業(yè)。受全球工業(yè)增速減緩的影響,GE提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案,一方面提升自身預(yù)測(cè)性服務(wù)能力,一方面面向全球工業(yè)服務(wù)商、裝備制造商提供新的服務(wù)方式和增長(zhǎng)點(diǎn)。
從GE自身來(lái)說(shuō),這自然是好事一件,大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用能實(shí)現(xiàn)諸如航空發(fā)動(dòng)機(jī),預(yù)期中將預(yù)測(cè)性維修準(zhǔn)確性提升從70%,提升至99.9%左右,這對(duì)于服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)成本來(lái)講,這是飛躍的進(jìn)步。
但在新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)上,也并不順利。是技術(shù)成功并不意味著商業(yè)成功,其一是同行業(yè)未必采用其服務(wù),其二,這要求用戶具備一定的工業(yè)運(yùn)維能力,以及裝備具備良好的可靠性能力和價(jià)值基礎(chǔ)。
案例2:樹根互聯(lián)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
樹根互聯(lián)源自三一重工這樣的大型B2B制造業(yè),在國(guó)內(nèi)工程機(jī)械交易受阻的條件下,利用物聯(lián)網(wǎng)有效解決了租賃問(wèn)題,由此誕生了國(guó)內(nèi)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)解決方案。
樹根互聯(lián)是從裝備制造商的為出發(fā)點(diǎn),以數(shù)據(jù)賦能產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品服務(wù),并以融資租賃完成商業(yè)閉環(huán),這至少在三一重工應(yīng)用是成功的。
盡管如此,但同樣面臨新增業(yè)務(wù)的障礙。我們發(fā)現(xiàn),與三一這樣有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的裝備制造商并不原意為此買單,這讓業(yè)務(wù)拓展的范圍變得極其有限。而將業(yè)務(wù)范圍瞄向非工程機(jī)械領(lǐng)域的工業(yè)制造業(yè)時(shí),驟然發(fā)現(xiàn),技術(shù)型的解決方案和實(shí)施團(tuán)隊(duì),并不能針對(duì)工業(yè)制造企業(yè)運(yùn)維管理提供有效和全面的解決方案。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè)借助于技術(shù)應(yīng)用的突破,依然是未來(lái)主要發(fā)展方向。結(jié)合我國(guó)工業(yè)制造業(yè)實(shí)際狀況,未來(lái)在這三個(gè)方向上有望突圍。
方向1:數(shù)字制造+服務(wù)型制造
圖五:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)+服務(wù)型制造
實(shí)施主體:裝備制造商、工業(yè)品制造商,如工程機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、汽車、摩托車總裝、家電企業(yè)等具備規(guī)?;a(chǎn)能力的制造企業(yè)。
實(shí)施目標(biāo):建立服務(wù)型制造+生產(chǎn)決策優(yōu)化能力。
實(shí)施要點(diǎn):數(shù)字運(yùn)維+數(shù)字制造+數(shù)字研發(fā)+自動(dòng)化改造服務(wù)商+大數(shù)據(jù)分析服務(wù)商,與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù)商實(shí)現(xiàn)協(xié)同構(gòu)建。
實(shí)施難點(diǎn):需要主體企業(yè)具備一定的經(jīng)營(yíng)管理、現(xiàn)場(chǎng)精益化基礎(chǔ),產(chǎn)品在市場(chǎng)表現(xiàn)突出,盈利能力較強(qiáng)的制造業(yè)為佳。
非裝備制造或工業(yè)品制造商,由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)并不能解決服務(wù)型制造賦能問(wèn)題,通常合適在可靠性要求較高的行業(yè),如大型石化、電網(wǎng)和電力企業(yè),而對(duì)于一般中小型制造業(yè)來(lái)講,經(jīng)濟(jì)性是一大挑戰(zhàn)。
方向2:能源托管與物流租賃服務(wù)
圖六:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+服務(wù)托管/設(shè)備租賃
實(shí)施主體:設(shè)備或成套系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)托管商、運(yùn)維服務(wù)商及租賃商,如能源托管服務(wù)商、空壓機(jī)運(yùn)維服務(wù)商、叉車等物流設(shè)施租賃商,這些設(shè)備通常不是工業(yè)制造業(yè)的主體設(shè)備,一般適合第三方運(yùn)營(yíng)管理。
實(shí)施目標(biāo):提高運(yùn)營(yíng)效率、降低運(yùn)營(yíng)成本,提高裝備的可靠性和維修性。
實(shí)施要點(diǎn):重視設(shè)備的可靠性、維修性和系統(tǒng)控制性,并不是簡(jiǎn)單的采集現(xiàn)有數(shù)據(jù),并注重在運(yùn)維層面與數(shù)字運(yùn)維對(duì)接,形成故障處理閉環(huán)和運(yùn)維能力分析應(yīng)用。
實(shí)施難點(diǎn):商業(yè)成功取決于服務(wù)商的商業(yè)模式,適合在工業(yè)園區(qū)形成規(guī)?;头?wù)能力閉環(huán)。
方向3:關(guān)鍵/通用設(shè)備+預(yù)測(cè)性維修
圖七:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)+預(yù)測(cè)性維修/工業(yè)服務(wù)
實(shí)施主體:絕大部分制造業(yè)工廠,通用性較強(qiáng)或關(guān)鍵的設(shè)備,如風(fēng)電行業(yè)風(fēng)機(jī)、機(jī)械加工行業(yè)機(jī)床、齒輪箱(減速機(jī))、化工行業(yè)較為重要的機(jī)泵、壓縮機(jī)等設(shè)備。
實(shí)施目標(biāo):提高關(guān)鍵設(shè)備的預(yù)測(cè)性維修普及率和預(yù)測(cè)性診斷準(zhǔn)確性,確保產(chǎn)線整體的穩(wěn)定性和可靠性,提高其可用度,降低其運(yùn)維成本。
實(shí)施要點(diǎn):以設(shè)備的可靠性、維修性為重要關(guān)切點(diǎn),尤其注重垂直領(lǐng)域原理知識(shí)應(yīng)用研究和沉淀,如設(shè)計(jì)機(jī)械故障的振動(dòng)分析、油液分析,以及針對(duì)于特定類型設(shè)備的故障模型研究和分析,并在運(yùn)維層面與數(shù)字運(yùn)維對(duì)接,形成故障處理閉環(huán)和運(yùn)維能力分析應(yīng)用。
實(shí)施難點(diǎn):形成垂直領(lǐng)域的產(chǎn)品化方案,注意結(jié)合在線和離線的數(shù)據(jù)采集方式組合,在綜合解決方案中考慮和設(shè)備制造廠家、第三方運(yùn)維服務(wù)商和數(shù)字運(yùn)維解決服務(wù)商形成商業(yè)閉環(huán),以實(shí)現(xiàn)實(shí)施的經(jīng)濟(jì)性、以及預(yù)測(cè)性診斷與維修閉環(huán)的完整性,提高預(yù)測(cè)性維修的準(zhǔn)確性和有效性。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新的意義,在于驅(qū)動(dòng)工業(yè)服務(wù)生態(tài)重建,既是復(fù)雜的技術(shù)解決方案,也是B2B互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)的有效閉環(huán)。在實(shí)踐中,注重理論與實(shí)際、業(yè)務(wù)與技術(shù)、戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)、IT與OT、線上與線下的有效融合,聚焦于工業(yè)服務(wù)社會(huì)化程度較高的工業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū),踐行工業(yè)服務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化研究、應(yīng)用和孵化落地一體化的區(qū)域創(chuàng)新示范建設(shè)工程,是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從概念走向商業(yè)成熟的關(guān)鍵。