工業4.0為中國制造提供了彎道超車的機會，但企業首先要完成自身數字化轉型升級。
工業4.0正從概念變為現實。這一概念最初由德國提出，以“智能工廠”、“智能生產”和“智能物流”為核心，描繪了一個人、設備與產品實時聯通的數字化智能制造時代。中國版工業4.0——“中國制造2025”施耐德通過信息化系統,將能耗、自動化控制和產品的全生命周期管理融為一體在2015年提出，計劃用十年時間，通過 信息化和工業化“兩化”深度融合，實現 從制造業大國轉型為制造業強國的目標。
全球電氣巨頭施耐德是自動化和能效管理行業的領先者，為100多個國家的能源及基礎設施、工業自動化控制、樓宇自動化及能效管理等方面提供服務。從2008年以來，中國已經成為施耐德產品的主要市場、最大的客戶。在新形勢下，施耐德熱情擁抱“中國制造2025”，幫助更多的制造企業完成數字化轉型升級。
近日，《哈佛商業評論》中文版采訪了施耐德中國IT基礎架構高級經理孔祥兵，從施耐德的中國實踐說起，為中國制造2025提供重要的參考。
智能制造與“透明工廠”
人類社會發展至今，經歷了三次工業革命的洗禮，如今正處于第四次工業革命爆發的邊緣。世界經濟論壇創始人兼執行主席克勞斯施瓦布曾表示，“即將發生的、備受期待的第四次工業革命結合了數字、生物和物理系統，并將在人類和機器之間傳播一種新的互動。”
工業4.0是第四次工業革命在制造業領域的延伸。它以智能制造為核心，通過新的技術與傳統工業相融合，實現制造過程中諸如分析、推理、判斷、構思和決策等智能活動。“制造業本質是什么？其實是能源輸入、制造加工、輸出產品和廢料。這也對應了工業制造過程中的三大核心——底層的自動控制能力、中間的信息系統和上層的運營能力。三者在數字化時代已經開始有機結合。”孔祥兵稱 。
施耐德通過信息化系統，將能耗、自動化控制和產品的全生命周期管理融為一體
當工廠中每一個引擎、每一個開關、每一個渦輪、每一個扇葉都安裝傳感器或軟件，賦予了每一個設備產生數據的能力，實時傳送到平臺，將形成一張從單臺機器、生產線、車間到工業物聯網的數字化網絡，促進生產流程和管理的智能化升級。
“舉個簡單的例子，我們向學校銷售了100張桌子，如果給每張桌子都設置一個數字化標簽，那么廠方就能通過設備傳感器感知到100張桌子的放置位置，以及在辦公室和教室不同的損耗程度，在恰當的時間點及時跟蹤客戶的新需求。”
施耐德電氣擁有1900萬產品資產，包括斷路器、變壓器、開關齒輪、面板和動力電子設備等，通過讀取電壓、電流、溫度并將這些信息傳送到云端存儲和分析，所有資產都可能在物聯網中變成智能產品。2017年，施耐德電氣向中國工業用戶正式推出了面向工業領域的EcoStruxure，基于物聯網構建開放、可操作的系統架構與平臺，打造“透明工廠”。
“以前大家覺得施耐德就是做產品的，但事實并非如此，我們還為企業提供整體的數字化解決方案。施耐德非常熟悉工業制造和運營管理的流程，訂單下來先拆分到工序，然后和所有的機械做融合，最后是產出和運營管理，我們更清楚地知道客戶整個生產過程需要改進的點在哪里。”
IT 基礎設施的升級
在工廠車間、城市樓宇、風電和光伏場、污水處理廠等應用場景，通過部署的硬件和軟件，大量的電力數據被實時傳送至系統架構與平臺，施耐德通過全面采集制造業各個環節產生的數據，實現數據與“云”的無縫銜接，并提供實時的數據分析、運營和管理。
與傳統的互聯網數據不同，電力大數據具有特殊性，不僅數據量龐大，且復雜程度高。尤其是工業領域，數據傳輸不僅要應對嚴寒、酷暑等嚴苛的環境，還對實時性和精確度有較高的要求。
工業領域數萬億個設備和感應裝置進行互聯互通，巨大的數據被實時上傳到“云”。這一現狀對施耐德提出了新的IT基礎設施需求，原有系統也亟待升級更新。施耐德迫切需要促進企業內部計算能力和計算資源的提升，以承擔更加復雜的數據分析需求。“施耐德在中國部署的都是較大的數據庫，數據擴展也比較快，大概2015年時達到40TB，后來到100TB/200TB，現在基本是PB級（1PB=1024TB）的。在這種情況下，數據庫支撐承載的能力非常重要，需要強大的IT基礎架構作為支撐。”
此外，工業系統對安全性和穩定性要求極高。據2017年的數據統計，18%的數據中心都曾經發生過導致應用中斷的大型事故，這些事故的原因有的是成本控制導致的質量低下，有的是后期運維不足導致的流程問題。
基于施耐德對數據傳輸穩定性、敏捷性、安全性的要求，以及企業定制化需求對軟硬件部署靈活性的需求，施耐德選擇新華三作為重要合作伙伴。
自1998年開始運行的施耐德SAP ERP系統支撐了公司95%的業務，其數據庫系統運行在新華三Superdome關鍵業務服務器平臺上，生產數據超過32TB，系統支撐超過63個公司代碼，支撐業務金額超過每年350億元人民幣。伴隨著業務的飛速增長，施耐德再次與新華三合作，應用Synergy塑合型基礎架構平臺等創新產品對業務支撐系統進行了升級更新，以更好地支撐數字化業務的發展。
Synergy是首個為銜接傳統及云原生應用而架構的塑合式平臺，可以根據不同的應用場景需求快速部署整體的IT環境，包括硬件平臺與軟件應用，提供真正敏捷高效的混合IT基礎架構，將傳統僵化的物理系統轉變為靈活的物理或虛擬資源池。這一產品可以大大節省運維成本，助力企業根據需求變化快速進行系統更新和新模塊部署，實現工業IT架構的穩定和持續，滿足施耐德對工業大數據穩定、快速、高效的要求。
智能樓宇助力節能減排
除了智能化和數字化，工業4.0還有一個顯著的目標——綠色發展。綠色發展是世界經濟發展的潮流，中國政府向世界承諾的減排整體目標是：到2020年，實現單位GDP二氧化碳排放下降40%-45%，清潔能源消費占比達到15%。對于碳排放總量長期處于世界前列的大國而言，要想實現這一目標，唯有加快經濟轉型，發展綠色經濟。
“未來中國市場對節能降耗的需求將會持續快速增長，這是我們的機會。”在施耐德的眾多細分市場中，城市樓宇智能管理最近成為新的增長點。城市樓宇是能耗大戶。據國際能源署的統計顯示，樓宇耗電量占全球總耗電量的50%。通過在全球范圍內實施建筑節能，到2050年可以減少58億噸的二氧化碳排放，減少83%的溫室氣體排放。樓宇如何實現數字化管理？孔祥兵為我們描繪了一番。第一，樓宇中的電梯、空調、照明、安防、攝像頭、門禁甚至是廣播，所有電器設備，都由一個完整的云平臺或現場數據中心進行控制；第二，所有的開關和電源都有相應的數字化模塊，通過電能質量監測裝置實時采集整棟樓宇的電力消耗，匯總為整個樓宇的數字化資產，實現電力資產的“可視化”；第三，電力自動化運維和管理，通過對所有電力資產分析，系統對整個大樓進行電力分配，通過多個站點進行遠程管理；第四，通過樓宇數據的收集分析，采取更加科學、更加優化的能耗方案，并及時發現潛在的電力隱患，保證樓宇設施高效安全運行。
“比如說樓宇新增加了一些員工，能不能讓這些人實現在這里辦公？通過軟件的平臺的可視化電力資產，可以告訴你當前樓宇資源夠不夠，可不可以用，在哪里用比較合適。”
正如孔祥兵所說，工業4.0時期，智能制造將徹底打破底層的自動化控制和上層的設備運維，通過信息化系統，將能耗、自動化控制和產品的全生命周期管理融為一體，助力更多企業實現數字化轉型升級。對于施耐德來說，本輪全球制造業變革不僅意味著無限商機，也是自身實現轉型升級的重要機遇。在覆蓋全球的生態系統中，施耐德正在自己的開放平臺上與眾多優秀的合作伙伴、集成商和開發者社區展開協作，共同為用戶提供實時控制，提升運營效率。
|
