

“企业数字化转型已经成为共识,但绝不是一条坦途。面对决定未来命运的机遇和挑战,我们义无反顾。”上世纪末,他带领的中控作为国内自动化企业白手起家的领军企业之一,坚持自主创业,为开发和推广国产DCS殚精竭虑,使国产与进口DCS的市场份额、质量及价格的差距大大缩小,从而为提高我国工业自动化水平做出不可磨灭的贡献。今天,他仍执着于做一名科技和产业之间的“架桥工人”,伴随着中国工业企业走向工业4.0的进程,倾尽心力帮助、赋能工业企业走向更广阔的舞台……在苏商学院·吾道一期第十次课程中,宁波工业互联网研究院院长、中控技术创始人、蓝卓工业互联网创始人、吾道导师褚健带来《以制造业为抓手的数字经济的发展路径以及实际操作举措》主题授课,基于传统制造向智造发展的现状和挑战,分享了对工业互联网发展与制造业数字化转型的前沿思考。现将其分享内容摘要整理如下:

数字化转型是大势所趋
在好莱坞大片《速度与激情8》中,黑客操纵大批“僵尸汽车”去追击目标的场景令人印象深刻。其实,这种科幻情节并非凭空捏造,而是有一定理论逻辑的。换句话说,它在技术上是可行的,成为现实只是时间问题。
以前,国内的控制系统用的都是国外的,国人普遍认为国外的东西比国产的更好。所以对我们来说,做制造业不容易,需要做得更好,拥有更强的竞争力,才能为未来的发展奠定坚实基础。
过去三十年,我们依赖于简单的扩大再生产,在中国市场卖不动就卖到世界去;但今天我们面临的挑战是全世界都“卖不动”了,中国也一样,提振内需的难度极大。正如我十年前所说,有钱的人没地方消费,没钱的人没钱消费。在这种环境下,我们下一步怎么办?
如果我们照搬过去的发展模式,未来一定会面临巨大的困难和挑战。十几年前人们常说“上ERP找死,不上ERP等死”,但今天基本没有公司是不用软件的,数字化转型已经成为广泛共识。

工业4.0之路任重道远
从制造业角度来看,有三大核心技术,一是先进的工艺,二是先进的装备,三是先进的运营技术。工艺技术是第一位的,装备也在慢慢走向高端,而先进的运营技术可以帮助我们实现更高效、更安全、更低成本的生产。
2019年3月21号的响水爆炸事件以后,江苏大力压缩化工企业数量,但与衣食住行密切相关的各类消费品的原材料都离不开化工企业,不能一停了之。因此,化工企业生产过程的安全和环保尤为重要。而以化工为代表的流程工业和离散制造不同,是一天24小时,一年365天都不会停下来的,所以它对控制系统的要求非常高。
我们从三十年前开始就一直在做控制系统,工业3.0就是自动化驱动的工业革命,流程工业如果没有自动化,现在基本上很难运行。制造业领域的自动化,解决的是大批量生产中的质量问题,自动化水平越高,质量越稳定。但在多年的走访和调研中,我看到我国还存在着大量没有达到工业3.0的企业,特别是离散制造业,任重道远。
在这样的背景下,我们还有多少企业是能够向工业4.0迈进的?欧洲最近又提出了工业5.0发展概念,工业5.0和技术关系不大,而是更加注重社会和生态价值。如果这些成为日后的非技术壁垒,出口贸易将面临更大的压力。所以我们必须要达成工业4.0,在从工业3.0到工业4.0的过程中,数字化转型是必由之路,也就是通过自动化和工业软件去实现,自动化是基础,工业软件是关键。

从生产自动化到管理自动化
从二十年前起,我们开始做软件。我一直认为,对于今天的企业来说,想要实现高效率的生产,没有软件是不行的。软件不仅保证生产过程的平稳安全,关键是能够实现卡边控制,确保产品质量。
很多互联网企业提出,有OT(运营技术)加IT(信息技术)就可以了,但我认为,OT加IT不能解决根本问题。我们提出了“5T技术”,通过融合PT(工艺技术)、ET(装备技术)、OT(运营技术)、AT(自动化技术)、IT(信息技术)五大技术领域来解决企业面临的安全、质量、成本、效益、低碳等问题。
流程工业很多东西是看不见的,都在化学反应器、裂解炉、高炉里面。所以我们需要通过数字化技术来把真实的工厂虚拟化,也就是我们所说的“数字孪生”,实现从传统工厂到数字工厂、掌上工厂、桌面工厂、虚拟工厂的转变。实现数字化生产、可视化制造,让工厂变得透明化,把工厂所有与设备和生产相关的数据全部连接起来,只有这样我们才能看清安全隐患、质量瓶颈、节能空间、效益来源、管理痛点和改进方向等。随着传感技术的不断发展,数据信息会越来越多,正如我们今天到医院体检一样,未来我们也是数字人、透明人,增强现实、虚拟现实技术可以进入我们体内去寻找早期病灶,并予以治疗。
那么一个制造业企业如何实现自动化?我认为主要包括两个方面,一是生产自动化,不仅仅通过一个控制系统,还包括各种软件,来实现高效、低成本、低碳生产;二是管理自动化,通过将工厂数字化、透明化,让企业经营管理更加轻松——只要把组织架构安排好,确保职能明确、责任清晰,销售、生产、设备、原料等每一个环节都有相应的责任人,你就不用担心生产过程,可以将精力用于关心企业未来的发展。只有做到这一步,你才不会因为生产和管理手忙脚乱,从而成为一个思考型、战略型的企业家。因此,生产自动化是基础,管理自动化是我们必须要做的,如果中国企业做不到这两点,那么永远只能处于低端。

工业4.0时代,
OMC是流程工业的第一基础
从时间尺度来看,数据分为毫秒级、秒级的“快数据”,以小时、天来计算的“慢数据”,以及两者之间的分钟级数据。对于“快数据”,人脑反应不过来;当“慢数据”多了,我们也处理不过来;如果持续处理分钟级数据,人会高度紧张。
针对秒级和分钟级的数据,我们提出了OMC(操作运行管理与控制)系统,它是在生产线上的运行管理与控制,把软件跟硬件集成在一起,主要解决安全性、可靠性的问题。包括生产运行分析、设备预测、数字模型、实时数据库、操作仿真、高级报警等等,都是和分钟级、秒级的数据紧密相关的。我们首先要搭建一个数据池、数据湖、数据底座,把所有的数据都集中在上面,在此基础上叠加各种各样的应用,最后形成管理自动化。管理自动化和“慢数据”有关,只要一个小时看一下、半天看一下,如果有问题再给出一定指示就可以了。
工业4.0时代,对流程工业来说,第一基础就是OMC系统,包括了控制、安全、实时优化、实时管理等等。它从底层的控制系统,各种智能化仪表,到上面的各类软件,都是实时的。在生产自动化方面,离线分析、在线分析、在线诊断预警、设备运维、智能决策等等都是Online Real-Time(在线实时)的,高速处理分钟级、秒级、毫秒级的数据。在管理自动化方面,我们提出了一个工厂操作系统,通过把数据打通,集成现有的软件或开发新的软件,更好地为企业赋能。
未来工厂就好比是无人驾驶汽车,汽车驾驶经历了从手动驾驶到辅助驾驶,再到自动驾驶,最后到无人驾驶的发展过程,控制系统也正在经历从手动控制到半自动控制,到全自动控制,再到高度自主运行,最终会朝着完全自主运行的方向发展。

向前多走一步,超越“差不多”
我们常常说,德国人、日本人很严谨,那么我们自己能不能也做到这样?能不能超越中国人的“差不多”思维?红海竞争是大浪淘沙,如果我们比大多数国人更严谨一点、更精致一点、更极致一点,能够向前多走一小步,也就真的能活下来了。
雷军曾经总结出小米成功的七字诀,“专注、极致、口碑、快”,我对这七个字深以为然。如果我们未来也按照这样一个思路去发展,每一项都尽最大努力去做到最好,无论流程工业还是离散制造,工作全部都通过软件实现全自动,一切都变得数字化,未来就一定会赢。
制造业的三种核心技术,企业如果能够使用更先进的工艺、更先进的设备,效率一定很好,但是这两者需要的投入更大。在企业还不想或者还没有准备好较大投入的时候,可以先想办法做好先进的自动化和工业软件。

未来工厂需要工厂操作系统+工业APP
我们可以把一个工厂看成是一台手机去理解。手机被称为“智能手机”,并不代表手机本身是智能的,而是因为它有安卓商店、苹果商店,可以安装大量的APP。手机已经非常先进了,但如果操作系统不开放,它的软件也是非常有限的。所以,移动互联网的核心,就在于开放的操作系统和丰富的APP生态。
开放的操作系统和开放的数据,就有可能产生巨大的可能性。从传统制造到智能制造也是如此,如果传统工厂要成为一个数字工厂、智能工厂,就需要有开放的工厂操作系统、工业APP以及操作系统生态。
工业互联网的核心是平台加工业软件,而工业软件尤其重要。有了工厂操作系统这样的基础数据底座,我们就可以构建面向生态体系的开放平台,利用移动互联网思维和生态理念,整合社会资源,特别是工业软件的开发资源。
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