http://m.007sbw.cn 2022-08-19 10:12 來源:羅克韋爾
李棟
專訪羅克韋爾自動化(中國)有限公司
OEM事業(yè)部總經(jīng)理
在全球產(chǎn)業(yè)鏈同質(zhì)化競爭日益加劇的當(dāng)下,將產(chǎn)能提升30%,人力資源節(jié)省90%,大幅縮減產(chǎn)品上市時間和能耗,對于機器設(shè)備制造商來說意味著什么?這是入選“福布斯中國2021年度中國十大工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型企業(yè)”的真實案例。
一家深耕OEM市場20多年的冰淇淋機械設(shè)備龍頭企業(yè),通過實施全生命周期的智能運維和數(shù)字化轉(zhuǎn)型,成功實現(xiàn)了從OEM(原始設(shè)備生產(chǎn)商)向ODM(原始設(shè)計制造商),從生產(chǎn)端向服務(wù)端轉(zhuǎn)型的蛻變。而這并不是個例,越來越多的OEM制造商意識到,數(shù)字化轉(zhuǎn)型已迫在眉睫。
“從制造向制造加服務(wù)轉(zhuǎn)型已是大勢所趨,”羅克韋爾自動化(中國)有限公司OEM事業(yè)部總經(jīng)理李棟表示,“這也是中國OEM企業(yè)走向國際市場,參與全球競爭,邁向高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的一個重要方向。”
那么OEM企業(yè)如何才能突破重圍,從傳統(tǒng)的低價值領(lǐng)域,快速地轉(zhuǎn)向高附加值的藍海市場?答案就在制造業(yè)微笑曲線的兩端。依托在工業(yè)自動化、信息化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型領(lǐng)域的百年積淀,羅克韋爾自動化如何幫助OEM客戶應(yīng)對數(shù)字化轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn),在開源、節(jié)流和顛覆三個維度為OEM行業(yè)賦能?
數(shù)字賦能:加快機器設(shè)計和開發(fā)效率
新冠疫情帶來的產(chǎn)線停擺和愈加激烈的全球競爭,讓國內(nèi)外客戶對OEM的交貨期和產(chǎn)品多樣化要求越來越高。面對稍縱即逝的市場機遇,OEM企業(yè)迫切希望提高其設(shè)計和開發(fā)的效率,最大限度地加快產(chǎn)品的上市速度,同時降低成本和調(diào)試風(fēng)險。針對這一需求,羅克韋爾自動化為OEM客戶提供了一款基于數(shù)字孿生技術(shù)的解決方案——Emulate3D。
這款羅克韋爾自動化于2019年重磅收購的軟件,通過引入先進的數(shù)字孿生和3D仿真技術(shù),使原本功能強大的FactoryTalk DesignSuite工廠自動化系統(tǒng)設(shè)計軟件如虎添翼,為機器的設(shè)計、測試和實施提供了一種更快速、易于實施的新方法。
Emulate3D動態(tài)數(shù)字孿生軟件的優(yōu)勢在于,“它可以很方便地將客戶的3D圖紙一鍵導(dǎo)入到虛擬仿真的環(huán)境當(dāng)中,從而快速實現(xiàn)一個設(shè)備的虛擬測試以及驗證。”李棟介紹說,通過在實際生產(chǎn)之前對機器和系統(tǒng)設(shè)計進行虛擬調(diào)試和優(yōu)化,可以實現(xiàn)比物理原型更快速地進行更改,幫助OEM廠商大幅提升產(chǎn)品的上市速度。
以數(shù)字化的方式實現(xiàn)機器的設(shè)計開發(fā)為OEM制造商帶來了兩個顯而易見的好處,首先協(xié)同設(shè)計提升了開發(fā)效率。“傳統(tǒng)的機器設(shè)計方式中,來自機械、電氣和設(shè)計等相關(guān)領(lǐng)域的人員是在孤立地、或者說獨立地設(shè)計,并沒有一個融合的環(huán)境,而現(xiàn)在我們?yōu)樗麄兲峁┝艘粋€數(shù)字化的協(xié)同平臺。”李棟說道,“這種協(xié)同設(shè)計開發(fā)模式可以大大降低機器設(shè)計的風(fēng)險,提高對客戶需求的認知,幫助OEM制造商更輕松應(yīng)對設(shè)計挑戰(zhàn)。”
同時,虛擬樣機和測試也縮短了開發(fā)周期。因為很多OEM廠商是在面對客戶提出的具體需求時,需要把樣機先開發(fā)出來,一般制作一個樣機至少要3-6個月,有些復(fù)雜的機型可能要1年的時間。在目前全球緊張的供應(yīng)鏈挑戰(zhàn)下,最終用戶很難接受如此長的周期。通過虛擬樣機,OEM廠商可以第一時間把多種設(shè)計直觀展示給用戶,并在虛擬仿真的環(huán)境當(dāng)中,快速實現(xiàn)設(shè)備的虛擬測試以及驗證。當(dāng)真實的系統(tǒng)在現(xiàn)場組裝并連接到控制系統(tǒng)時,用戶不用擔(dān)心會任何邏輯操作問題,因為這些問題在項目的虛擬調(diào)試階段就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并解決了。
顛覆式創(chuàng)新:從制造向制造加服務(wù)轉(zhuǎn)型
中國制造要想實現(xiàn)從制造大國向制造強國的跨越,除了在設(shè)計端加大研發(fā)投入,還必然要打通制造業(yè)微笑曲線的另一個端——服務(wù)維度。結(jié)構(gòu)優(yōu)化,推動生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變,這也是《中國制造2025》行動綱領(lǐng)提出的一個非常明晰的方向。一些領(lǐng)先的跨國企業(yè)已經(jīng)呈現(xiàn)出制造業(yè)高度服務(wù)化的趨勢,服務(wù)業(yè)務(wù)占企業(yè)總收入的比例甚至超過60%。
這一趨勢在高度重視客戶反饋的OEM行業(yè)也尤為突出。“設(shè)備的故障診斷、預(yù)測與維護,正在成為智能制造領(lǐng)域的另一個爆發(fā)點。”李棟指出。關(guān)鍵資產(chǎn)一旦發(fā)生故障,其后果往往不可估量,因此越來越多的機器制造商希望通過提供遠程訪問、預(yù)測性維護和設(shè)備故障診斷服務(wù)來幫助用戶防患未然,在最小化機器停車時間的同時,提高OEE(Overall Equipment Effectiveness,設(shè)備綜合效率)和操作人員的安全性。
疫情的沖擊加速了制造企業(yè)對遠程診斷和維護服務(wù)的部署,為了盡量減少非必要的現(xiàn)場服務(wù),并加快故障響應(yīng)速度,羅克韋爾自動化為OEM用戶提供了可擴展的、安全的遠程訪問解決方案。通過 FactoryTalk Remote Access 軟件,用戶可以隨時隨地提供安裝支持、編程升級、中斷修復(fù)應(yīng)用程序、遠程服務(wù)和診斷。
據(jù)李棟介紹,使用基于云端的FactoryTalk遠程訪問軟件,OEM廠商可以輕松管理、配置和啟動與客戶設(shè)備的安全連接。配套的遠程訪問路由器Stratix 4300,可以安裝用戶側(cè)的指定位置,以便于設(shè)備的遠程訪問。對于用戶關(guān)心的安全性問題,該解決方案具有多重身份驗證和加密器,確保用戶可以從任何地方啟用和維護安全、穩(wěn)定的遠程連接。
與傳統(tǒng)的“搶救式維修”不同的是,智能化的運維服務(wù)是包括從數(shù)據(jù)采集開始,到狀態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、故障診斷,再到預(yù)測性維護和最終決策的一整套解決方案。“預(yù)測性維護并不只是一個技術(shù)問題,真正的挑戰(zhàn)是流程、決策和商務(wù)模式。”李棟坦言,“好的商務(wù)模式,可以幫助整個產(chǎn)業(yè)鏈條上所有參與的企業(yè)都受益。”
例如,羅克韋爾自動化為全球領(lǐng)先的工程技術(shù)公司美卓提供的預(yù)測性維護解決方案,通過內(nèi)置于美卓礦機中的上百個傳感器,評估過程性能并預(yù)測部件磨損和故障,并借助FactoryTalk Cloud平臺和先進的機器學(xué)習(xí)算法分析這些數(shù)據(jù),使得采礦企業(yè)能夠從其運營中獲得可觀的業(yè)務(wù)價值,美卓也通過該高附加值服務(wù)開創(chuàng)了新的商務(wù)盈利模式。
一個好的預(yù)測性維護解決方案所帶來的增值服務(wù),應(yīng)該能夠切實地讓OEM廠商和最終用戶受益。李棟認為,真正要幫助OEM企業(yè)是一定要從它的價值和痛點去解決實際的問題,然后在其可以承受的成本之下去做相應(yīng)的規(guī)劃,這樣才能更好地實施和推廣,為企業(yè)帶來真正的價值。要在實施成本、難度和周期方面找到一個最佳的平衡點,這也是羅克韋爾自動化為OEM客戶定制解決方案時的一個重要考量。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型不是一蹴而就的,尤其是對于成本和專業(yè)人才方面有一定限制的OEM企業(yè),可以先從小處著手,采用更靈活的邊緣智能解決方案,這樣有助于更快速地解決問題。羅克韋爾自動化自主研發(fā)的CompactLogix 5480邊緣計算控制器,正是為了滿足這樣的需求應(yīng)運而生。
CompactLogix 5480支持Windows 10 IoT Enterprise操作系統(tǒng)中安裝FactoryTalk Analytics Edge軟件,由于和CPU通過背板通訊,可實現(xiàn)快速實時穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)采集,OEM和最終用戶可以直接從機器采集數(shù)據(jù),并存貯在本地數(shù)據(jù)庫中,實現(xiàn)本地部署的同時進行本地數(shù)據(jù)分析,也可以采用云平臺部署從而讓部署更加靈活。
以一個醫(yī)藥化工行業(yè)危廢焚燒配套控制系統(tǒng)中的應(yīng)用為例,原系統(tǒng)采用“智能儀表 + PLC系統(tǒng) + 上位控制”的模式,日處理量在5噸以內(nèi)。隨著危廢焚燒排放標準提高,日處理能力要求提高到10~20噸,原有智能儀表功能無法滿足要求。采用CompactLogix5480控制器后,客戶自行研發(fā)出的模型軟件可直接安裝在Windows 10 IoT 操作系統(tǒng)中,不僅大幅提升了處理能力,PLC和上位操作系統(tǒng)的完美結(jié)合還解決了控制器和上位機通訊的高速可靠的實時性。
在2021年5月份, CompactLogix 5480邊緣計算控制器系列產(chǎn)品還通過了中國信息通信研究院“邊緣計算標準件計劃”產(chǎn)品測評。“單純功能性的產(chǎn)品很多企業(yè)都可以提供,但它最終是否能與IT/OT層以及整個系統(tǒng)架構(gòu)集成和兼容,可能才是比較關(guān)鍵的那一環(huán)。”李棟說道,要讓數(shù)字化工具發(fā)揮它應(yīng)有的價值。顯然,在IT/OT融合方面深耕百年的羅克韋爾自動化更了解OEM行業(yè)的痛點所在。
頂層設(shè)計:將智能運維貫穿全生命周期
對于與全球上下游產(chǎn)業(yè)鏈緊密相連的OEM行業(yè)來說,數(shù)字化轉(zhuǎn)型顯然不再是一個選擇題,而是一門必修課。麥肯錫咨詢公司對全球800多家傳統(tǒng)企業(yè)開展的調(diào)研結(jié)果顯示,盡管有近 600 家企業(yè)啟動了數(shù)字化,但其中的71%仍然停留在試點階段,85%的企業(yè)停留時間超過一年以上,遲遲不能實現(xiàn)規(guī)?;茝V。
要想擺脫“試點陷阱”,少走彎路,制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)從何處著手實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型呢?“數(shù)字化轉(zhuǎn)型其實需要一個頂層設(shè)計,這可能是一些企業(yè)實施的時候容易忽略的一個問題。”李棟建議,先綜合考量企業(yè)的核心競爭力,包括產(chǎn)品設(shè)計能力、服務(wù)能力和渠道終端覆蓋能力等,以及企業(yè)發(fā)展愿景和未來的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)生態(tài)發(fā)展趨勢,再去制定相應(yīng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型策略,就會讓數(shù)字化轉(zhuǎn)型更容易落地。從“大處著眼,小處著手,由點到面,分步實施,重點突破,持續(xù)改進”,這也更符合中國制造業(yè)發(fā)展的實際情況。
為了幫助OEM企業(yè)更好地應(yīng)對實施數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中面臨的挑戰(zhàn),羅克韋爾自動化推出了由工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、AR/VR、數(shù)字孿生等創(chuàng)新技術(shù)支撐的智能運維Rockii解決方案,全面覆蓋云服務(wù)的SaaS、PaaS、IaaS三層架構(gòu),同時具備了開放兼容、持續(xù)拓展和自主可控的特性。
基于對OEM行業(yè)需求的深入了解,智能運維Rockii解決方案一經(jīng)推出就得到了客戶的廣泛認可。例如在文章開篇中提到的冰淇淋設(shè)備制造商南京浦園,其生產(chǎn)制造的冰淇淋冷飲設(shè)備占據(jù)國內(nèi)60%~70%的市場份額。公司每年新建眾多冰淇淋生產(chǎn)線,對整線控制和智能運維的需求迫切。通過羅克韋爾自動化前期的智能制造咨詢與頂層設(shè)計,為其量身定制了一套智能運維Rockii解決方案,實現(xiàn)了從智能機器到智能產(chǎn)線再到智能工廠的全面轉(zhuǎn)型。
通過智能產(chǎn)線的搭建,將機器層IaaS數(shù)據(jù)打通,可實現(xiàn)數(shù)據(jù)貫通和采集;通過整線集成,實現(xiàn)產(chǎn)線聯(lián)動,在PaaS層實現(xiàn)集中控制和報表顯示;并對SaaS層搭建遠程訪問,實現(xiàn)設(shè)備的OEE統(tǒng)計分析、報警故障統(tǒng)計分析、能耗統(tǒng)計分析等。智能運維Rockii解決方案助力南京浦園實現(xiàn)了從研發(fā)制造、運營服務(wù)到商業(yè)模式全方位的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新。
正所謂工欲善其事必先利其器,通過前期的頂層設(shè)計,羅克韋爾自動化幫助OEM企業(yè)從預(yù)期收益、成本下降、資金投入、時間跨度和實施難度等多個維度,去梳理和考量具體的數(shù)字化實施路徑。同時,“我們不僅洞察到了國內(nèi)外在數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能制造方面的共性需求,也敏銳地覺察到中國制造企業(yè)對可持續(xù)發(fā)展的新需求。”李棟談到。
為助力中國制造業(yè)加速能源效率的提升,早日實現(xiàn)雙碳目標,羅克韋爾自動化推出了升級版的能源管理解決方案,希望可以更有效地幫助企業(yè)利用數(shù)字化手段進行碳追蹤和能源管理。同時與TÜV萊茵在碳排放和能源管理領(lǐng)域開展深入合作,打造包含碳排放數(shù)據(jù)采集的能源管理咨詢服務(wù),幫助工廠進一步優(yōu)化能源管理,實現(xiàn)節(jié)能減碳目標。
這也是羅克韋爾自動化一直以來倡導(dǎo)的,將安全(Safety)、節(jié)能(Energy)、環(huán)保(Environmental)、高效(Efficiency)的可持續(xù)發(fā)展SEEE價值,全面貫徹于智能制造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中。“這是真正符合中國制造業(yè)發(fā)展的本質(zhì)需求。”李棟篤定地說道,“我們不光要考慮一個應(yīng)用,還要考慮整個生態(tài),通過一個健康發(fā)展的生態(tài),推動中國制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。”
繼推出連接供應(yīng)端和需求端的智能運維Rockii解決方案后,羅克韋爾自動化攜手先鋒合作伙伴聯(lián)合發(fā)起成立了開放型非營利組織——智能運維Rockii聯(lián)盟。智能運維Rockii聯(lián)盟將攜手產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)集智匯策,通過跨界創(chuàng)新塑造價值,助力制造企業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的目標。
根據(jù)最新發(fā)布的《2021年度可持續(xù)發(fā)展報告》,羅克韋爾自動化將力爭在2030年實現(xiàn)碳中和目標,并已為旗下20 家大型制造工廠通過了 ISO 14001 和 ISO 45001 環(huán)境管理和安全標準認證。作為全球領(lǐng)先的綠色低碳新賽道標桿企業(yè)之一,羅克韋爾自動化碳中和解決方案可覆蓋中國90%的高碳排放行業(yè)。我們有理由相信以“引領(lǐng)未來無限可能”為愿景的羅克韋爾自動化,未來也將引領(lǐng)中國OEM行業(yè)開啟可持續(xù)發(fā)展的新篇章。