數據打通，破局工業自動化數字轉型

龐邢健

施耐德電氣高級副總裁、工業自動化業務中國區負責人

龐邢健先生自2018年10月起擔任施耐德電氣（中國）有限公司工業自動化業務中國區負責人一職，全面負責公司在離散、混合和過程工業自動化領域的業務。龐邢健一直致力于推動工業數字化轉型，推進IT與OT的融合，基于施耐德電氣在自動化和能源管理領域的深厚經驗，以綠色智能制造解決方案推動中國工業的韌性、高效與可持續發展。

譚彰

浙江藍卓工業互聯網信息技術有限公司總經理兼總工程師、國內首個自主知識產權的工業操作系統supOS創始人

譚彰先生是浙江151工程第一層次人才、浙江省軟件行業杰出人才、工業互聯網產業聯盟理事、中國工業軟件APP聯盟副理事長、邊緣計算產業聯盟理事、浙江省智慧城市促進會常務理事;國家科技部專家庫專家、浙江大學特聘研究生聯合導師。

《數字經濟》對話頭條二 工業自動化

如今經濟發展已經進入數字經濟階段，工業、制造業高質量發展是我國經濟高質量發展的重中之重，也是一個現代化大國必不可少的一個重要方向。中國工業企業在今天消費升級時代，核心能力是創新的能力。那么這個時代的創新，一定是離不開信息技術的應用，數字經濟的本質在于信息化，信息化的發展在于數據的自由流動、高效管理和安全使用。隨著數據的快速增長，數據對于商業營銷、產業發展、社會治理的作用越來越明顯，數據在各行業逐漸演變成非常重要的生產資料。以新冠疫情為例，尤其是在工業界，無論對大、中、小型的每一個企業來說都是一次大考，讓企業從過去追求高速發展的快車道上放緩腳步，面對這些挑戰，數字化是唯一出路。

《數字經濟》雜志：數字經濟已經成為不可逆的趨勢，而當下的疫情更是為數字經濟按下了加速鍵，深入工業領域前沿多年，您認為當下企業面臨哪些挑戰？

龐邢?。?/b>對于工業界，這次疫情無論對大、中、小型的每一個企業來說都是一次大考，使我們從過去追求高速發展的快車道上放緩腳步，重新思考一下企業核心競爭力是什么？對于未來發展，我們認為企業需要共同面對三大挑戰：

首先是韌性，這次疫情為我們展現了市場、供應鏈、資金鏈、人員安全劇烈變化的可能性，面對這種劇烈動蕩，企業首先要做的是活下來。企業如何采用數字化及遠程方式運營工廠？如何快速調整產線應對市場需求變化？如何快速協同全球供應鏈布局？如何在特殊時期不放松對信息安全的防護？這些都是對企業的韌性提出了挑戰。

其次是效率。在保證韌性的基礎上，效率仍然是核心主題。在過去的幾年中，層出不窮的新技術、新概念充斥著我們的視聽，但其中很多技術和概念，輿論雷聲大，落地雨點小，我們期待云、大、物、智、移等新技術和概念能夠真正幫助工業企業提高效率。

然后是可持續發展。疫情提醒我們人類和自然密切相關，加速了全球化和城市化可持續發展。

《地球系統科學數據》雜志上的一份報告顯示，2020年全球溫室氣體排放量較2019年下降7%，為有記錄以來最大降幅。主要原因是因為工業生產和能源消耗減少，及交通運輸發生顯著變化。未來，無論是企業還是個人都會更加重視可持續發展。

譚彰：總體來看，中國擁有完整的工業門類、健全的產業鏈體系，工業發展異常迅速，但目前仍面臨著海外制造業回流、制造業大而不強等問題。隨著數字化轉型越來越深入，產業結構進一步優化，企業高質量發展取得較好成果。同時也要看到，在數字化轉型大背景下，數據孤島、核心工業軟件及工藝缺乏等問題困擾著數字化轉型的進一步推進。2020年初，突如其來的新冠疫情，曾一度影響企業正常的生產、運營，暴露了企業協同、產業鏈等方面的不足。

通過新一代信息通信技術與制造技術深度融合，構建數字化、智能化工廠，產業鏈強鏈補鏈，特色產業集群協同發展是應對這些挑戰的重要方向。目前在工信部、各地政府的規劃下，工業互聯網平臺與解決方案提供商、制造企業進行了卓有成效的探索，形成了大批領先的跨行業跨領域平臺，構建了良好產業生態。

2021年，將是工業互聯網“換擋提速”快速發展的一年。工業互聯網與制造業的融合發展，還需要持續推進數據整合，聚合生態，發揮數據的價值。構建數字化、智能化工廠，需要實現人、機、物的全面連接，讓數據全流程、全生命周期流動起來。但是我國普遍存在設備種類、型號繁雜，工業現場接口、協議、驅動復雜，生產涉及的信息系統、異構系統眾多等問題。

更大的問題是，生產設備的生產能力往往沒有得到發揮，生產資源、能源消耗還比較粗放，怎么通過數據優化生產經營？這就需要打造一個數據底座，解決數據全面集成，并圍繞平臺匯聚生態的力量，開發豐富的工業軟件和APP，實現生產制造智能化、特色產業集群高質量發展。我們的supOS工業操作系統正是這樣一個幫助企業數字化轉型的數據底座。

《數字經濟》雜志：面對重重挑戰，很多企業都紛紛轉型數字化，然而不同企業有不同的數字化路徑，也有不同的收益。對此，您有哪些觀察和建議？

龐邢?。?/b>面對這些挑戰，數字化是唯一出路。各個行業的數字化都得以飛速發展，在工業領域，數字化相關的項目都被加速推進或者提上議事日程，這是因為大家越來越多的看到數字化的重要性。

無論是離散工業、混合工業還是流程工業，都應該做到數據的四維融合。

第一個維度的融合就是要將能源和自動化相融合。因為如果想要節約能源，就必須要去在生產工藝上面發生改變，要去充分利用廠房所有可使用的面積，要充分利用所有已購置的生產設備，要將能源使用體系和生產流程體系之間打通協同，從而實現資源和能源方面的節約。

第二個維度的融合是從終端到云端垂直維度的整合。從工業現場到控制運營中心，無論是機器的操作和維修人員，還是公司的管理決策人員，都可以看到實時關鍵數據，從而使各級人員各司其職，使用數據進行決策提供可能。

第三個維度的融合是在全生命周期數據的融合。對于工業項目，三分之二的成本是在工廠建設完成以后發生的，如果在設計和建造階段能夠用數字孿生進行設計和仿真，在建造的時候就可以將實體工廠和虛擬工廠聯系起來，同時可以將后續的運維階段產生的生產數據、管理數據、能源消耗數據等與虛擬工廠進行實時反饋，修正、優化。

第四個維度的融合是指從分散式管理到集成化的企業管理，大部分的企業不管是運營企業還是公司，都是單獨分散地來管理，但是集團總部則需要集成地進行跨廠、跨企業的管理，所以要把所有的廠區數據集成在一個平臺上來管理。

此外，工業流程的復雜性與工藝的繁復性決定著工業客戶的數字化轉型不能簡單復制，需要根據企業自身生產經營的現場來量身打造轉型升級的“路線圖”。企業應該遵循“先醫后藥、先軟后硬、小步快跑、效益第一”來逐步推進數字化。施耐德電氣提供的“從咨詢到落地”的涵蓋全供應鏈和全價值鏈端到端綠色智能制造整體解決方案，通過頂層設計來推動各個子系統的規劃和部署，進而實現從數字化到軟硬件一體化解決方案的有效落地。

譚彰：首先是不同行業的特性決定了企業對數字化的需求不同，從流程行業看，流程行業生產運行模式特點突出。比如，原料變化頻繁，生產過程涉及物理化學反應，機理復雜;生產過程任一工序出現問題，都可能會影響整個生產線和最終的產品質量，甚至引發安全風險。因此，流程行業的數字化轉型會更加注重生產計劃管理、過程管控，提質、降本、增效、安全、環保等是企業普遍關心的問題。

離散行業的特點是多品種和小批量，產品的工藝過程經常變更，趨向個性化定制;產品本身的利潤空間越來越小，但服務在制造過程中所占的比重越來越大，逐漸形成制造與服務相融合的新的產業形態——服務型制造。我們可以幫助企業打破數據煙囪，實現質量追溯、提高設備利用率、生產計劃精準下達及高效協同，幫助企業從生產型制造向服務型制造轉型。

不同規模的企業對數字化轉型實踐也深淺不一，對于龍頭企業、大型企業而言，他們會自建工業互聯網平臺，滿足企業數字化需求，并可以進行集團化的管控、供應鏈上下游的聯動，此外，還可以把自身的經驗、能力輸出給外部客戶、供應商和上下游合作伙伴，帶動產業鏈的整體數字化提升。

對于目前沒有足夠能力自建平臺的中小企業，他們更多是“上云上平臺”，藍卓從中小企業、特色產業集群的共性需求和特點出發，構建生態，打造產業集群平臺，讓企業的管理水平、響應市場的柔性能力得到提升。

企業在不同發展階段也會有相匹配的路徑。信息化基礎比較差的企業，仍然在信息化補課，針對企業生產運營中的具體問題，通過軟件實現各生產環節信息化、流程化。信息化基礎較好的企業，已經開始思考如何優化原有的企業生產方式，探索將整個工廠構建在一個統一的數字化平臺之上。比如我在實際工作中遇到的一個典型案例——京博石化。在信息化過程中，京博石化先后建設了100多套信息化系統，基本實現了業務全覆蓋，但是也逐漸暴露出傳統的煙囪式建設模式所帶來的弊病。我們根據企業的實際需求，搭建一個統一、標準的基礎平臺，便于企業自主開發、擴展和維護。藍卓supOS工業操作系統不僅集成京博石化原有的所有系統，還提供一個統一的開放的平臺，讓京博石化可以根據自身需求，自主擴展新的應用。目前，整個京博石化已經構建了基于supOS，實現全面數字化轉型的完整路徑。

《數字經濟》雜志：數字化轉型，數據的打通是基礎，然而在自動化層面仍存在著一些標準不統一的壁壘，對此您如何評價？

龐邢?。?/b>現階段，工業運營領域正在經歷一場顛覆性變革，得益于機器學習、增強/混合現實、實時分析、工業物聯網（IIoT）、大數據，人工智能等各類技術的進步。

然而，在企業發展的過程中，不利于多元化自動化系統集成，而且升級和維護成本高昂。工業領域一直因缺乏適應性、模塊化和互操作性而備受困擾。

2020年，施耐德電氣推出引領行業發展的，以軟件為中心的全新工業自動化系統EcoStruxure開放自動化平臺（EcoStruxure Automation Expert）。它是基于IEC61499標準的開放自動化產品，開創了軟件驅動自動化、支持互操作的工業自動化新時代。

EcoStruxure開放自動化平臺的發布既是倡議，也是實踐。通過對軟件和硬件進行解耦，推動工業自動化領域的“即插即用”，切實解決廠商之間應用軟件的可移植性、可配置性和互操作性問題，促進工程設計與運營領域的效率躍升。

EcoStruxure開放自動化平臺通過三個關鍵方式重構自動化：

首先，自動化應用程序與硬件分離將帶來前所未有的靈活性。將這種革命性方法與基于事件的網絡跨平臺運行相結合，意味著用戶可以快速適應不斷變化的業務需求，而不必擔心停機所帶來的時間和經濟成本。

其次，集成IT應用程序、工具和工業技術更加容易。這種原生的IT/OT融合使用戶能夠將新技術無縫集成到控制系統架構中，而無需繁重的工程工作或引入高耦合、非內聚的系統設計技術。

最后，EcoStruxure開放自動化平臺原生支持以資產為中心的設計方法。應用程序基于現成的資產模型創建，消除了低價值的重復任務，輕松封裝和復用可移植的自動化對象，從而大幅提升工程效率。這樣可以解放工程師，讓他們能夠專注于高價值的工程應用和創新。

借助EeoStruxure開放自動化平臺，用戶可以實現以下目標：

·邁向100%工程效率

·實現100%運營效率

·應對100%未來挑戰

目前，EcoStruxure開放自動化平臺在多個行業中已展現出其非凡價值。此次面向中國市場發布的同時，除了通用應用程序庫，針對食品飲料和物流自動化兩個高速發展的行業，EcoStruxure開放自動化平臺還提供了細分的行業庫，為總包商、設備制造商、系統集成商和最終用戶帶來工程和運營效率的優化。如在乳品行業中，涵蓋儲存、傳送帶、灌裝等多環節的資產被容納到一個動態資產模型中，可實現各工程相互的連續性，一致性和總體設計的便利化;在物流行業，工程師可利用輸送線、移載、轉向等行業功能塊，快速實現系統的工程設計、測試和調整，縮短系統投入運行所需的時間。

我們認為，現在是在工業自動化領域大膽行動的時候了，希望整個行業的工業用戶、廠商、原始設備制造商、系統集成商和總包商（EPC）一起來擁抱開放自動化。

譚彰：事實上，這是個長期的歷史問題，主要涉及到自動化和智能化在不同發展階段的技術、利益、聯盟等問題。首先我們必須正視這個問題，從技術入手，去解決自動化層標準和協議多樣性的問題。像藍卓就出身于工業自動化和智能化，我們有近30年的工業自動化技術積累的沉淀，這個正是藍卓的強項。在工業互聯網這個領域，目前很少有公司擁有全面的自動化協議接入、數據互聯互通技術能力。藍卓還開放了一個自動化協議驅動開發平臺，各種設備廠家、集成商、個人開發者都可以基于我們的supOS平臺來開發各種工業自動化協議驅動軟件。

《數字經濟》雜志：疫情之下，中小企業更是面臨重重困境，您如何看待中小企業在整個數字經濟中所扮演的角色？

龐邢?。?/b>數字化轉型涉及到軟件開發、軟硬件融合、系統集成以及數據分析、智能化控制等多個環節，并且還要落地到具體應用場景，這需要產業鏈上下游企業共同努力，非一家之力可以完成。在此過程中，不僅僅是大企業，中小企業也是至關重要的推動力量。

但通常情況下，由于缺乏技術、資金以及生態支持，中小企業很難自發開發應用場景，并實現規?；瘡椭?。中小企業需要一個兼具軟硬件能力、充分了解市場，且擁有開放生態的中間平臺，幫助自己提升技術實力，從而有效解決問題，最終形成數字化的解決方案，從整體上推動行業數字化轉型。

在數字化轉型方面，中國的中小企業可以分為供需兩類問題。

第一類是作為“用戶”的中小企業，他們對于自己行業的熟悉程度往往是一個局外人所不能夠比擬的，但對于數字經濟的準備可能不足，缺少足夠的資金和技術，無法真正把待解決的問題發掘出來。

第二類則是作為“供應商”的中小企業，這類企業往往具備創新的技術，不管是在OT還是在IT領域，但他們缺乏對用戶市場的覆蓋，無法解決規?；瘡椭茊栴}，這些企業缺少一個平臺和對工業用戶的入口。

解決這些問題，必須要依靠產業生態圈，這也正是施耐德電氣和AWS、聯想集團、清華大學全球產業院在2020年3月份共同發起“綠色智能制造創贏計劃”的初衷。其首要任務是集生態圈之力賦能中小企業，幫助其開發出有創造性、有價值、有前景的數字化解決方案，并以此推動相關產業數字化轉型落地。

綠色智能制造創贏計劃經過8個多月的入圍篩選、線上線下培訓、客戶需求深度對接、PoC（概念驗證）方案開發等全面賦能，產生出一系列可復制的共創解決方案，如依托AI技術的智能分揀碼垛系統，融合了MR混合現實工程經驗的產線巡檢和品控輔助系統，以及針對離散工業計劃排程優化的高級排程解決方案等。讓這些中小企業成為打通數字化轉型“最后一公里”不可或缺的一員。

譚彰：中小企業是我國數量最大、也是最具創新活力的企業群體，在促進經濟增長、推動創新、增加稅收、吸納就業、改善民生等方面具有不可替代的作用。但我國中小企業目前普遍面臨獲取訂單難、融資難、信息化基礎差的難題，所以，中小企業能否實現數字化，是中國制造業整體高質量發展的重點。

數字經濟對于中小企業帶來的影響是雙重的，挑戰和機遇并重，尤其疫情之下，中小企業的綜合競爭力和抗風險能力都相對較弱，但另一方面，數字經濟的快速發展為中小企業帶來了許多新的機遇。隨著數字經濟產業的不斷向前推進，許多新技術也加快被應用于交通、醫療、物流等行業的發展過程中。很多以技術為基礎的新型中小企業抓住了機遇，在引導技術變革和生產力提高的實驗和創新中發揮著關鍵作用，也成為了我們正在經歷數字經濟這場變革中不可或缺的一部分。中小企業可以充分發揮他們在管理體制上所具有的靈活性、創新性和高效率，以及在數字化經濟采取的針對性市場策略，激活中國制造體系創新活力，這些企業可以促使市場結構發生根本性變化。

此外，工業互聯網提供了一個路徑，讓中小企業可以低成本實現數字化轉型，獲得和大企業同等的機會參與市場競爭。

《數字經濟》雜志：貴公司在賦能企業數字化轉型領域已經有諸多實踐，有哪些成功經驗可以分享？

龐邢?。?/b>前面我們談到企業實現數字化，需要四個維度的融合。我們可以舉一些實際的案例來看四維融合能夠給企業帶來的優勢。

首先，能源和自動化的融合。中國領先的乳業企業伊利集團，工廠所有產線都考慮到能效的優化問題，通過能源管理軟件實現單廠能源效率20%的提升，能源成本降低了5%，僅一個工廠每年減少二氧化碳減排相當于種植2.5公頃的闊葉林。

其次，從終端到云端垂直維度的融合。成都瑞克西自動化技術有限公司在8年的時間內，從單純的設備供應商，轉變成設備生產供應商加生產服務的提供商，逐步成長為拉鏈染色領域的領導者。瑞克西主要采用了施耐德電氣EcoStruxure機器解決方案，借助AVEVA系統平臺，并結合EcoStruxure機器顧問，實現了數字化的轉型。通過完整的解決方案，瑞克西建成強大的拉鏈染色配方數據庫，使整個生產過程更透明化、更信息化。改造后，瑞克西的染色一次合格率提高了30%，材料損耗降低了12%，能源消耗降低了20%，整個生產效率也提高了10到20個百分點。信息溝通的透明化和及時性，降低了原材料的庫存，同時降低了生產的成本，而定單的高效下發也帶來了設備使用率的提升。

然后，全生命周期數據的融合。湖北三寧化工股份有限公司在其超大型60萬噸乙二醇項目中，借助施耐德電氣端到端的數字化交付解決方案，包括AVEVA工業軟件、Triconex安全儀表系統、中低壓變頻器和中低壓配電系統，開啟了生產管理及項目運維的全生命周期數字化轉型之路。借助AVEVA資產信息管理軟件，可以將項目建設階段所產生的工程信息、生產過程產生的實時數據信息及管理信息在數字孿生中融合使用，從而優化生產及運營管理?；赑I的實時數據庫，打通了從設計階段到建設階段再到運維階段的實時數據，無縫連接了生產控制系統與信息管理系統，大大提升了數據實時性，進而提高了管理者的決策效率。由此，該項目實現了25%30%的崗位融合，同時能源效率提升了5%。

最后，從分散式管理到集成化的企業管理。位于中東海灣地區的阿布扎比國家石油公司，所有的鉆井平臺、煉廠、郵輪，乃至全產業鏈的活動，都可以集成在一個數據運營和管理平臺上管理。這個全景式指揮中心集成了153個軟件應用，有20萬點過程和生產參數，利用全集成的企業級一體化的管控中心，實現了16家的運營公司端到端全價值鏈的可視化，大大加快和提升了公司的決策管理水平。通過供應鏈的優化，實現了每年約8000萬美元的成本節約。

如今，施耐德電氣已經在離散、混合和過程工業的各個領域，幫助不同規模、不同細分行業的企業在數字化轉型中受益。然而，獨木難成林，在數字化轉型的浪潮中沒有一家企業能夠獨善其身，這就需要一個開放的生態系統。施耐德電氣在2019年攜手26家合作伙伴發布了綠色智能制造生態體系，這個體系中的伙伴規模還在不斷擴大，我們相信只有生態圈中的合作伙伴共同聚力，才能幫助更多的工業用戶借力數字化所帶來的價值，提升企業的韌性和效率，實現可持續發展。施耐德電氣也將一如既往，以開放的心態、專業的團隊、創新的產品，與中國工業共創、共贏綠色智能制造。

譚彰：制造業從信息化向智能化、從工業3.0向工業4.0發展的過程中，需要一個統一的數字化底座，也就是工業操作系統。藍卓supOS是國內首個工業操作系統，一個“承上啟下”的通用平臺，向下連接海量工業裝備、儀器、產品，向上支撐開發各種各樣、豐富多彩的工業智能APP，幫助制造業數字化轉型。藍卓的使命，就是要打造中國自主可控的工業版的“安卓”操作系統，和合作伙伴一起為中國的工業轉型升級賦能。

工業操作系統應該是一個去技能化的平臺，它不是給特定專業技能的人員使用的，而是要讓生態合作伙伴和客戶都能加入進來，共同構建一個創新體系。supOS工業操作系統賦能生態合作伙伴快速接入平臺，基于平臺快速開發、迭代APP，賦能客戶基于統一平臺快速創新，讓客戶更加聚焦自身業務運營。

打造一個極致體驗的平臺，不僅是能用、可用，還要讓客戶感受到易用，并且依賴這個平臺。藍卓snpOS的穩定性、易用性和賦能性是第一位的，并且不斷增加平臺的厚度。平臺除了提供工業大數據整合、工業知識模型庫、算法庫、流程庫等通用能力之外，同時，持續投入研發關鍵技術，并與5G、AI等新技術融合應用，讓用戶得到極致體驗。

不同規模的企業有不同的數字化路徑策略，藍卓為大型企業打造產品化的snpOS私有化平臺，平臺就像一顆種子，伴隨著企業數字化進程實現共同生長。藍卓為產業集群，尤其是中小企業提供云化的產業鏈工業互聯網平臺，以SaaS化方式，降低中小企業初始投入，從而快速實現數字化。

我們認為，工業互聯網一定姓“工”。制造業數字化轉型、高質量發展，需要充分發揮工業“Know-how”的作用。藍卓有先天的優勢，藍卓脫胎于國產自動化系統領軍企業，兼具深厚的工業領域背景和“工業基因”，這讓我們比別人更懂工業，更能聽懂客戶的真實需求。

在生態建設上，藍卓圍繞獨特的“平臺OS+APPs”模式，將軟件開發商、開發者、集成商、工程服務商加入到supOS工業操作系統的生態系統之中，建設了一條“從引入、融合到推廣、實施、商業成功”完整的生態流水線。只有讓生態像流水線一樣自動化地動起來，生態“活”了，才更給客戶源源不斷地提供價值，生態才能從中受益，平臺才能更好、更快地落地。

目前，藍卓與合作伙伴正在構建地區、行業、園區、企業四個層級工業互聯網平臺，面向中大型企業正在建設企業級互聯網平臺，針對化工園區、小微園區等建設園區級工業互聯網平臺，針對包括浙江在內的塊狀經濟、中小企業集聚行業建設行業級工業互聯網平臺，同時，藍卓也在和地方合作，成立地區級運營實體，建設地區級工業互聯網平臺。

責任編輯：徐培炎