新一代信息技術和工業的結合衍生了工業互聯網、工業機器人等多元新業態,為工業全要素、全產業鏈、全價值鏈的提供了關鍵支撐。根據中國信通院,2019年我國數字經濟第二產業的滲透率只有37.8%,遠低于服務業的37.8%。隨著工業逐漸成為數字經濟的主要陣地,數字化在推進工業轉型升級的過程中也催生多樣化應用場景。
數字化轉型是在傳統產業中應用新一代信息技術,通過將人工智能、大數據、云計算等新興技術賦能產業的各個環節,以數據驅動提升產業效率,實現轉型升級。
產業數字化的整體構架分為三個層次,分別是物理層、平臺層和數據層。
一、物理層
由傳感器、智能硬件和部分軟件組成,主要負責數據的傳輸和生產執行,實現與平臺層的信息互聯;
二、平臺層
主要由大數據平臺和云計算平臺組成,負責提供數據的存儲和計算;
三、數據層
由數據匯集而成,通過不同行業間的數據互相支撐,提供多樣化的應用服務。
三個層次構成新的系統,物理層的規律和數據映射到數據層,反過來用數據層挖掘的知識對物理層的流程、管理進行優化,帶來整體效率的提升。三個層次與工業的結合構成完整的CPS(信息物理系統,Cyber-PhysicalSystems),將打破產業鏈之間的“數據孤島”,促使數據在行業內部流動,使得工業與其他行業的協作支撐成為可能。
當前數字化已經貫穿整體工業制造的全流程,覆蓋研發設計、流程生產、項目管理、供應鏈等多個過程,并推進工業產業鏈向銷售、服務、辦公延伸,并基于多樣化的新興技術,創新研發新產品和新服務,使得數字化的應用場景得到不斷拓展。
由于不同行業的發展特色不同,因此在推進數字化轉型的過程中側重點也有所不同,綜合不同行業的共性特征,目前工業數字化的已有以下應用場景。
1.流程生產
數字化在流程生產中的應用主要體現在兩方面,一方面通過工業機器人、自動化生產線、智能儀表等智能設備,減少對人工的依賴,提高生產效率和產品品質,并有效采集流程生產中的數據;另一方面通過工業互聯網、MES系統、PLM系統的應用,對生產過程實現智能化管理,并有效分析工業機器人和設備的損耗情況。
2.研發設計
工業產品的研發設計逐步趨向“以用戶為中心”,依托售后和調研得到的大數據分析為客戶提供精準畫像,并依托大數據評測分析產品優化所需的材料、并提升產品各個環節的效能技術,以此實現產品的創新,加速產品的迭代。而在設計方面,除去CAD、CAE等較為成熟的數字化應用工具外,3D打印、VR等新技術也在產品設計中得到應用。
3.項目管理
工業的項目管理覆蓋財務管理、客戶管理、供應鏈管理、產品質量管理、設備管理、庫存管理等多個領域,依托工業大數據平臺,目前CRM、ERP、SCM、APS、EOS等管理系統已在上述領域得到廣泛應用。而不同行業擁有特殊的管理系統,如食品行業的質量可追溯體系。
4.產品銷售
數字化推進工業的產業鏈進一步向服務延伸,銷售是主要的服務賦能環節,通過建立電商渠道擴展工業企業的銷售網絡,并依托數據分析、深度學習等技術分析銷售大數據對客戶進行精準營銷,隨后將數據反饋用于工業企業調整產品生產的進度和產品研發創新。
5.增值服務
數字化服務已用于呼叫中心、在線客服、網絡課堂、培訓認證、知識庫等方面,圍繞客戶、員工、研發人員提供多方面的服務。
6.辦公服務
辦公服務也是數字化在工業中的一大應用場景,應用于辦公網絡、辦公桌面、協同辦公、視頻會議等,提高辦公的效率。依托數字化手段,減少如疫情、自然災害等對辦公的影響。