HuaweiMate40产线直击之华为云IoT智能制造助力工厂数字化转型
19页1、【云驻共创】HuaweiMate40产线直击之华为云IoT智能制造助力工厂数字化转型 【摘要】 数字孪生?在数字世界找到物理世界的设备!Part 1:智能化工业4.0时代的数字孪生一、工业0,智能化时代已来回顾人类历史,我们共同顺利经历了三次工业革命:第一次是蒸汽机时代,开创了以机器代替手工劳动的时代;第二次是电气时代,自然科学的发展和工业紧密结合,科学在推动生产力方面发挥了更为重要的作用;第三次是信息化时代,科学技术转化为直接生产力的速度急速加快。而今,我们迎来了第四次革命,即,工业4.0:智能化时代。“工业4.0的本质,就是通过数据流动自动化技术,从规模经济转向范围经济,以同质化规模化的成本,构建出异质化定制化的产业。对于产业结构改革,这是至关重要的作用。”作为新一轮的工业革命,工业4.0的核心特征是互联。工业4.0代表了“互联网+制造业”的智能生产,孕育大量的新型商业模式,真正能够助力实现“C2B2C”的商业模式。二、当前工厂数字化转型痛难点当前,大家都还在“工业4.0”的摸索阶段。大量的工厂已经开始自己的智能化转型之路,比如通过构建应用来讲采集的数据可视化,讲数据价值最大化。但
2、是,在这个实践过程中,问题不断涌现,诸如:1. 数据/信息孤岛,烟囱林立一家工厂,在不同的阶段,因为项目的不同,有可能找不同的供应商去承接。分段式的项目供应商,导致的是不同的系统应用。形象点说,多系统不互通,就是像独立的“烟囱”,每个“烟囱”都有“烟”,但是却不互通。在工业4.0阶段,不互通,意味着信息孤岛,也就意味着企业的数字资产分布零散,维护成本高,使用效率低下;2. 应用上线慢,耗时耗力正如第一点所说,不同系统之间的不互通,导致的是新的应用上线会“重复造轮子”:每个应用上线,都有大量的重复工作,浪费人力物力,且耗时长。更重要的是,新的应用带来的数据处理问题:由于缺乏统一的建模,每个应用在处理原始数据时,都需要重复处理。两个“重复”让本就高昂的成本,更加“雪上加霜”;3.数据分析门槛高工厂,或者企业,有着一颗想要降本增效的心,比如想要通过分析现有的数据找到规律,从而优化流程,但却因为数据分析的门槛高,望而却步。这其中最关键的原因,是其业务场景不明确,没有找到一个好的数据平台。三、找对平台,是成功的一半以上痛点难点,是大部分工业领域的厂家在“工业4.0”摸索过程中都会遇到的,而贯穿其
3、中的是“应用”。也就是说,软件开发者未做到足够的分层解耦是造成上述问题的重要原因之一。以“应用”为基础,工厂经历了三个时期的三种模式:1. 模式一:“烟囱式”应用在工业4.0之前,由于缺乏应用和实践,大部分厂家的应用,如上所述,都是“烟囱式”的:这样便导致,一是缺乏整体规划,各应用独立部署,数据各自基于业务需要单独进行采集和使用;二是效率低下,比如重复采集数据,对生产有较大影响。2. 模式二:平台解耦统一数采平台在“平台”概念提出之后,工厂管理者们逐渐意识到,或许,在生产线和应用之间,需要有一个“平台”,这样的解耦,能让应用和生产线,应用和应用之间互联互通。而这,就是工业4.0的一个基础模型。模式二的产生,让专业的数据采集团队完成尽可能多的数据采集,并集中统一开放,让整体效率有所提升。但是我们可以发现,即便是这样,数据的使用仍然是独立的,没有实现真正的融合。在产线或者生产设备取得的数据,仍然是元数据,应用在取得数据之后,仍然需要单独对数据进行二次加工处理使用,进而导致应用间对数据的处理仍然存在大量重复工作。3. 模式三:数据处理统一孪生模型如何同步解决“应用解耦”和“数据统一处理”问题
4、,华为IoT有自己的方法。在物联网领域,有“孪生体”这样一个概念。通过“孪生体”把设备的感知和设备的认知,进行统一的处理。同样以工厂为例,工厂里面是有非常多的生产装备、生产产线以及其他各式各样的物理设备的,那我们能不能帮助工厂把所有的这些物理设备,通过统一的建模,对这些设备一一进行处理,抽象为数字化的形象呢?答案是,可以。通过把物理对象一一进行数字化处理,那么应用和物理设备的交互,就转变成了应用和数字孪生体的交互。相对于前两种模式,这种模式的开发方式有了一个非常大的变化:我们可以无视最底层的物理设备,或者物理接口,将数据建模部分的工作,交由IoT的“统一孪生模型层”完成。“孪生”这一概念,意味着我们在建模的时候,首先需要对模型有清晰的认知,也即广泛的数采能力,毕竟在工厂里面,会有各式各样的设备,这些设备同时又有各式各样的一些协议;其次,需要有非常高的抽象能力,你需要将物理世界的设备,抽象成数字世界里的模型,并且能进行交互。数采能力和抽象能力,是目前开发物联网应用过程中,非常关键的两个能力。基于华为云IoT带来新的开发模式,帮助用户快速构建数字化转型的基础平台。接下来以华为自己的工厂为例
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