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“工业互联网平台+工业设备上云”白皮书

作者: 中国电子信息产业发展研究院    编辑: 赵超  时间:2021-11-02 10:19:42  

  10月27日,由中国电子信息产业发展研究院联合5家部属事业单位和42家行业企业编制的《“工业互联网平台+工业设备上云”白皮书》,在全国工业互联网平台赋能深度行(青岛站)上正式发布。白皮书从痛点问题、应用场景、推广前景三个维度,对炼铁高炉、工业锅炉、石油化工设备、柴油发动机、大中型电机、大型空压机、工程机械、数控机床、风电设备、光伏设备等十类重点工业设备上云解决方案进行了系统研究。

  当前,全球新一轮科技革命和产业变革深入推进,工业互联网平台作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,正对工业发展产生全方位、深层次、革命性影响,支撑世界各国加快转变发展方式、优化产业结构、转换增长动力。

  一、总体定位:工业设备上云是赋能产业生态转型升级的加速器

  工业设备是工业企业的主要生产资料之一,广泛分布在各个车间,负责原材料到成品的各项加工环节,其发展水平是衡量企业核心竞争能力与数字化转型阶段的重要指标。

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▲工业设备上云赋能产业生态转型升级

  (一)对用户企业而言,工业设备上云可助力提质降本增效

  目前,我国工业体系中的工业设备仍存在资源浪费、产能闲置、安全隐患等多种痛点问题。据相关行业协会初步测算,全国50万台燃煤锅炉煤炭消耗占全国25%以上,200万台数控机床设备负载率不足40%。

  (二)对设备供应商而言,工业设备上云可驱动商业模式创新

  推动工业设备上云,可以为设备供应商提供设备全生命周期的数据,为供应商变革产品形态和服务模式提供重要数据支撑,驱动商业模式创新。

  (三)对平台运营商而言,工业设备上云可加速功能体系优化

  工业设备上云,可以为工业互联网平台运营商提供重要应用场景,在实践中检验技术水平和应用成效,全面加速平台功能体系优化。

  二、上云对象:高耗能设备、高通用设备、高价值设备、新能源设备

  (一)聚焦高耗能设备,加快实现节能降耗

  我国工业体系中的高耗能设备主要包括炼铁高炉、工业锅炉、石化设备等,面临的能耗高、污染高、效率低等痛点问题十分突出。

  (二)聚焦高通用设备,加快实现精准运维

  高通用设备主要指柴油发动机、大中型电机和大型空压机等为企业生产提供动力输出的工业设备,在实际运行中存在能耗高、风险高、运维难等痛点问题。

  (三)聚焦高价值设备,加快实现效益提升

  高价值设备的类型主要有工程机械、数控机床等单体价值量较高的工业设备,当前主要面临管理维护粗放、产能利用不足、服务模式落后等问题。

  (四)聚焦新能源设备,加快实现高效发电

  新能源设备主要指风电、光伏等将清洁能源转换为电能的设备,在发电过程中存在弃电率高、消纳难、并网难等问题。

  三、技术要素:数据+模型+应用

  工业设备上云涉及工业设备数据采集、传输、分析和应用等多个环节,可以概括为“数据+模型+应用”三大技术要素。这三大要素协同作用,共同激发企业创新生产方式和管理模式。

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▲工业设备上云三大技术要素

  (一)数据:工业设备上云的“血液”

  数据是工业设备上云的“血液”,携带有工业设备各类信息,贯穿所有技术层级和实施环节。

  (二)模型:工业设备上云的“大脑”

  模型是工业设备上云的“大脑”,以采集的设备数据为基础,综合利用第一性原理模型和大数据算法模型,输出指导业务流程优化的决策。

  (三)应用:工业设备上云的“四肢”

  应用是工业设备上云的“四肢”,切实解决工业设备领域的特定痛点问题,打通解决方案落地的“最后一公里”。

  四、实施路径:基于PDCA的工业设备上云方法论

  本白皮书基于“PDCA理论”(计划—执行—检查—处理)提出的工业设备上云实施路径,是一个循环往返、持续迭代、不断优化的过程,单个实施周期主要包括“整体设计—上云实施—应用部署—评估改进”等四个环节。

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▲工业设备上云方法论

  (一)整体设计

  在推动工业设备上云之前,要进行整体设计,具体包括系统评估、需求分析、方案制定和效益分析等重点工作,综合判断是否要开展工业设备上云。

  (二)上云实施

  工业设备上云的具体实施过程,主要包括设备改造、数据采集、云端接入、应用开发和安全防护等五项工作。

  (三)应用部署

  在具备工业设备上云简单功能的基础上,企业要加大面向设备、企业、产业链等特定应用场景的解决方案的开发力度,激发工业设备上云发挥更深层次的价值。

  (四)评估改进

  在工业设备上云落地应用过程中,要积极开展监测、绩效评估和持续改进等工作,不断优化价值创造机制,塑造企业新型竞争能力。

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附件:《工业互联网平台+工业设备上云白皮书》.pdf

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