李棟 專(zhuān)訪(fǎng)羅克韋爾自動(dòng)化（中國(guó)）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(jìng)爭(zhēng)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(shí)間和能耗，對(duì)于機(jī)器設(shè)備制造商來(lái)說(shuō)意味著什么？這是入選“福布斯中國(guó)2021年度中國(guó)十大工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型企業(yè)”的真實(shí)案例。
一家深耕OEM市場(chǎng)20多年的冰淇淋機(jī)械設(shè)備龍頭企業(yè)，通過(guò)實(shí)施全生命周期的智能運(yùn)維和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，成功實(shí)現(xiàn)了從OEM（原始設(shè)備生產(chǎn)商）向ODM（原始設(shè)計(jì)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(gè)例，越來(lái)越多的OEM制造商意識(shí)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(shì)所趨，”羅克韋爾自動(dòng)化（中國(guó)）有限公司OEM事業(yè)部總經(jīng)理李棟表示，“這也是中國(guó)OEM企業(yè)走向國(guó)際市場(chǎng)，參與全球競(jìng)爭(zhēng)，邁向高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)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(jià)值領(lǐng)域，快速地轉(zhuǎn)向高附加值的藍(lán)海市場(chǎng)？答案就在制造業(yè)微笑曲線(xiàn)的兩端。依托在工業(yè)自動(dòng)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(dòng)化如何幫助OEM客戶(hù)應(yīng)對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)，在開(kāi)源、節(jié)流和顛覆三個(gè)維度為OEM行業(yè)賦能？
數(shù)字賦能：加快機(jī)器設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)效率
新冠疫情帶來(lái)的產(chǎn)線(xiàn)停擺和愈加激烈的全球競(jìng)爭(zhēng)，讓國(guó)內(nèi)外客戶(hù)對(duì)OEM的交貨期和產(chǎn)品多樣化要求越來(lái)越高。面對(duì)稍縱即逝的市場(chǎng)機(jī)遇，OEM企業(yè)迫切希望提高其設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的效率，最大限度地加快產(chǎn)品的上市速度，同時(shí)降低成本和調(diào)試風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)這一需求，羅克韋爾自動(dòng)化為OEM客戶(hù)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(dòng)化于2019年重磅收購(gòu)的軟件，通過(guò)引入先進(jìn)的數(shù)字孿生和3D仿真技術(shù)，使原本功能強(qiáng)大的FactoryTalk DesignSuite工廠(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件如虎添翼，為機(jī)器的設(shè)計(jì)、測(cè)試和實(shí)施提供了一種更快速、易于實(shí)施的新方法。
Emulate3D動(dòng)態(tài)數(shù)字孿生軟件的優(yōu)勢(shì)在于，“它可以很方便地將客戶(hù)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(shí)現(xiàn)一個(gè)設(shè)備的虛擬測(cè)試以及驗(yàn)證。”李棟介紹說(shuō)，通過(guò)在實(shí)際生產(chǎn)之前對(duì)機(jī)器和系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行虛擬調(diào)試和優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)比物理原型更快速地進(jìn)行更改，幫助OEM廠(chǎng)商大幅提升產(chǎn)品的上市速度。
以數(shù)字化的方式實(shí)現(xiàn)機(jī)器的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)為OEM制造商帶來(lái)了兩個(gè)顯而易見(jiàn)的好處，首先協(xié)同設(shè)計(jì)提升了開(kāi)發(fā)效率。“傳統(tǒng)的機(jī)器設(shè)計(jì)方式中，來(lái)自機(jī)械、電氣和設(shè)計(jì)等相關(guān)領(lǐng)域的人員是在孤立地、或者說(shuō)獨(dú)立地設(shè)計(jì)，并沒(méi)有一個(gè)融合的環(huán)境，而現(xiàn)在我們?yōu)樗麄兲峁┝艘粋�(gè)數(shù)字化的協(xié)同平臺(tái)。”李棟說(shuō)道，“這種協(xié)同設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)模式可以大大降低機(jī)器設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)，提高對(duì)客戶(hù)需求的認(rèn)知，幫助OEM制造商更輕松應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。”
同時(shí)，虛擬樣機(jī)和測(cè)試也縮短了開(kāi)發(fā)周期。因?yàn)楹芏郞EM廠(chǎng)商是在面對(duì)客戶(hù)提出的具體需求時(shí)，需要把樣機(jī)先開(kāi)發(fā)出來(lái)，一般制作一個(gè)樣機(jī)至少要3-6個(gè)月，有些復(fù)雜的機(jī)型可能要1年的時(shí)間。在目前全球緊張的供應(yīng)鏈挑戰(zhàn)下，最終用戶(hù)很難接受如此長(zhǎng)的周期。通過(guò)虛擬樣機(jī)，OEM廠(chǎng)商可以第一時(shí)間把多種設(shè)計(jì)直觀(guān)展示給用戶(hù)，并在虛擬仿真的環(huán)境當(dāng)中，快速實(shí)現(xiàn)設(shè)備的虛擬測(cè)試以及驗(yàn)證。當(dāng)真實(shí)的系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)組裝并連接到控制系統(tǒng)時(shí)，用戶(hù)不用擔(dān)心會(huì)任何邏輯操作問(wèn)題，因?yàn)檫@些問(wèn)題在項(xiàng)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(guó)制造要想實(shí)現(xiàn)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的跨越，除了在設(shè)計(jì)端加大研發(fā)投入，還必然要打通制造業(yè)微笑曲線(xiàn)的另一個(gè)端——服務(wù)維度。結(jié)構(gòu)優(yōu)化，推動(dòng)生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變，這也是《中國(guó)制造2025》行動(dòng)綱領(lǐng)提出的一個(gè)非常明晰的方向。一些領(lǐng)先的跨國(guó)企業(yè)已經(jīng)呈現(xiàn)出制造業(yè)高度服務(wù)化的趨勢(shì)，服務(wù)業(yè)務(wù)占企業(yè)總收入的比例甚至超過(guò)60%。
這一趨勢(shì)在高度重視客戶(hù)反饋的OEM行業(yè)也尤為突出。“設(shè)備的故障診斷、預(yù)測(cè)與維護(hù)，正在成為智能制造領(lǐng)域的另一個(gè)爆發(fā)點(diǎn)。”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(lái)越多的機(jī)器制造商希望通過(guò)提供遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)、預(yù)測(cè)性維護(hù)和設(shè)備故障診斷服務(wù)來(lái)幫助用戶(hù)防患未然，在最小化機(jī)器停車(chē)時(shí)間的同時(shí)，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(duì)遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)服務(wù)的部署，為了盡量減少非必要的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，并加快故障響應(yīng)速度，羅克韋爾自動(dòng)化為OEM用戶(hù)提供了可擴(kuò)展的、安全的遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)解決方案。通過(guò) FactoryTalk Remote Access 軟件，用戶(hù)可以隨時(shí)隨地提供安裝支持、編程升級(jí)、中斷修復(fù)應(yīng)用程序、遠(yuǎn)程服務(wù)和診斷。
據(jù)李棟介紹，使用基于云端的FactoryTalk遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)軟件，OEM廠(chǎng)商可以輕松管理、配置和啟動(dòng)與客戶(hù)設(shè)備的安全連接。配套的遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)路由器Stratix 4300，可以安裝用戶(hù)側(cè)的指定位置，以便于設(shè)備的遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)。對(duì)于用戶(hù)關(guān)心的安全性問(wèn)題，該解決方案具有多重身份驗(yàn)證和加密器，確保用戶(hù)可以從任何地方啟用和維護(hù)安全、穩(wěn)定的遠(yuǎn)程連接。
與傳統(tǒng)的“搶救式維修”不同的是，智能化的運(yùn)維服務(wù)是包括從數(shù)據(jù)采集開(kāi)始，到狀態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析、故障診斷，再到預(yù)測(cè)性維護(hù)和最終決策的一整套解決方案。“預(yù)測(cè)性維護(hù)并不只是一個(gè)技術(shù)問(wèn)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(gè)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(dòng)化為全球領(lǐng)先的工程技術(shù)公司美卓提供的預(yù)測(cè)性維護(hù)解決方案，通過(guò)內(nèi)置于美卓礦機(jī)中的上百個(gè)傳感器，評(píng)估過(guò)程性能并預(yù)測(cè)部件磨損和故障，并借助FactoryTalk Cloud平臺(tái)和先進(jìn)的機(jī)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(yùn)營(yíng)中獲得可觀(guān)的業(yè)務(wù)價(jià)值，美卓也通過(guò)該高附加值服務(wù)開(kāi)創(chuàng)了新的商務(wù)盈利模式。
一個(gè)好的預(yù)測(cè)性維護(hù)解決方案所帶來(lái)的增值服務(wù)，應(yīng)該能夠切實(shí)地讓OEM廠(chǎng)商和最終用戶(hù)受益。李棟認(rèn)為，真正要幫助OEM企業(yè)是一定要從它的價(jià)值和痛點(diǎn)去解決實(shí)際的問(wèn)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(shí)施和推廣，為企業(yè)帶來(lái)真正的價(jià)值。要在實(shí)施成本、難度和周期方面找到一個(gè)最佳的平衡點(diǎn)，這也是羅克韋爾自動(dòng)化為OEM客戶(hù)定制解決方案時(shí)的一個(gè)重要考量。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型不是一蹴而就的，尤其是對(duì)于成本和專(zhuān)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(wèn)題。羅克韋爾自動(dòng)化自主研發(fā)的CompactLogix 5480邊緣計(jì)算控制器，正是為了滿(mǎn)足這樣的需求應(yīng)運(yùn)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(guò)背板通訊，可實(shí)現(xiàn)快速實(shí)時(shí)穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)采集，OEM和最終用戶(hù)可以直接從機(jī)器采集數(shù)據(jù)，并存貯在本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)本地部署的同時(shí)進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)分析，也可以采用云平臺(tái)部署從而讓部署更加靈活。
以一個(gè)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?xún)?nèi)。隨著危廢焚燒排放標(biāo)準(zhǔn)提高，日處理能力要求提高到10～20噸，原有智能儀表功能無(wú)法滿(mǎn)足要求。采用CompactLogix5480控制器后，客戶(hù)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(jī)通訊的高速可靠的實(shí)時(shí)性。
在2021年5月份， CompactLogix 5480邊緣計(jì)算控制器系列產(chǎn)品還通過(guò)了中國(guó)信息通信研究院“邊緣計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)件計(jì)劃”產(chǎn)品測(cè)評(píng)。“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(gè)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(shuō)道，要讓數(shù)字化工具發(fā)揮它應(yīng)有的價(jià)值。顯然，在IT/OT融合方面深耕百年的羅克韋爾自動(dòng)化更了解OEM行業(yè)的痛點(diǎn)所在。
頂層設(shè)計(jì)：將智能運(yùn)維貫穿全生命周期
對(duì)于與全球上下游產(chǎn)業(yè)鏈緊密相連的OEM行業(yè)來(lái)說(shuō)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型顯然不再是一個(gè)選擇題，而是一門(mén)必修課。麥肯錫咨詢(xún)公司對(duì)全球800多家傳統(tǒng)企業(yè)開(kāi)展的調(diào)研結(jié)果顯示，盡管有近 600 家企業(yè)啟動(dòng)了數(shù)字化，但其中的71%仍然停留在試點(diǎn)階段，85%的企業(yè)停留時(shí)間超過(guò)一年以上，遲遲不能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化推廣。
要想擺脫“試點(diǎn)陷阱”，少走彎路，制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)從何處著手實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型呢？“數(shù)字化轉(zhuǎn)型其實(shí)需要一個(gè)頂層設(shè)計(jì)，這可能是一些企業(yè)實(shí)施的時(shí)候容易忽略的一個(gè)問(wèn)題。”李棟建議，先綜合考量企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(lái)的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)生態(tài)發(fā)展趨勢(shì)，再去制定相應(yīng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型策略，就會(huì)讓數(shù)字化轉(zhuǎn)型更容易落地。從“大處著眼，小處著手，由點(diǎn)到面，分步實(shí)施，重點(diǎn)突破，持續(xù)改進(jìn)”，這也更符合中國(guó)制造業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況。
為了幫助OEM企業(yè)更好地應(yīng)對(duì)實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中面臨的挑戰(zhàn)，羅克韋爾自動(dòng)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(yùn)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(shí)具備了開(kāi)放兼容、持續(xù)拓展和自主可控的特性。
基于對(duì)OEM行業(yè)需求的深入了解，智能運(yùn)維Rockii解決方案一經(jīng)推出就得到了客戶(hù)的廣泛認(rèn)可。例如在文章開(kāi)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(guó)內(nèi)60%~70%的市場(chǎng)份額。公司每年新建眾多冰淇淋生產(chǎn)線(xiàn)，對(duì)整線(xiàn)控制和智能運(yùn)維的需求迫切。通過(guò)羅克韋爾自動(dòng)化前期的智能制造咨詢(xún)與頂層設(shè)計(jì)，為其量身定制了一套智能運(yùn)維Rockii解決方案，實(shí)現(xiàn)了從智能機(jī)器到智能產(chǎn)線(xiàn)再到智能工廠(chǎng)的全面轉(zhuǎn)型。
通過(guò)智能產(chǎn)線(xiàn)的搭建，將機(jī)器層IaaS數(shù)據(jù)打通，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)貫通和采集；通過(guò)整線(xiàn)集成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線(xiàn)聯(lián)動(dòng)，在PaaS層實(shí)現(xiàn)集中控制和報(bào)表顯示；并對(duì)SaaS層搭建遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的OEE統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)警故障統(tǒng)計(jì)分析、能耗統(tǒng)計(jì)分析等。智能運(yùn)維Rockii解決方案助力南京浦園實(shí)現(xiàn)了從研發(fā)制造、運(yùn)營(yíng)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(guò)前期的頂層設(shè)計(jì)，羅克韋爾自動(dòng)化幫助OEM企業(yè)從預(yù)期收益、成本下降、資金投入、時(shí)間跨度和實(shí)施難度等多個(gè)維度，去梳理和考量具體的數(shù)字化實(shí)施路徑。同時(shí)，“我們不僅洞察到了國(guó)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(jué)察到中國(guó)制造企業(yè)對(duì)可持續(xù)發(fā)展的新需求。”李棟談到。
為助力中國(guó)制造業(yè)加速能源效率的提升，早日實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，羅克韋爾自動(dòng)化推出了升級(jí)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(jìn)行碳追蹤和能源管理。同時(shí)與TüV萊茵在碳排放和能源管理領(lǐng)域開(kāi)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(xún)服務(wù)，幫助工廠(chǎng)進(jìn)一步優(yōu)化能源管理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減碳目標(biāo)。
這也是羅克韋爾自動(dòng)化一直以來(lái)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(jià)值，全面貫徹于智能制造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中。“這是真正符合中國(guó)制造業(yè)發(fā)展的本質(zhì)需求。”李棟篤定地說(shuō)道，“我們不光要考慮一個(gè)應(yīng)用，還要考慮整個(gè)生態(tài)，通過(guò)一個(gè)健康發(fā)展的生態(tài)，推動(dòng)中國(guó)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(yùn)維Rockii解決方案后，羅克韋爾自動(dòng)化攜手先鋒合作伙伴聯(lián)合發(fā)起成立了開(kāi)放型非營(yíng)利組織——智能運(yùn)維Rockii聯(lián)盟。智能運(yùn)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(guò)跨界創(chuàng)新塑造價(jià)值，助力制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。
根據(jù)最新發(fā)布的《2021年度可持續(xù)發(fā)展報(bào)告》，羅克韋爾自動(dòng)化將力爭(zhēng)在2030年實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，并已為旗下20 家大型制造工廠(chǎng)通過(guò)了 ISO 14001 和 ISO 45001 環(huán)境管理和安全標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。作為全球領(lǐng)先的綠色低碳新賽道標(biāo)桿企業(yè)之一，羅克韋爾自動(dòng)化碳中和解決方案可覆蓋中國(guó)90%的高碳排放行業(yè)。我們有理由相信以“引領(lǐng)未來(lái)無(wú)限可能”為愿景的羅克韋爾自動(dòng)化，未來(lái)也將引領(lǐng)中國(guó)OEM行業(yè)開(kāi)啟可持續(xù)發(fā)展的新篇章。
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