工业互联网呼啸而来!中国华能严阵以待
发布日期:2018/7/3
工业互联网是张什么“网”?
2012年美国总统奥巴马宣布实施“再工业化”战略,通用电气公司GE随后提出了“工业互联网”概念,为其向更加依赖数字化的转行动打造了一个全新的理念。
GE在2012年推出的“工业互联网——打开机器与智慧的边界”白皮书中,热情洋溢地宣告工业互联网开启了工业经济的新时代,智能仪表的优化,可以使得单台设备以最好的状态运行;而相互连接的机器,则可以形成智能网络。
工业互联网是指全球工业系统与高级计算、分析、感应技术以及互联网连接融合的结果。它通过智能机器间的连接并最终将人机连接,结合软件和大数据分析,重构全球工业、激发生产力,让世界更美好、更快速、更安全、更清洁且更经济。
工业互联网不是“工业的互联网”,
而是“工业互联的网”;
不是简单的数据分析挖潜,
而是设备管理效能的深度升级;
不是用于工业的互联网基础设施,
而是一种产业思维、一个全新的生态体系。
在这个生态体系下,万物互联,人机融合。以前的机器忽然变成了一个偷懒的家伙:爱耍脾气、爱生病、爱罢工。现在,它的健康情况被无数个神经网络,无时无刻地被监控起来——性能被逼到极致,故障的几率和时间大幅度降低,能够在能耗最低、性能最佳的状态中持续工作。
中国华能已率先在央企系统建立生产经营实时大数据平台(工业互联网)
该平台充分运用物联网、云计算、大数据、人工智能等多领域先进技术,将电力行业专家、数据分析专家、IT基础行业专家组成一个团体,通过对发电设备数据进行有效分析和挖掘,形成“特征指标”,实现数据价值的共享利用。该平台能够通过对电厂实时数据进行深入挖掘,完成电厂在设备早期预警、状态分析、故障诊断方面的探索性技术突破。
华能的数字化历程
2008年,华能通过了历史上第一部《中国华能集团公司信息化规划》,决定将以“五统一”原则建设集团“财务业务一体化系统”即集团级ERP(Enterprise Resource Planning)系统。
2015年,我们研制成功了能够统一发电厂设备、传感器编码的生产实时数据采集平台,可以低成本、相对快捷地实现发电企业数据采集。同年,我们将集团公司4个火电厂和4个水电厂的全部实时数据接到了这一平台上,为后续实现集团公司层面整体数据计算与分析奠定了基础。
2016年,我们开始尝试将人工智能等技术引入工业,用工业大数据加人工智能的算法来计算工业设备的模型,最终替代靠人来分析生产数据。
2017年,我们计算出了水电厂的设备模型,可以用这些算法模型判断水电厂设备的健康状态。我们发现国外企业所谓的“工业互联网”与我们干的项目实际内容是一样,于是将华能正在建设的“生产实时数据项目”更名为“工业互联网”,并在多个信息化大会上倡导中央企业、地方国企及国内IT公司一起努力,共同建设“国家工业互联网”。
2018年,《中国华能集团有限公司工业互联网2018~2020年建设方案》正式印发。目前项目正在有序推进。
工业互联网有多酷?
值得注意的是,电力生产是典型的流程制造业,以大规模能源转化为主,这大大增加了实现工业互联网的难度——我们可以给最微小的零部件编码,却无法给每一块煤炭编码;可以优化某条生产线的流程,却不能把一套生产原理用在水火风光各个实体中。
如何解决这一问题?华能选择了设备“特征值”在设备检修或运行优化的领域进行突破。例如,长期以来,电力行业一直沿用定期维护、检修、人工巡检等方式进行设备维护,来保障生产设备持续稳定运行。现在,可以用“特征值”为基础,应用人工智能运算,辅助判断设备的健康状态。在工业互联网中,把握了“特征值”,也就掌握了设备的健康指征,如果“特征值”出现变化或波动超出一定范围,则可以判断设备出现了某种问题。
我们从生产实践中,从长期生产管理的经验中,通过专业、精准的选择挖掘出设备“特征值”,并在一系列数据采集、算法和云计算技术的支持下,实现分析诊断或优化建议。这种数据算法和工业知识机理相结合的分析模型,一旦应用到具体场景中,将直接降低传统工艺所产生的成本,大幅度提高资源和能源利用率。可见,核心技术的较量,最后拼的是产业体系的高下。从工业经验到数据算法,从传统工艺到模型搭建,完整的产业链条构成了工业互联网的根基。
重塑生态的未来畅想
“连接”是工业互联网永恒不变的主题词。
以华能为例,在整个工业互联网生态中,华能是数据的“生产端”,又连接着设计、制造、电网、用户等上下游不同主体,可以发挥关键节点的独特作用,更好地汇聚资源、集成数据,实现设计、制造、施工、供应链等方面的精准对接和高效协同,还可以进一步拓展工业互联网应用,开发数字产品、数字应用,催生出一些新的产业和新的经济增长点。
从网络架构上看,华能工业互联网采用分布式部署、弹性边缘计算模式搭建星云构架,实现数据互联、设备互联、企业互联。该架构可随着网络基础设施的不断改进并灵活调整,为整体的工业互联网实现“最终形态”打好基础。所谓“最终形态”,就是可以实现各行各业的数据最大化的关联,让制造厂商、物流企业、金融保险、科研机构与个人共享有效的数据信息,共同建成工业互联的生态圈。
从业态创新上看,随着工业互联网的应用,从现有产业领域中衍生、叠加出的新环节、新活动,将发展成为新的业态。过去,设备厂商仅仅关注产品的设计和生产,产品的卖出就是收益的结束;而现在,产品的卖出只是销售的第一步,设备制造能够通过获取设备使用中的实时数据,提供技术远程支持、维护、管理,开展全周期的运营模式,同时通过这些数据进行问题诊断、检修,从而改进制造工艺。制造与服务融合的趋势将加速重构产业价值链,互联网金融、电子商务等应用都将发挥更大作用。网络众包、异地协同设计、大规模个性化定制、精准供应链管理等新型智能制造模式也将获得更大发展空间。
我们对工业互联网的思考和畅想还远没有结束——
比如,工业互联网时代需要具备互联网技术和一线操作技术的复合型人才,需要具备互联网思维和行业管理经验的复合型人才,那么未来的人才争夺战,是否将在传统工业与互联网巨头之间展开?
比如,工业互联网具有较强的渗透性,可以从制造业扩展到其他行业,带动整个工业领域的转型升级,实现工业强国的目标,那么华能已有的经验和模式将以什么形式输出与分享?
比如,能否建立一种市场化机制,让制造业龙头企业、掌握关键技术的ICT领军企业以及深谙平台架构的顶尖互联网企业组成联合攻关团队,发挥各自优势能力,形成聚合效应、叠加效应和倍增效应?
中国制造的水平虽然还不算世界顶尖,但工业互联网给中国提供了一次“弯道超车”的机会,而华能要争取成为这场竞赛的主力赛车手。互联网预言大师凯文•凯利说:未来25年中,最伟大的产品今天还没有被发明出来。
也就是说,我们还没迟到。
来源:中国华能