制造業兩大痛點，勞動力成本攀升、管理效率的制約，正在被逐一攻克。
針對勞動力成本的問題，“機器換人”成為愈演愈烈的風潮。昨天筆者讀到一篇新聞，東莞長安鎮誕生了東莞地區的首個無人工廠，每天60臺機械手臂沒日沒夜的打磨一個個手機結構件，只有3名工人負責看線和檢查，節省了90%的人力，近600人不需要在工廠上班了。
多地政府相繼出臺補貼鼓勵企業“機器換人”，僅東莞一地不足一年受理相關項目530個，將減少用工約3.6萬人，加上白電企業美的、格力、海爾等高調進入工業機器人制造領域。一時間工業機器人成為新型藍領，代替傳統勞動力，在制造業生產線上呼風喚雨。
由于機器人的引入，工廠操作現場的裝備水平獲得大幅提升，使得管理效率的制約成為了更為突出的制造業痛點。
這個痛點解決起來并沒有那么容易，能否突破IT與OT之間的斷層，將操作現場中傳感器與執行器的數據直接上傳到信息層，成為突破管理效率制約的有效手段之一。
工業互聯網時代，穩定可靠的智能硬件和軟件中間件在IT與OT斷層的銜接中起到了決定性作用，然而在這方面具備深厚行業積累并且做過成功實施的公司少之又少…還好最近筆者聽聞了智能制造圈里正在盛傳幾個經典案例，而主導這些項目的人物正是筆者的微信好友，楊鵬宇。
為了進一步了解突破管理效率制約的方案，于是便有了下面的對話。
彭昭：把工廠操作現場層面的傳感器和執行器的數據直接上傳到IT系統，將信息系統和傳統工控系統徹底融合，是怎么做到的？
鵬宇：現在有兩種不同的做法，都代表大的趨勢。
·我們現在的做法是采用分布式控制結構，通過成熟的中間件，銜接IT系統和傳統的傳感器和控制設備。
·另一種做法是直接將傳感器數據接入云端，據我了解IBM正在做相關的方案。現在聯網的成本已經降到足夠低，無論是WiFi模塊還是通訊技術，都在持續發展，促進了物聯網在制造業的落地。
這兩種做法都可以進行嘗試。工業系統和商業系統的融合，強調安全性和可靠性，我們的實施方案已經有了大量的安裝實例，軟件架構，數據管理和安全加密對于IT人來說非常容易理解。
互聯網能夠如此易于擴展，如此強大，很重要的一點就是開放和模塊化。無論是云平臺還是各種應用軟件，都有完善的API接口。不管你開發任何東西，一定要有比較完整的開放接口支持，準備好跟第三方去打交道，才能形成生態圈，快速實現各種功能，解決痛點需求，但是很不幸，傳統的工業自動化系統這種概念并不普遍，大都比較封閉。
解決這個問題需要一個過渡過程，從原來的完全封閉狀態，到現在逐步在某些行業有了通信標準。但是這種通信標準也不能保證完全互聯互通，不能解決統一設備模型之類的問題，還是屬于局部的互聯狀態。我們所提供的中間件起到了一個過渡作用，向上有比較完善的API供各種IT系統調用，向下支持開放驅動框架，擁有眾多標準和非標準的通信協議，能夠跟傳統設備直接打交道。這套方案已經有了十幾年的歷史，從大量的實踐經驗中總結提煉得來。
彭昭：如果采用第一種做法，所有的商業系統都能實現和工業系統無縫對接嗎？鵬宇：是的。比如MES管理系統，本身是信息系統，對接的是事件和流程，關鍵需要的就是數據。但是傳統的工業數據存在于傳感器和執行器那些封閉的盒子里面，而信息系統是沒辦法拿到這些數據的，或者獲取數據的代價比較高昂。所以就需要成熟的中間環節去破解這些數據，而且是使用相對低的成本破解數據，否則沒有意義。
我們的定位就是要解決中間這個環節，讓工廠底層所有的數據都能匯總到IT系統進行處理。我們正在做一些獨特的項目，頂層采用IBM等提供的設施管理信息平臺，中間層使用我們從工廠到信息系統的采集和傳輸平臺，底層采用傳統的控制系統。
以我們在福特汽車實施的項目為例，直接從各種機械設備上面提取數據，采集之后把所有的數據變成福特規定的數據模型，匯總到全球統一的數據中心。比如工廠里的空壓機如何規范，有多少個監控點，命名規則，運行參數和報警，以及數據記錄都在我們提供的智能硬件中完成并接入IT網絡傳輸。這個項目是IT部門發起的，因此要求所有傳輸數據和聯網設備可以被IT理解和管理，不允許使用原有的自動化協議，這就需要建立整套的規范。這個過程并不容易，工廠設備中的變量是很難直接翻譯成IT語言的。福特項目的核心是建立數據的企業標準，福特采用了強大的顧問團隊的建議，在各個國家的各個工廠，推進信息的全球化集中管理。如何跟不同的設備通信，如何還原通信對象，如何在網絡中配置通信對象，福特都做出了明確的標準要求。
彭昭：福特項目最終實現了什么價值？
鵬宇：收益包含十幾個方面，比如能源節省25%左右，操作成本節約5%而且可持續等等，非常多。這個項目主要解決的就是管理效率問題，原來很多封閉的系統根本沒法管理，沒法提取數據，現在這些難點都被攻克了。企業建立了統一的標準，以前全球各地的現場自控體系比較復雜，不同的工廠所使用的設備系統大相徑庭，而且對于報表等有不同的要求，甚至還有很多報表依靠手工制作，效率很低，現在全部實現了通過IT系統進行實時管理。
彭昭：直接把現場層的數據接入信息系統，不怕影響現場控制系統的可靠性嗎？
鵬宇：福特在這方面進行了充分的論證，他們根據可靠性把系統劃分為4種方案。第1種是把現場所有設備直接聯網接入云端，這種當然可靠性最低。第2種是就地接入我們提供的服務器，然后再接入云端，第3種和第4種是利用我們提供的分布式智能硬件——JACE，把數據采集處理逐步移到操作現場的更前端，從管理層，到控制層，再到現場層，使用可靠穩定的智能硬件替代現有的管理監控器件、現場控制器件，乃至直接連入現場執行層面的輸入輸出信號，系統方案越來越完善，系統架構越來越簡單。
從方案2到方案4，經過福特的論證，系統的可靠性事實上隨著方案的推進而逐步提升，初始投入和系統生命周期的逐年投入越來越均衡，最終福特選擇的是第3種和第4種方案的混搭。
我們提供技術，可以把傳統設備的數據轉化成可以被IT理解的數據，然后上傳到互聯網，這就是我們的角色定位。我們把所有的方法公開出來，以便不同行業的系統集成商使用。
彭昭：福特的項目，如果在其他的制造業企業中推廣，具備工業化大批量復制性嗎？
鵬宇：這要看企業是否下定決心解決痛點問題。福特做全球大范圍工廠聯網的重點是要建立整個企業的中央管理系統，要第一時間拿到所有工廠的數據進行分析和評測，提升管理效率。如果沒有大范圍聯網，全球的報表匯總起來需要很長的時間，時間成本很高，而且報表的質量、精度和規范性都是問題。通過中央管理系統，使用成熟的IT方案極大的壓縮了時間成本，報表的質量也大幅上升。汽車廠雖然大批量的采用機械手臂進行生產，生產線很先進，但是在輔助系統、能源管理系統和信息管理系統方面，提升的空間仍舊很大。
國內企業如果也能下定決心，就能復制這套做法，這其中最大的難度在于企業標準。國外的企業往往先建立標準，再決定具體投資和實施。一旦進入具體的實施流程，目標已經非常明確。第一步是把所有的數據采樣先做好，存儲下來作為標準模型，至于這些數據怎么挖掘和分析，慢慢再跟IT公司探討，這是第二步、第三步的事情。前期有個周密的計劃，對于國內企業來說非常重要。
編制企業標準這個事情，國外是靠專業的顧問咨詢公司，國內更多時候是靠企業自己的部門或者相關供應商。
彭昭：所以國內如果想打通商業系統和工業系統，最大的難度在于找不到顧問咨詢公司，只能依靠企業自己？
鵬宇：專業顧問咨詢公司缺乏是事實，但也并不完全是找不到的問題，如果找到的話，制造企業愿意為這個事情買單嗎？因為咨詢公司提供的是專業服務，是無形的東西，國內企業僅僅只為看得見摸不著的服務買單還沒有形成一種成熟環境。
顧問咨詢公司的角色在國內往往被分化在系統集成商、設計院和企業內部的I工程師團隊身上，很少有專業的公司承擔這個任務，這是在提工業互聯網的時候，國內和國外差別最大的一點。
另外補充一點，其實在工業互聯網的推進階段，我們應該意識到每個公司只需要聚焦在自己擅長的一段，比如有些公司擅長云端技術，有些擅長傳輸技術，有些擅長傳感技術，有些擅長芯片技術，把每個公司的長項組合起來，形成生態圈，才是適合工業互聯網發展的思路。
