工厂数字化解决方案篇1
关键词：3D引擎数字化电厂自主化知识产权
中图分类号：tm621文献标识码：a文章编号：1007-9416（2015）09-0000-00
现代工厂庞大复杂，流程工厂被认为是现代社会最复杂的工业系统。这些工业系统包括大量现代高技术设备本身，也包括工艺流程、电气控制等等现代系统工业技术。
1企业总体需求
总体上来说，企业普遍要求在拥有数字化电厂自主知识产权的基础上，解决数字化电厂的具体业务实施和应用问题，所以开发知识产权归属企业自身的数字化电厂的重要性是第一位的。本文从某一数字化电厂项目实施过程中遇到的实际需求为出发点，对工厂用户实际需求进行一定的梳理和分析。
1.1生产部门的需求
要求解决方案能够直观展示装置生产运行，管理人员能在与现场完全一致的虚拟环境中得到工作区域相关的生产信息。在虚拟现实场景中自由漫步，点击设备即可查看相关属性和运行状态信息（例如：压力温度信息、阀门开度、管线腐蚀等情况）。
1.2检修培训等部门的需求
通过对关键设备剖切来查看其内部结构，在三维场景里可视化设备内部结构以及维修方法，演示设备的虚拟组装和拆卸，员工可以360度直观展示、查看设备，标注设备拆装步骤，了解设备的工作原理，将平时看不到的设备结构以及维修方法在三维场景里可视化展现，并可以实现设备的虚拟组装和拆卸。
在工厂的设计建造施工过程中，涉及到非常多的外部参与部门，包括设计方，施工方，设备厂商等。各参与部门对数字化电厂解决方案都有一定的想法和需求。限于篇幅，本文对这一方面不再详述。
2现有数字化电厂流行方案的整体介绍
2.1基于现有成熟软件系统的数字化电厂方案
GiS软件提供商，工程软件提供商与机械行业软件提供商在国内数字化电厂领域均有一定的应用。GiS集中于大场景相关应用，如石油长输管线周边地形等应用，工程软件提供商集中于工厂级的三维模型展示与资料管理，机械行业软件提供商集中于具体设备的模拟与仿真，各有所长，均能解决一定的企业业务应用。
2.2基于底层图形库与几何算法库开发的数字化电厂解决方案
基于opengl等图形库进行的方案开发以及基于oGRe，oSG等相关开源框架进行的方案开发，在数字化电厂行业内均有一定的案例。有较强的计算机开发能力储备的企业单位都以此为基础进行过部分开发，满足了一定的企业业务应用。总体上来说，基于底层图形库或者开源算法框架进行的开发，深度较浅，范围较窄。其可用性，稳定性以及项目投资都超过了绝大多数行业内企业的承受能力。
软件厂商的数字化电厂解决方案是一份软件使用授权和技术服务合同。其软件著作权依旧归属于软件厂商，并不能随数字化电厂方案一同移交给企业。极大了制约了企业推进数字化电厂的积极性和主动性。
3自主知识产权的数字化电厂整体规划方案
3D引擎属于更加广义的软件开发环境，类似微软的VisualStudio或者iBm的eclipse但是又有很大不同，3D引擎综合了大量成熟的开源框架，将最先进的软件架构技术融合进引擎编辑器，同时将在三维造型，场景渲染，动画模拟，仿真计算等领域具有领先地位的图形算法库打包至其核心框架中，其产品解决方案跨平台，直接运行于ioS，android等移动平台，或者于pC环境，浏览器本地插件环境，或者以html5格式于浏览器直接运行环境等。其解决方案能够满足企业自主知识产权和多样化需求的需要。
综合对业主与客户的多次调研，规划出数字化电厂的基本系统架构。
企业的数字化电厂系统应用架构可分为三层：数据层、平台层和应用层，如图1所示：
图1数字化电厂系统应用架构图
数据层：由模型数据库、静态数据库、动态数据库组成。模型数据库中的点云数据库负责存储激光扫描数据，三维模型数据库负责存储智能化的三维模型。企业已建立的静态和动态数据库（例如3DCaD文件、工程文档、p&iD图纸、装置静态数据、SiS、eRp、eam、工业监控等）为系统的数据源。
平台层：由3D引擎在三维模型上提供数字化电厂的三维平台服务。
应用层：由3D引擎开发实现，同时，结合平台层导出的标准三维模型，可以集成更多第三方应用。
基于数字化电厂系统应用构架，规划数字化电厂总体技术架构，如图2所示。
图2数字化电厂技术架构图
4数字化电厂的业务功能实现
4.1工艺状态监控，设备监测等
基于3D引擎开发数字化电厂系统，在虚拟空间中直观提供装置设备运行状态查询，实现在虚拟空间中自由漫步，利用数字化电厂进行实时监控等。
4.2检修与培训等
利用数字化电厂进行设备检修和拆装培训，可以极大的提高培训效果和员工积极性。采用3D引擎复合应用技术进行数字化电厂的规划能够满足业主的需求，经过几年的探索，工厂的信息化建设已经有了比较完整和稳定的模式，”数字化电厂”是在原有信息化的基础上的提升，它不是一个独立的软件，而是基于平台化的规划，配以应用数据的扩展延伸，为各类生产运营系统提供数据支持和关联，让各类系统能够更好的运行，数据能够最大程度的跨平台关联查询，优化工厂运营管理。
5对数字化电厂的建议与展望
数字化电厂现有方案纷繁，各个厂商都推出自己定义的数字化电厂，各种软件模型数据格式的不兼容造成了很大的平台沟通障碍。在这种情况下，很多厂商声称在自己的解决方案具有无缝集成，兼容多种格式，具体统一数据格式的功能，但是在很多项目的实际执行过程中发现，很多情况下企业仅仅是又增加了一种厂商的数据格式。数字化电厂在未来的发展中，统一数据格式是必然要解决的现实问题。
工厂数字化解决方案篇2
21世纪信息技术的迅猛发展为电力工业带来了前所未有的机遇和挑战。建设数字化电厂，深化信息技术的应用，使发电效益最大化，已成为电厂建设的目标和任务。作为国家基础设施产业的电力工业，本着“信息化带动工业化，工业化促进信息化”的方针，正由传统工业向高度集约化、高度知识化、高度技术化工业转变，实现电力企业生产运营的现代化、数字化，信息化已迫在眉睫。
2数字化电厂的概念及建设目标
数字化电厂的概念从二十世纪末出现，一直是国内电力行业建设者热衷的话题和追逐的目标，许多电力建设者、系统解决方案提供者从不同的认识角度出发，给出了数字化电厂若干种概念和解决方案。如：有人认为德国niederaussem电厂（单机出力达到1012mw）仪控系统采用了现场总线技术，管理信息、设备维修信息等也通过现场总线进入DCS和上层it系统，实现了机组优化操作及优化维修管理，是一个典型的数字化电厂；也有人认为将信息系统的数据、设备检修备品备件库与三维模型双向关联实现数字化的运行维护，能在三维模型下进行可视化的施工是数字化电厂；在我国电力行业标准《火力发电厂热工自动化术语》DL/t701-2012中将数字化定义为“数字化电厂是电厂数字化到达一定程度的概念。电厂各控制系统和管理系统（包括现场设备等基础单元）均进入数字化后成为数字化电厂”；我们认为数字化电厂是通过对电厂物理和工作对象的全生命周期量化、分析、控制和决策，提高电厂价值的理论和方法。这一理论和方法研究的对象是电厂的物理对象和工作对象，其方法是从整个生命周期出发研究如何对其进行量化、分析、控制和决策。其作用是可以降低发电成本、提高上网电量、减少设备故障，最终实现电厂的安全、经济运行和节能增效。
数字化电厂的概念不是一成不变的，是一个动态的、随着技术发展不断丰富其内涵的动态发展的概念。
数字化电厂建设的目标是在确保安全的前提下，深化信息技术的应用，以数字化信号为载体，以信息技术为基础，以计算机及网络系统为支撑，优化人力资源配置，提高劳动生产率，降低投资及运行维护成本，使发电效益最大化。
3数字化电厂的模型及结构
3.1数字化电厂的模型
根据国际标准化组织数字化企业和数字化工厂的模型规则，即：
*生产管理和经营决策构建数字化企业
*管控一体化构建数字化工厂
*热工、电气设备全面数字化构建自动化设备资产
数字化电厂模型层次如下：
3.2数字化电厂的结构
结合电厂特点和国际上数字化工厂和数字化企业概念，提出一个具有四个层次，四个支持系统的数字化电厂结构模型。
四个层次：经营决策层、生产监控层、控制层和现场设备层。
四个支持系统：信息系统、计算机网络支持系统、电厂标识系统、三维模型支持系统。
从数字化发电厂的概念出发，建设数字化电厂是方法实现的过程，建设数字化电厂，需要采用以下三个方面的方法实现：
*数字化电厂设计和建设
*数字化电厂运行
*数字化电厂智能化管理和维护
4数字化电厂的设计和建设
4.1利用三维数字化设计技术
采用以国际主流设计软件为核心，集成一套涵盖电厂设计、采购全过程的系统，称为工程项目管理集成系统。包括系统图设计、布置设计、各种计算软件、项目资源管理系统。
采用以三维技术为核心的数字设计手段在完成一个物理电厂的同时，提供一个数字电厂。
4.2利用工程设计协作平台
利用工程设计协作平台对电厂设计过程实现全面的数字化管理，包括：任务分解、资料管理、进度管理等。采用三维设计技术，进行多专业协同设计，以提高设计工作效率和质量，为实现数字电厂向业主的快速、无缝移交打下坚实基础。
从初步设计阶段开始，按照“项目定制-系统设计-布置设计-详图设计”的流程，以三维模型为核心开展工程设计工作。
在施工图详图设计阶段，生成最终的智能piD和三维模型，直接从三维模型中抽取管道安装图和平剖面图纸，已满足现场施工需要。
4.3数字化采购和数字化施工
采用专业化的设计软件，通过系统设计――布置设计，将生成智能piD和本阶段的三维模型供设计评审，同时可以生成主要设备明细表和初步的材料清单。并可提供多种不同类型的材料统计清单：
1）整个系统的材料汇总表，可用于做材料计划；
2）管线预制清单，按每条管线安装所需材料汇成清单，方便领料和物资部控制材料发放；
3）管线装配清单，方便班组的分配工作，发放材料和领料，更好的做到“工完，料尽，场地清”。
利用三维系统，可以模拟施工组织方案，合理组织施工、理顺施工工艺、减少施工准备时间，减少施工交叉，机具调整，加快施工进度。
工厂数字化解决方案篇3
工业云平台正在成为工业巨头角逐的新战场。在今年4月的德国汉诺威工业展上，各大制造业巨头都将自家的云平台与数字化解决方案作为核心展示内容。一个新的工业云平台战场正在形成。
这场战火从两年前开始点燃。2015年8月，总部位于美国的Ge公司率先宣布推出首个面向工业数据和分析的云平台predix，2016年2月，predix正式对开发者开放。
2016年4月的德国汉诺威工业展上，西门子宣布将推出云平台mindSphere，到了2017年4月的汉诺威工业展，mindSphere已经成为西门子展区最核心的展出内容。
同样在今年的汉诺威工业展上，总部位于瑞士的aBB宣布推出aBBability，它集成了aBB从设备到边缘计算到云服务的跨行业、一体化的数字化能力。总部位于法国的施耐德电气推出了ecoStruxure平台，它综合了施耐德电气的互联互通产品、边缘控制，以及应用、分析和服务。
在国内，包括三一重工、海尔、中国航天科工等公司也开始打造自己的平台，推出了树根互联、CoSmoplat、航天云网等工业互联网平台产品。
纵观工业革命的历史，可以简单概括为机械化、电气化、自动化、数字化的逐步进化，每一个阶段都是由于新的革命性技术与工业发生碰撞而产生。
目前各种工业云平台的出现，是当前工业数字化革命的最新表现，它综合了物联网技术、传感器技术、云技术、大数据技术等逐渐发展成熟的新兴技术，与原有的自动化技术、工业软件结合，正在创造出全新的商业图景。
率先布局工业云平台的巨头们希望抢占这一制高点，在原来为工业客户提供纵向数字化解决方案的基础上，进一步发展成横向的云平台，建立自己的物联网操作系统，从中赚取利润。
在个人电脑、智能手机等消费互联网领域出现过的操作系y之争，很可能在工业互联网领域以一种新的形态重现，角逐胜败的关键因素将是各家的生态建构能力。
从云技术的架构来看，工业云平台都将自己定位为平台即服务（paaS）的供应商，它们与微软、亚马逊、电信运营商等基础设施即服务（iaaS）供应商合作，希望建设一个开放的生态，引入系统集成商、软件公司等第三方开发者进行软件即服务（SaaS）的开发。
巨头们逐渐亮剑，打响了工业领域的未来之战。数字化革命的价值
工业云平台并非凭空产生，它背后是工业巨头们多年来对数字化技术在工业领域应用的积累。
2007年，西门子以35亿美元收购了产品生命周期（pLm）管理软件公司UGS，这是西门子转型历史上一起标志性的收购。此后十年，西门子收购了一系列工业领域的软件公司，涉及制造执行系统（meS）、VR技术、机电仿真技术、大数据分析、增材制造、设计自动化等多个领域。
2014年5月，西门子宣布了公司的“2020愿景”，未来将专注于电气化、自动化和数字化，将原有的16个业务集团合并为9个，并设立数字化工厂（DigitalFactory）业务集团。而数字化正逐渐成为西门子增长最快的业务。西门子CtoRolandBusch在2016年底的一次公开演讲中表示，2016财年，西门子以软件和数字服务为主的数字化业务营收约为43亿欧元，预计到2020年，其数字化业务营收复合年均增长率约为8%，这一增速超过自动化业务3%到4%的预计增速，也超过电气化业务1%到2%的预计增速。
西门子经常强调，自己是欧洲第二大软件公司（仅次于Sap），其软件开发人员超过有1.7万多人。
Ge有着类似的路径。2015年9月，Ge宣布成立Ge数字化集团（GeDigital），Ge董事长伊梅尔特当时表示，计划到2020年将Ge变为全球前十大软件公司。伊梅尔特预计，到2020年，Ge数字化业务营收将达150亿美元。
Ge与西门子是智能制造的美国路径与德国路径的代表企业，各自的标签分别是工业互联网与工业4.0。
这些数字、软件技术的引入，让制造企业有能力对产线的设计、生产、运营、销售、服务的各个环节进行数字化模拟，在现实世界的生产线之上建立一个虚拟的数字化生产线，并且通过收集各个环节的数据，结合行业知识，在数字世界中进行分析，优化现实世界中每个环节的效率。这一概念被业内称作“数字化双胞胎”（Digitaltwin）。
微软（中国）云计算与企业级产品业务群高级产品市场经理李冕对《财经》记者如此总结智能制造带来的变化：第一步是精细化的管理，通过柔性化、精细化节省成本，降低次品率；第二是从自动化走向智能化，典型的应用是预测性运维；第三是商业模式从卖产品向卖服务转型。
中国信息化百人会在今年初的《2016中国信息经济发展报告》中指出，消费互联网的技术效应是提高交易效率，而产业互联网的技术效应是提高生产效率。
关于提高生产效率，一个经常被提到的概念是Ge董事长伊梅尔特在2012年撰文提出的1%的威力：即在工业领域，即便效率提高1%，它带来的收益也是巨大的。伊梅尔特预测，未来15年，在航空发动机领域，如果能够节省1%的燃料，可以给客户节约300亿美元；在发电领域，1%的发电效率提升意味着节约600亿美元燃料；在石油勘探领域，1%的资本利用率提升意味着节省900亿美元支出。
应用的案例已经不胜枚举，并且远超1%。
aBB于汉诺威展示了其数字化解决方案aBBability在电机上的应用，通过监测数据进行分析优化，能够最高减少70%的非计划停机时间，提高30%的使用寿命，提高10%的能效。
2016年底，Ge与威腾股份启动数字化工厂转型项目，Ge数字化集F中国区总裁兼首席商务官王春文表示，数字化升级后的威腾生产线，预期将降低20%的制造成本与在制品库存，提升30%的人均产量，并全面提升产品质量。威腾股份也成为了Ge全球供应链中首个展开数字化工业转型的中国供应商。
在西门子的首个工业4.0样板工厂――安倍格工厂中，通过能效管理，其能效提高了20%。战场升级
工业云平台的出现，是工业领域数字化革命的自然延展。它意味着智能制造市场的争夺，从单一的纵向解决方案向横向的平台生态竞争升级，并且为把“1%的威力”拓展到医疗、交通、能源、建筑等多个领域打下基础。
事实上，在单个的数字化解决方案中，云技术的存在就已经必不可少。在把现场的数据搜集上来之后，对数据进行分析、处理，就需要在云端进行。只是这里的云技术，还并非通用的云平台，只是面向单一的客户。
Ge与西门子自身也拥有数量庞大的制造工厂，其数字化解决方案的实施也经历了解决自身内部需求到向客户、行业逐渐拓展的过程。
西门子在推销工业4.0工厂之前，其德国安倍格工厂和成都工厂已经率先建成，每年有着升级制造梦想的参观者络绎不绝。Ge在全球有超过500个制造工厂，其数字化商业有着为Ge服务（GeforGe）、为客户服务（GeforCustomer）到为世界服务（Geforworld）的三重递进战略。
在这个过程中，横向、开放的云平台的重要性逐渐凸显。它是底层数据的入口，并为顶层的软件应用提供支撑，处在数字化解决方案的核心位置。布局云平台的公司，都希望将其打造为开放的物联网操作系统，吸引更多的工业用户入驻，将其数据接入到平台，并与系统集成商、软件公司等第三方开发者合作，开发符合客户需求的工业应用。
据中国信息化百人会的《2016中国信息经济发展报告》统计，多家研究机构都对工业物联网的市场做出了乐观的预测。Gartner预测到2020年，全球物联网终端支出将达到30110亿美元，其中消费者应用15430亿美元，跨行业企业应用5660亿美元，垂直行业应用9110亿美元。industryaRC预测，2021年工业物联网市场将达到1238.9亿美元；Ge预测未来15年中，工业物联网领域投资最高可达60万亿美元。中投顾问估算，到2020年，中国工业物联网市场规模将突破4500亿元。
在这个巨大的市场中，定位于物联网操作系统的工业云平台处在核心位置，它也理所应当成为了巨头们抢占的制高点。
西门子（中国）有限公司数字化工厂集团数字化服务负责人李漓在一次媒体交流会上以个人电脑为例，简单类比了云平台的作用，对电脑而言，它感知鼠标、键盘的输入，通过操作系统上的软件进行运算，将结果通过输出系统反馈给用户；而云平台是从真实世界车间底层感知数据，通过云端的app计算，将结果反馈给工厂的管理层，云平台在物联网中的作用正如电脑的操作系统对于电脑的作用。
Ge和西门子已经抢先一步，predix与mindSphere都是明确定位于paaS的物联网操作系统。
这两个平台的开发者生态也已具雏形。Ge提供的数据显示，目前全球已经有2.4万名开发者参与到predix平台的软件开发中来，各类应用超过250个。在今年的汉诺威工业展上，与西门子mindSphere一起亮相的，还有与其合作的软件开发者，包括微软、埃森哲、eversoft、atos等软件公司，在西门子的云平台上，也已经有超过50款西门子与开发者开发的app。
aBB与施耐德紧随其后。不过相比Ge和西门子，其目前推出的平台侧重已有数字化能力的集成，但未来也将在通用的paaS平台发力。在云平台上，它们正处在从纵向解决方案向横向平台拓展的过程中。
aBB在汉诺威推出的aBBability是aBB从设备到边缘计算到云服务的跨行业、一体化的数字化能力，已包含180多种解决方案。aBB在给《财经》记者的答复中表示，aBBability包括支持数字化功能的行业解决方案以及搭建这些解决方案的平台。
值得一提的是，在汉诺威会展期间，aBB还与软件巨头iBm达成合作，iBm此前也曾推出通用云平台Bluemix，但是这或许并不意味着aBB将借用iBm的云平台。aBB在给《财经》记者的答复中表示，双方的合作将aBBability与iBmwatson物联网认知计算技术结合，帮助工厂及智能电网领域客户创造价值，并且aBB还在答复中明确表示，aBB未来在paaS会有布局。
施耐德电气的ecostruxure平台包含三层架构：互联互通的产品、边缘控制，以及应用、分析及服务。前二者都是施耐德电气具备数据互联与分析能力的硬件产品及系统，第三层――应用、分析及服务――正是施耐德电气在云平台方向的着力点。
据施耐德电气中国区工业事业部软件负责人徐哲介绍，施耐德电气的软件业务包含两方面，一个是行业纵深软件，一个是平台型软件。在行业纵深软件方面，施耐德电气在2016年了针对不同行业的8个解决方案，而在平台型软件方面，施耐德电气希望给客户或者第三方软件集成商提供一个平台型的工具，让他们可以此为自己的客户做定制性深度开发。
显然，当前阶段，并非所有的制造企业都是这些云平台争夺的对象。一家制造企业在进行数字化改造之前，离不开其电气化、自动化的基础，而中国的制造业量大面广，发展情况复杂。尽管如此，可以预计的市场也足够让人心动。
西门子（中国）有限公司副总裁、数字化工厂集团总经理王海滨在一次媒体沟通会上表示，根据中国政府相关文件，到2020年，中国要建成超过300个智能制造试点示范项目，精选确定150个以上智能制造标杆企业，培育40个以上主营业务收入超过10亿元、具有较强竞争力的系统解决方案供应商，以这些数据为参考，中国智能制造的市场是相当可观的。云平台怎么赚钱
云平台的出现将给工业领域带来新的商业模式。西门子pLm软件业务部总裁tonyHemmelgarn在汉诺威会展现场对《财经》记者表示，西门子将通过在mindSphere平台上开发的工业软件盈利，也将通过第三方开发者使用平台资源来盈利。
借助于西门子本身的行业知识积累和软件开发能力，西门子自己也是mindSphere平台上SaaS软件的重要开发者，在已经的50余款app中，有相当部分是西门子自己开发的，西门子也将从这些app中盈利。
向第三方开发者收费，是predix、mindSphere这样的云平台的盈利模式。
在智能手机领域，苹果公司开发的ioS系统是智能手机的操作系统，苹果公司会对appStore上出售的应用抽取30%的收入。而在工业云平台上，多位受访的专家都表示，平台运营方的收费模式不会如此简单。
Ge（中国）副总裁兼数字化首席技术官、Ge创新坊总经理谭瑞忠对《财经》记者表示，predix的收费模式是从业务角度出发，根据管理资产的数量、链接的数量、数据的流量、占用平台、软件的资源等因素来决定定价模式，根据占用资源的多少，定价标准有一定的区分，但是不会如消费互联网一样一刀切。
西门子（中国）公司工厂数字化服务业务拓展经理王保健表示，mindSphere作为paaS平台给用户提供服务，根据实际使用进行收费，按照所连接的设备数量、采集的变量频率和数量，以及实用的app种类进行统一计算。
在西门子官网有关mindSphere的问答板块上，给出了一个实际的收费案例，其费用包括接入mindSphere的每个月的月租费用，使用西门子的一款专业app――Fleetmanager――的费用以及数据采集的费用。对于一个使用三个电机的水泵，以每分钟一次的频率服务电压、电流、温度、转矩、流量等共32个数据，根据其定价标准，对应的费用分别是月租150欧元，app使用费15欧元，数据服务费用2.9欧元，每月收费共大约168欧元。软硬融合
西门子与Ge的云平台，都是基于paaS开源技术CloudFoundry开发出来的，并随着技术的发展不断演进。包括两家公司专家在内的多位受访专家都认为，从技术和平台的功能来看，这些工业云平台并无本质差异。
如同消费互联网领域的操作系统竞争一样，决定工业物联网操作系统竞争前景的，将是各家的生态搭建能力。换言之，谁能吸引更多的工业用户入驻平台，谁能吸引更多开发者，谁能提供更多满足用户需求的应用，谁就将取得优势。
这也决定了各公司都需要寻找不同领域的合作伙伴来搭建生态。
对于工业企业来说，其优势在于对行业专精知识的理解。施耐德电气高级副总裁、工业事业部中国区负责人马跃在一次演讲中表示，数字化有许多东西是有数据无知识。他举了一个简单的例子来说明这种区别：我和一位懂空调的师傅听到空调的噪音，这个噪音就是数据，但是师傅会知道噪音意味着空调出了什么问题，这个区别就是知识。
西门子的李漓如此总结：价值的来源不是it技术，不是平台商业模式，而是垂直领域特定应用场景的专精知识，要以软件将这些知识的价值变现。
因此，对于工业企业，要么自己补上软件能力的短板，要么选择与软件公司合作开发。
从云技术架构角度来看，工业云平台都是定位paaS的平台服务，其底层的基础设施服务（iaaS）有成熟的供应商，在国际市场，微软的azure和亚马逊的awS基本瓜分了这一市场。受访的多家工业企业都表示，不会再寻求自主搭建iaaS服务。
工业领域的应用也在改变着云服务商的角色，微软的李冕告诉《财经》记者，现在大家不再谈论带宽、存储的能力，这些都是必需的，大家更看重有了基础云服务之后能带来怎样的智能服务，比如认知服务，机器学习功能，在工业领域，海量数据抓取之后如何应用，通过非人工手段变得更加智能化、精细化、柔性化。
根据目前的政策，外企的云服务要想落地中国，必须寻找一个中国合作伙伴。今年3月，Ge与中国电信签署合作协议，据谭瑞忠对《财经》记者介绍，与中国电信的合作最重要的方式是中国电信充分发挥网络基础设施与运营服务的综合优势，以及在生产制造行业的客户优势，而Ge是做技术提供方。随着业务的不断拓展，Ge在中国的合作伙伴也会与Ge一道拓展其他市场机遇。
李漓表示，西门子正在积极接触国内的电信运营商和互联网基础设施运营者，也在和国内主要云服务厂商积极接触，来推动mindSphere在中国的落地。生态是竞争成败关键
更重要的竞争来自如何争取客户。
若简单对比西门子与Ge的业务组成，二者在包括交通、能源、医疗、燃气轮机等多个领域都是直接的竞争对手，二者最大的区别是Ge的航空航天业务与西门子的过程工业和数字工厂业务下的pLC、电机、驱动等产品是对方业务板块所没有的。
李漓在一次媒体沟通会上谈到mindSphere的竞争优势时，强调了西门子自动化、电气化产品的覆盖率以及相关行业知识的优势。在李漓看来，这些此前西门子硬件业务的积累，让mindSphere在获取数据时效率、成本和标准化方面都更占优。从业务结构上，mindSphere配合西门子的teamcenter的软件平台和数据平台，能够覆盖产品从设计到生产到服务的全生命周期。
西门子通过收购UGS打造了自己在pLm上的能力，而Ge则选择与美国领先的pLm供应商ptC深度合作。
此外，ptC通过收购软件公司Kepware具备了各种异构设备的连接技术，它集成了各种工业级设备的通信和连接协议，解决了不同现场设备的数据传输问题。ptC自己也开发了thingworx平台，与predix也有合作，开发应用并提供解决方案。
谭瑞忠在接受《财经》记者采访时，强调了Ge在制造执行系统（meS）和数据采集监控系统（Scada）方面强大的积累，这些业务为Ge积累了广泛的工业用户。此外，谭瑞忠也表示，美国深厚的互联网基因让Ge受益，决策层更早意识到互联网对工业的影响，从而能从顶层推动集团的转型。
aBB在今年4月收购了自动化厂商贝加莱，弥补了其在机械与工厂自动化领域的短板。通过这次收购，aBB在给《财经》记者的回复中表示，aBB成为能够全方位提供测量、控制、驱动、机器人、数字化和电气技术与软件解决方案的唯一工业自动化供应商。
马跃则对《财经》记者强调了施耐德电气在能源解决方案方面的积累。马跃表示，在怎样解决工业能耗的问题上，不管是产品级，还是软件解决方案上，施耐德都有很强的发言权。
可以看出，各大巨头都在寻求差异化竞争，而工业云平台的未来格局，将越来越趋向寡头竞争。
ptC高级售前总监纪丰伟对《财经》记者表示，许多公司做工业物联网平台是要抢占数据入口，而对工业企业来说，一旦选定了一家平台，更换就很难。而对平台来说，接入的数据越多，话语权就越大，如同海绵吸水，物联网平台的竞争就是看谁的吸水能力强。因此，各家都是淖约荷贸さ牧煊蚝鸵延械目突群去拓展。而最终谁能存活下来，要看谁的开放性强、兼容性好。
工厂数字化解决方案篇4
档案建设将进入快车道
如今，档案与业务的结合越来越紧密。当档案与业务结合后，必然会产生一些价值，如通过数据分析、数据挖掘等提升企业的工作效率、降低管理成本、挖掘商业机会等。这是当今企业信息化建设的关键内容，也是档案信息化为企业创造的价值。
传统档案数字化后，也能产生很大的价值。比如说，在医疗行业，真实、完整的病历档案在解决医患矛盾时能起到至关重要的作用。相关机构可以通过可信时间戳来保证病历的真实性和完整性。
近年来，我国加强了档案信息化建设的进程，国家档案局中央档案馆印发的《全国档案事业发展“十二五”规划》提到，要进一步加强档案基础设施建设；进一步丰富并优化各级档案馆馆藏，逐步实现馆藏档案资源的优化配置；加快数字档案馆及电子文件（档案）备份中心建设，对电子档案进行安全有效的管理；加强以计算机网络设备和数据库为主要内容的档案信息化基础建设。可以预见，在未来相当长一段时间内，我国档案信息化建设将成为一大热点。
基础薄弱挑战大
然而，相对于业务数据管理信息化等领域，我国档案管理信息化相对比较冷门，发展相对滞后。这也使得我国档案管理信息化建设面临着一些问题：1.国家宏观调控因素较大，很多档案机构是在政府引导下开展工作，未能真正根据自身管理目标进行信息化建设；2.档案行业整体发展不成熟，还没有形成体系，缺乏一整套完整、完善的国家标准与行业标准；3.档案信息化的基础工作不扎实，主要体现在馆藏建设、网络基础设施、档案专业人才队伍参差不齐等方面。
另外，档案定义的外延也给档案管理带来了一定的挑战。“比如说，原来档案办理完毕后就可以归档。可是现在的业务档案就没有办理完毕这一说，档案信息都是实时的。这增加了档案的管理难度。”原国家档案局科学技术研究所副所长邱晓威介绍。
到底该如何解决以上问题，北京航星永志科技有限公司（简称航星科技）副总经理丁祖军认为，相关厂商和用户任重道远。“这不仅是航星科技在目前乃至未来几年所面临的问题，也是档案软件厂商整体要面对的问题。”丁祖军说，“航星科技正在努力引导用户加强人才队伍建设，增加基础设施的投入。我们也站在档案信息资源国家战略的高度，与国家档案局馆、地方局馆、档案研究机构紧密联系、开拓思路，进行学术研究、理论研究与实践，参与标准与规范的制定，推动整体档案信息资源建设。”
航星科技是一家专注于档案和标准信息资源领域的研究与探索的厂商。经过十多年的积累，航星科技拥有完善的档案和标准信息化技术、产品和方案，在档案管理软件研发、数字化建设、信息资源建设、系统集成等方面具有丰富的经验。
工厂数字化解决方案篇5
在四月底举办的汉诺威展会上，西门子、aBB、Ge这些传统制造巨头纷纷在自家展台最核心和醒目的位置推出了基于工业云的工业互联网平台，并且展示了丰富的解决方案和实践案例。
在2016年汉诺威工业展会上，如果说各家展示的重点还是智能和数字化制造生产线，时隔一年，工业互联网的平台已经从雏形走向应用和实践。
作为数字化制造不可或缺的关键一环，云平台系统不再是互联网公司的独有产品，而是走向传统制造过程中迸发出更多新的火花，让传统制造商们贴上“数字化”的标签。
而对于传统的工业生产线而言，工业互联网带来的优势，就是将采集而来的数据进行分析，帮助制造企业提高生产效率和产品质量，对生产周期进行更为精细的管理。
“软”与”硬”的结合
毫无疑问，对于传统的互联网公司而言，工业生产是一个陌生的领域；而对传统制造企业而言，云平台技术也是一个新鲜的领域。两者之间相互融入和适应是工业互联网发展进程中的一大挑战。
在今年的汉诺威展会上，西门子展出了其基于云的物联网操作系统mindSphere。借助mindSphere，西门子正在搭建一个开放的物联网（iot）生态系统。作为平台即服务（paaS），它支持应用（app）和数字化服务的开发、运营和供应。
值得注意的是，微软、亚马逊等这些传统的互联网巨头成为了mindSphere生态圈扩张中不可忽视的一股力量。西门子也把这些亲密无间的合作伙伴邀请到了展会现场。这些合作伙伴作为云基础服务商的同时，也在云平台上开发不同类型的工业软件。
作为一个开放的物联网平台，mindSphere一方面吸引着更多的软件开放商开发出更多的应用软件，以供不同领域的工业客户使用；另一方面硬件商希望借助平台推销硬件产品。
这是一个正在形成的新生态圈，参与方包括云基础设施服务商、软件开发者、物联网初创企业、硬件厂商等。
据介绍，目前西门子已经有超过50款工业软件上架，其第三方开发者包括埃森哲、atos、evosoft、Sap等。
事实上，除了西门子推出mindSphere，它的竞争对手美国通用电气（Ge）也推出了类似的工业云平台predix。据展会上Ge的一位工作人员介绍，Ge工业云平台于2015年上线，试图打造由实施者、创新者和商业化渠道组成的生态系统。该项目向希望在predix基础上开发软件和应用的独立软件开发商、创造支持predix的解决方案的技术合作伙伴并且向开发predix认证的服务的集成商开放。
同样地，predix的客户将有望从Ge甚至越来越多的第三方公司获取全新开发出的应用和服务。开发人员将可看到每个连接到他们的操作环境的人员。在这一过程中，企业能够部署和应用监控，以此来不断适应物理世界和数字世界的新要求。
除了Ge、西门子，其他制造企i也在积极为数字化转型做准备。菲尼克斯打造了自己的云平台pRoFiCloud，并依托此平台开发了多款软件。
依托于开放平台所带来的魅力，强强联手的故事也在一直上演。
虽然aBB没有推出专属的云平台，在全球范围内对外宣布aBBability理念――180多个数字化解决方案组合。根据aBB与微软的战略合作伙伴关系，aBBability的下一代数字化解决方案和服务将在微软azure云平台上面开发和构建。
在汉诺威工业博览会上，Ge协同它的中国合作伙伴华为联合基于工业云的工业预测性维护解决方案。新方案将华为边缘计算物联网eC-iot（edgeComputingiot）方案和Ge的工业互联网云平台predix进行融合，通过华为边缘计算物联网关、敏捷控制器（agileController）和Ge工业互联网云平台predix，以及合作伙伴的传感控制设备、工业应用等组件的有机融合，构建工业网络信息通道、互联平台，提供预测性维护服务。
在未来，工业巨头们打造的工业互联网平台类似于ios或者安卓系统，平台基于现有的工业产品收集大量数据。开发者可以在上面开发app，监测实时数据来实现工业产品监控，利用过往数据来预测未来状态，提出解决方案等等。
而对于平台的缔造者西门子、Ge这样的传统工业巨头而言，伴随着新的工业生态圈的形成，新的商业模式正在出现。
新商业模式
就像西门子股份公司数字化工厂集团首席执行官Janmichaelmrosik所说的那样，“涵盖整个价值链的整合及数字化转型是保持未来竞争力的关键所在。”
基于物联网操作系统，未来的工业生产从产品设计、生产规划、生产过程、生产制造和服务都将进行整合，形成一个协作系统。
毫无疑问，新的生产方式必然带来新的商业模式。
对于西门子而言，迫在眉睫的就是将工业互联网产品市场化。Janmichaelmrosik向《能源》杂志记者介绍了目前mindSphere主要功能。首先，平台即服务paaS。西门子提供mindSphere，对和mindSphere连接的设备根据流量计费。其二是软件即服务SaaS，不同开发商可以在平台上开发软件。第三，就是由mindSphere驱动的、西门子本身提供的数字化服务。比如西门子客户某发电厂，将此发电厂和mindSphere连接，对发电厂的状态进行监控，提高发电厂的可靠性和可用性。
也就是说，工业互联网平台其本身以及依托此平台开发的软件都将带来商业利益。由于工业云平台处于起步阶段，目前尚未形成固定的商业模式。上述Ge工作人员对记者称，现阶段收费方式多种多样，可能按照流量、次数等不同标准进行收费。
一家名叫Bluvision的传感器公司和西门子进行了合作。通过与西门子的合作，它将自家生产的传感器装在西门子设备上，进行数据采集和分析。通过将数据采集到自主开发的软件，对数据进行分析，为客户提供更为优化的解决方案。与此同时，也促进了传感器的销售。Bluvision负责人对记者表示，通过初期的合作，让客户看到价值，必然带来更多的订单。
虽然工业巨头们都已经摩拳擦掌、跃跃欲试，但他们的工业云平台试验才刚刚开始。
工厂数字化解决方案篇6
一、水利工程施工布置三维设计
水利工程大多处于高山峡谷地段,施工场地狭窄,因此水电站施工总布置设计工作具有系统性及复杂性,合理选择和布置施工场地及方案,建立施工布置的三维模型,三维施工总布置设计过程则更为复杂,快速准确地给出施工总布置直接关系到工程的顺利实施和经济效益的发挥。三维施工涉及到科学与工程计算、计算机图形学、图像处理、人机界面等多个学科和技术领域,得到最优施工总布置。数字地面模型的建立。数字地而模型主要有矩形网格数模、三角网格数模,数字地面模型是地表(地物和地貌)的数字化特征,数字地面模型由用离散的形式将某一区域内一系列采样点的信息,给定某种数学方法来拟合地表形态组成。其中矩形网格数模是将设计区域用一定间距的网格划分,通过插值算法得到各格网顶点高程值;三角网模型按优化组合原则把离散数据点作为三角形顶点,相互互连成连续的三角形面,从而在空间形成各边互不相交与包含的三角网系。实现三角形构网的基本顺序为:通过程序将地面等高线上的点写入文本文件,文件一行存储的数据为点的横坐标、纵坐标及点的高程,然后依次循环读出文本文件中各点的数据,并将其绘在aUtoCaD模型空间,选取所要处理的区域内的点进行构网。渣场的设计。这要根据弃渣量来确定工程所需堆渣场的大小。
场地平整设计。首先根据施工场地地形情况及占地面积定出场地边界,根据工程施工区地形,计算得出场地挖、填方工程量及土石方平衡情况。根据在土地平整中涉及的主要指标值,不断调整场地设计高程,应用适当的工程量计算方法,将施工场地内各点的高程改为设计高程,最终得到得施工场地平整后的三维数字模型。施工道路三维布置。它必须建立在数字地面模型基础之上,将设计好的公路路面模型和数字地面模型进行拼接计算,即横断面边坡角点的计算,进行路面的三维显示,并用直纹曲面表示道路曲面。
二、水利工程施工设施厂址优选
水利工程施工设施厂址优选的选择是施工企业布置的基本内容,在施工过程中,砂石混凝土系统占整个工程比重很大,对于以混凝土为主体的水利水电工程,其主要特点是规模大、生产不均衡,是施工设施厂址选择及布置的关键,因其工作环节多、作业线长,所以对制品的质量要求严格。混凝土生产系统选址的原则:砂石料场规划原则。砂石料综合规划设计应严格按规范或己经多个工程验证的成熟经验作为设计依据,必须以相应深度的勘探资料为琴础,有序进行;料源规划应与施工承包商的施工设备和施工管理水平一致,分期施工必须统筹考虑料源所使用和加工系统的延续性;在进行料场选择时,要根据工程混凝土工程量、级配资料,通过了解工程的需要以及近期发展规划、料源状况,结合料源实际情况,通过综合的经济技术比较确定,以便确定建立梯级共用或分区性的砂石生产基地,并考虑工程开挖料利用的可能性。防止水土流失,保护环境。
砂石骨料加工厂的选址原则。在选址过程中,要将砂石混凝上系统总体规划与料场、运输方案进行综合考虑,多料场供应的天然砂石料加工厂应尽量在主料场附近集中设厂,人工骨料加工厂厂址应尽量在其附近设置加工厂,砂石加工厂应尽量靠近运输干线,以利于供水和供电。厂址要满足建厂所需要的地华条件,砂石加工厂位置应尽可能远离职工居民生活区,并有足够和合适的场地布置各项设施和堆料。混凝土工厂选址原则。对于混凝土坝为主体的大中型水利水电枢纽工程,位置选择一般要满足混凝土工厂的建设和生产,要避免和其它施工活动互相干扰;厂址应便于拌和楼(站)的物料进出,厂址一般设在大坝下游,选择在地质良好、地形比较平缓处;厂区主要建筑物应高出当地20年一遇的洪水位,混凝土工厂的选址必须考虑其施工方法,使其综合效益最大,并结合混凝土施工方法进行方案比较和优选。混凝土生产系统厂址优选的内容。根据砂石混凝土系统优选内容,根据工程勘探资料、设施厂址可行性研究,和工程决策者的知识经验以及设施选址原则,综合分析选址过程中涉及的各项费用,通过经济技术比较确定建设厂址。
三、水利工程施工总方案布置优选
工厂数字化解决方案篇7
德国工业4.0战略的三层视野
国家视野：德国政府于2011年公布《德国高技术战略2020》，涵盖工业4.0、数字化进程、智慧服务、大数据、云计算等课题;2013年4月推出《实施工业4.0战略举措的建议》。2014年11月颁布《工业4.0标准实施路线图》
欧洲视野：2014年8月，德国政府颁发《数字化议程2014-2017》，对接欧盟数字化议程项目。在实施工业4.0战略后又提出“数字化议程”，目的之一是通过“产业的数字化”，包括智能制造与服务、大数据和云计算等领域新的商业模式创新，为德国开辟发展机遇，促进经济增长和就业，并为工业4.0体系提供长久动力。
国际视野：国际竞争方面，美国政府于2012年推出《美国先进制造业国家战略计划》，同年12月通用电气（Ge）提出《工业互联网》战略;2013年8月我国工信部《信息化和工业化深度融合专项行动计划2013-2018》。由此，美国的“工业互联网”、中国的“两化深度融合”、德国的“工业4.0”等殊途同归的工业发展战略为世人瞩目。
国际合作方面，2014年10月中德两国《中德合作行动纲要：共塑创新》。纲要第二部分“可持续的经济发展和金融领域合作”，设“经济”、“工业4.0合作”、“金融”3大主题。涉及工业4.0合作的内容有：工业生产的数字化（工业4.0）对于未来中德经济发展具有重大意义，该进程应由企业推进，政府政策支持;建立两国工业4.0对话机制;将工业4.0议题纳入中德标准化合作委员会;进一步深化两国在移动互联网、物联网、云计算、大数据等领域合作。为此，工信部苗圩部长在讲到德国工业4.0与中国两化深度融合关系时，使用了“如出一辙、异曲同工、殊途同归”三个关键词。
工业4.0的国际探索与实践案例
据2013年德国“工业4.0前景”报告，47%的公司已积极参与工业4.0计划，18%的公司参与了对工业4.0的研究，12%的企业已开始实施工业4.0计划。笔者认为，德国企业既往成绩斐然，目前是实施工业4.0战略的主角，探索最佳实践众望所归。
工业4.0最佳企业实践
根据文献研究和笔者2014年访德交流，工业4.0实施既包括工业4.0创意单位西门子、博世公司和弗劳恩霍夫研究院等，也包括其他诸多企业，如软件企业Sap和大众汽车;此外，德国专家还指出诸多中小企业正在努力践行中。据罗兰贝格报告（2014），工业4.0最佳企业实践包括：
德国通快公司作为工业4.0技术提供商，实施了首例“社会化机器（一种人与技术交互而达成产出的环境）”案例，据称其产品的每一个零件都是智能的，保留着以往加工的所有信息;同时各生产装置都因互联而知晓彼此的加工能力，以便生产流程可以自动优化;用户也得以实时介入乃至干预产品的加工。
德国西门子公司实施工业4.0的医疗工程，一改需要废时多日适配患者的标准化人造膝盖和髋关节，在工业4.0方案下仅数小时即可完成个性化产品的人体植入。
英国劳斯莱斯公司采用3D打印技术制造航空发动机元器件，采用轻型材料，并将原需18个月的订单周期（源于复杂工艺工装）大大缩减，显著提高了企业竞争力。
法国达索工业软件公司，重视工业4.0在产品开发与生产集成方面的应用，实现了从工程到pLm，进而演进到集成虚拟-实体平台的工业4.0模式，核心内容完整的3D数字化工艺设计、制造和数字化生产线解决方案，以及3D数字化体验平台。
工业4.0实践案例
【德国博世公司实践案例】作为创意和发起单位，博世参与了德国工业4.0战略的制订，其实践也较完整地表达了工业4.0的内涵。
物联网和务联网（iotS）参考模型：从底层向上依次为物联网、互联网系统与服务平台、务联网、应用领域等四层，通过机器间（m2m）的无线网络互联、业务流程与业务规则的改进，形成了物联网与务联网模式。物联网的it技术环境包括m2m语义获取、数据归集和大数据处理;务联网的it技术环境包括互联的企业、互联的业务流程和业务规则、云计算与大数据的服务等。博世提供了物联网套餐或工业4.0“工具箱”软件系统，为制造企业提供软件创新解决方案。
“智慧工厂”模型：通过集成it技术与企业生产的新型商业模式，智慧工厂主要由产品研发与流程，感知与互动环境，生产加工环境，也包括柔性工厂、联网生产、预测性维护等内容。智慧工厂的外部界面包括自适应的物流模块，通信与服务模块，以及云服务的“技术和交易市场”。
工业4.0的应用：智慧服务是工业4.0的核心概念。博世推出“预测性维护”的智慧服务产品，包括实时解释机器与传感器数据、分析机器数据及故障预测、规划维护流程、集成企业it等环节。对制造企业客户，好处是提高设备的整体效用和系统运行可靠性，有效利用零部件和产品的最大服务生命周期，并提供专家知识的积累和传递。预测性维护的“远程服务门户”可集中访问客户的机器和系统，并完成远程软件更新。
工业4.0路线图：博世演进开发的工业4.0系统，第一阶段开发远程服务门户，包括通信平台建设、对象的状态监视和预测性维护模块;第二阶段开发基于对象的数据，包括智慧化的适应性测试、物流运输和库存数据等;第三阶段将开发数据挖掘和分析系统。
【德国西门子公司实践案例】作为倡导者和践行者，西门子在汉诺威工业博览会上展示了工业4.0示范，表达其构建未来智慧生产的能力。
西门子的工业4.0观：未来企业新增竞争力，将来自通过增加能源和资源使用率来提高企业的经营效益、更多的复杂产品和更大的数据量来缩短产品入市时间、个性化的规模定制和更高的产能来增强产品对市场的适应性。工业4.0宛如“算法化的生产棋盘”，通过联网的嵌入式技术，与分布式的CpS系统交互，其产品因“纵向集成”而包含加工信息，其生产组织因“横向集成”而包含整个价值链的自组织信息，其生产流程因“端到端的集成”而体现依实时场景的灵活决策。
强调工业信息技术和工业软件：各类计算机辅助应用软件、产品数据的协同管理系统、数字化制造软件、3D流程设计与工厂分析工具、制造执行系统等，实现企业价值创造各环节的紧密相连，优化生产过程。西门子工业部门雇佣了7500位软件工程师，为其7万客户及750万pLm协议用户提供专业服务。
“智慧生产”案例：西门子安贝格工厂生产高度数字化，可独立于实体生产进行仿真与优化;安贝格采用制造执行系统，显著提高了生产效率和灵活性，允许在一分钟内更改产品及工序;工厂的测量事件达每日100万以上，采集后由中央系统保证其数据的一致性;每一件产品都带有其加工信息，若发现差错，控制系统可依既定工序进行干预和纠正。由此，安贝格百万缺陷率仅为15%，成为产品误差最小的企业。
设计智慧工厂，构建贯穿价值链的端到端工程数字化集成：按提高企业生产整体竞争力的要求，从“产品设计”开始，经过“生产规划”和“生产工程”，到“生产实施”和“服务”等5个环节，展示了工业4.0纵向集成和端到端集成特征。在“产品设计”阶段，实现贯穿整个产品生命周期的价值增值，通过产品生命周期管理系统，全面优化企业的产品研发流程。在“生产规划”阶段，通过虚拟仿真技术和pLm解决方案，客户在实体生产之前即可对生产流程进行模拟检查和优化，并保证虚拟生产模型与实际生产设备间的无缝互动。在“生产实施”阶段，一改传统单台产品的优化模式，转而采用“全集成自动化（tia）”概念的“集成驱动系统（iDS）”，一站式地实现了产品系统的增值。
CpS概念的“数字化企业平台”：数字化企业平台是实现数字制造的载体，在物联网、云计算、大数据、工业网络技术的支持下，通过共同的数据库和集成工具链，集成先进的生产管理系统、生产过程软件和硬件，达成各种产品元部件生产之间的无缝集成。西门子已开始为我国企业提供数字化企业平台解决方案。
启示
以上国际案例的共性部分，包含对CpS系统的认可、对三大集成的重视、关注智慧工厂和智慧生产的主题探索。案例中采用新兴技术已是标配，构成了工业4.0的高价值内容，这也解释了《中德合作行动纲要》的工业4.0部分，专门强调“进一步深化两国在移动互联网、物联网、云计算、大数据等领域合作”。
工厂数字化解决方案篇8
国际影响不断扩大：从汉诺威工业博览会情况看工业4.0领先供应商战略的推进
创始于1947年的汉诺威工业博览会，是全球制造业领域最负盛名、规模最大的博览会之一，也是德国乃至全球制造业前沿技术发展应用的集中展示地。2013年4月，德国政府正是在该博览会上首次提出工业4.0战略。通过实地调研特别是与参会各方的深入交流，我们感到，德国工业4.0的理念接受度和技术成熟度都相对较高，其全球领先供应商战略目标很可能实现。
工业4.0理念因其前瞻性和延续性而易于得到国际认同。2016年汉诺威工业博览会的主题是“产业集成（integratedindustry）――发现解决方案”，展出包括工业自动化、数字化工厂、工业零部件、研发和技术、能源这五大块，其中重点关注工业自动化和it技术的结合、能源和环境工程、创新的分承包解决方案、研发等话题。总的看，发展前沿基本都体现了先进信息技术的广泛渗透和融合。工业4.0的发展演进体现着向智能化、网络化转型发展的连贯思路，自然更易于得到国际社会的普遍认同。
德国企业不少技术及解决方案已相对成熟。从博览会情况看，在提供相关技术及解决方案方面，德国、美国等国的企业明显更具竞争力。作为博览会的主办国和合作伙伴国，德国、美国的参展企业数量众多，分别位于第一位和第三位，并且几乎涉及了所有关键领域，受关注度非常高。更重要的是，这两国的企业在基本理念、技术先进程度、解决方案成熟度和储备等方面明显处于优势地位，且两国都有多家领先企业，在很多高端领域和环节已经形成了群体性优势。总的看，在理念被接受的前提下，又能提供相关的技术及解决方案，德国企业“走出去”自然空间广阔。
国内应用见到实效：从博世集团洪堡工厂发展看工业4.0领先市场战略的推进
无论何种产业发展战略，最终还是要落脚到企业层面，落脚到能否提高竞争力。总的看，据德国工业企业联合会引用罗兰贝格公司的研究表明，德国与瑞典、奥地利、鄱兰这四国目前处在工业4.0建设领跑者地位，一些德国企业已经清晰地感受到工业4.0在效率改进等方面的效果。
具体以博世集团洪堡工厂为例。该工厂在博世集团内外部相关评比中多次获奖，被普遍认为是目前最具代表性的工业4.0样板工厂之一。洪堡工厂有两个事业部：一个生产具有大规模生产特征的汽车柴油系统，另一个生产具有多品种、小批量特征的驱动和控制部件。两相比较，后一个事业部的生产类似“大规模定制”，产品差异性更大，生产组织复杂性显著提高。比如，该事业部向1500多个客户提供4500多种产品，重量从0.2-300公斤不等，长度从5-80厘米不等，批量从1-100件不等，单个部件的生产周期从5秒到125分钟不等。为更好应对这种复杂性，该工厂在持续开展精益生产的基础上，进行了工业4.0升级。工厂在2012年与高校、科研院所等合作研究智能工厂架构，2013年启动智能自动化和数据挖掘工作，2015年初建立了基于价值链分析的工业4.0组装线。这种改造升级的成效是显著的，产品质量持续改善（从10年前的1000个ppm下降到70个ppm），生产和交付效率明显提高，客户认可度不断提升，市场空间也更为广阔。
抽象来看，生产制造型企业追求的目标是基本不变的，即以更低成本、更快速度满足更具个性化的需求。不同企业因自身发展基础等方面的差异，其能够选择的最现实、最经济的竞争力提升路径也有很大差异。洪堡工厂的实践说明，在技术研发、质量控制特别是整体的精益生产达到较高水平后，工业4.0解决方案已成为进一步提高竞争力的重要手段。
公共服务体系日益健全：从平台建设看工业4.0推进机制的完善
通过与德国各方的座谈交流我们发现，德国各界特别是政府对工业4.0平台（platformindustrie4.0）建设寄予厚望。
建立平台是为解决德国数字化转型面临的问题。德国虽然对实现工业4.0战略目标持乐观态度，但也清醒地认识到其在数字化转型过程中依然面临着诸多挑战。主要包括三个方面：一是在企业层面的it建设和应用比较强，但在整个社会的it建设和应用方面还较弱，特别是与美国的差距巨大；二是仍然有45%的企业（主要是中小企业）缺少面向数字化时代的解决方案；三是在商业模式创新方面与领先国家差距较大。工业4.0平台，就是在以产业跨界融合发展、“基于合作的竞争”为特征的时代背景下，德国解决上述问题的一个重要抓手。
平台目前已经发挥实质性作用。工业4.0平台建设始于2013年汉诺威工业博览会，三年多来已取得不少成效。一是成为知识和信息传播节点。在线图书馆汇集了政府相关战略文件以及平台各工作组的研究成果等内容。用户案例地图集中展示了德国各类型企业应用工业4.0解决方案的实例，目前已有200多个。二是为企业开展测试提供多方面支持。新的想法、模式、组件等在正式投入生产前都需要作测试。平台详尽列出全德国500多处能够开展相关测试的地点，以便于企业获取相关资源。三是广泛开展国际合作。平台已与美国、中国、法国、日本等主要国家建立了联系或提出了合作计划，希望让工业4.0从一个“德国课题”变成“世界性课题”，也为本土企业走向国际市场提供了便利。
平台尤其重视为广大中小企业提供公共服务。“隐形冠军”被普遍认为是德国制造业长期保持竞争力的重要支撑。但在这次技术和产业变革中，基本都是大企业特别是跨国企业做主导，而有相当一部分德国中小企业对数字化转型还抱有怀疑或观望态度，特别是对前期高昂的投资和后续不确定的经济回报心存疑虑。针对这种情况，在德国政府的支持下，平台尤其重视为广大中小企业提供公共服务。其做法主要包括：保障中小企业的参与；为中小企业提供信息、测试、资金等多方面支持；以应用实例化解中小企业的顾虑。
启示及借鉴
通过在国内及德国与各个方面的广泛调研座谈，我们对全球制造业发展格局的变化以及如何实现国内制造业转型升级有一些深切体会。
领先国家积极探索智能制造的发展路径，并且正在加强相互合作。主要国家在智能制造方面的探索，是围绕理念、模式、技术、标准等多个维度展开的，核心是理念及其实现路径。从博览会情况看，工业4.0和工业互联网这两种理念目前在全球竞争中处于领跑地位，其他发展理念尽管仍有迎头赶上的机会，但难度已经较大。更为重要的是，博览会集中展示了适用于不同场景的100多种解决方案，一些领域的实现路径已相对比较明朗，这都说明领先企业已经将重点逐步转向商业化应用和推广。此外，自2016年年初以来，通过工业4.0平台与工业互联网联盟（industrialinternetConsortium）的对接等方式，德国、美国正不断加强合作。2016年汉诺威工业博览会也是双方合作的一个重要契机。首次成为博览会合作伙伴国，美国派出了其历史上最大规模的代表团参展。在博览会上，“当工业4.0遇上工业互联网”论坛共吸引了8000多人参加，很多与会者对标准衔接等抱有浓厚兴趣。
清醒看待我国与领先国家之间的巨大差距，切实增强追赶紧迫感。面对新工业革命，我国确实面对前所未有的历史性机遇，但必须看到挑战也十分艰巨。国内外调研中我们发现，在政策协调和针对性、生产制造过程与信息技术融合、中小企业发展环境、创新组织方式等多个维度上，我国与领先国家还存在较大差距，而且有相当一部分差距在中短期内可能都难以缩小。博览会情况就是一个很好的例证。在博览会的5200多家参展企业中，我国约有650家，绝对数量排第二位。但大多数企业集中在灯具制造、铸造等领域（我们并不认为这些产业是低端的，只是这些企业生产的产品附加值不高），展台与之相邻的企业大多也来自发展中国家，受关注度总体较低；少数企业开始进军工业自动化、工业机器人等领域，但目前来看还相对比较初级；仅有华为等个别企业能够开始在一些重点展厅与全球领先企业同台竞技。
正确认识制造业向中高端“爬坡”的复杂性和难度，应脚踏实地、久久为功。产业发展实践已反复证明，行百里者半九十，制造业越往高端发展遇到的难度越大。先进制造业基本都是人才、技术、知识、资金密集型行业。在一定的条件下，人才、资金、设备等还相对容易解决，但技术成熟、知识积累、市场认可等在短期内很难实现跨越式发展。尽管我国具备超大规模多层次国内市场等优势条件，不少产业在发展初期比较容易实现规模的快速扩张，但我们需要切实认识到在关键领域和环节实现突破的巨大难度，需要切实摒弃盲目乐观和过度自信，脚踏实地做好自己的事情。
工厂数字化解决方案篇9
【关键字】数字化管理智慧水务应用
在水务行业中实施数字化管理一直以来都是水务集团在思考的问题，由于智慧水务概念的产生，逐渐将数字化管理实施力度提到了管理转变的日程上。在水务管理中实行数字化管理有利于加强水务管理的规范化和智能化，促进水务行业今后的发展。但是如何有效的运用数字化管理，本文主要通过分析天津市污水处理的事件，以这一事件为案例，分析在水务管理中是如何运用数字化管理概念和实际操作的。
一、政策背景
2013年，住房城l建设部下发的通知中提出，确定在北京等多个城市实行国家智慧城市试点。随着智慧概念的产生和试点，各行各业都开始重视“智慧”的理念，部分行业已经开始讲智慧理念运行到自身的管理中，而作为城市建设重点的水务行业也正在进行“智慧”的创新改革。污水处理行业是国家新兴战略产业之一，国家在“十二五”规划中就对城镇的污水处理提出了更高的要求，随着我国对污水处理重视程度加深，至此在今后几年间我国污水处理厂数量也在逐年递增。随着污水处理厂数量的增加，电子地域分布广泛，集团与各厂之间的信息传递以及运营管理水平逐渐出现脱节的现象，在管理中出现的人才短缺以及运营消耗大等这些问题使得集团急切的需要进行集约化管理模式，实现企业资源配置合理，有效提升对于下属单位的管理力度。
二、智慧水务的概念
智慧水务的概念提出主要是指借助水智能系统形成的水务管理模式，在常规的水管理模式上融入信息化管理机制系统，对于水务管理中涉及到的自来水、污水和中水等各种水的处理进行数据一体化管理，从而提高整个城市用水的经营管理水平。在“智慧水务”理念的指导下，水务集团内部管理发生了极大的转变，水务集团内部采取数据采集、传输等传感设备在线检测水务系统的运行状况，并且采用可视化的方式有机整合水务管理部门设施，形成了“水务物联网”。水务集团通过数字化管理将大量的水务信息好资料进行分析处理和整合，并且通过网络及时的将信息传递给排水公司，通过各种智能化系统对水系统进行检测，遇到问题能够及时的反馈，对于问题的处理解决都能达到实效性。
三、工程案例
本文主要针对天津污水处理的事件作为一个案例来解析数字化管理在水务集团中应用的作用体现。
（一）系统框架结构。在这个案例中所采用的一个系统框架大致分为感知层、网络层和应用层。感知层的设备中包含有各污水处理厂、泵站的在线仪器仪表、生产设备、自控系统等，是物联网框架的基础，利用系统网络数据之间的传递和转换在不影响污水处理厂正常运行的前提下，进行多种通信接口的转换，从而实现最完善的感知层体系。而网络层就是依靠有线网与互联网之间的融合实现总集团对下属企业、分公司的管理，并将数据信息通过网络即时传达到总部。应用层是基于物联网的污水处理综合运营管理应用体系，但是应用层面是建立在感知层面和网络层面基础上的，首先通过感知层面的对于各种数据进行初步的加工和展示，然后针对超额数据发出预警信号，其次就是通过对生产运行的数据的汇总计算，实现污水处理厂以及集团内部各种图表的运行，方便管理人员对于日常运行情况详细了解。再次就是通过各个运营环节的数据分析和处理方便了解整个运营过程和信息，最后就是对这些数据进行各种分析，制定出最佳的决策方案。
（二）实施效果。天津市污水处理综合运营管理平台对于污水处理过程中企业的进、产、排三个环节进行实时的跟踪，通过云设备和计算机信息的系统将各环节中的工作状况等信息进行分析和整合，并从中寻求出最佳的处理方案，实现了对污水处理企业生产过程中的实时控制以及精细化管理，达到规范管理、节能减耗、减员增效的目的。建立在物联网科技以及云计算平台之上的城市污水处理综合运营管理成为天津市在处理污水环节中的关键平台，对企业进行数据的收集、整合、处理和传递等都奠定了良好的技术基础，为企业实现减员增效、节能减耗等方面的目的提供了强有力的技术支持，从而不断完善城市污水处理信息化综合管理的解决方案。
（三）效益价值
1、提升水务集团的运营管控能力。在水务集团中建立数字化信息管理平台，实现对运营过程中所有数据的收集、监测、分析和整合处理，为企业管理提供强有力的数据信息依据，在管理过程中逐渐形成精细化管理模式，逐渐通过管理水平的提升形成企业整体的核心竞争力，强化企业的管控能力。
2、提升水务集团的决策分析能力。数字化信息管理模式的建立有利于有效数据信息的快速传递和分享，使得水务集团总部能够在最短的时间内了解到最有效、最真实的信息，方便管理层根据提供的信息作出最实际的决策。通过数字化系统提供的具有专业性的数据进行分析管理，协助管理层制定科学合理的决策。
3、建设标准化运营管理体系。建立标准化运营管理体系有利于企业减少管理成本和运营过程中的维护成本费用，使得企业拥有更多的资金去扩展自身的业务，为企业今后的长期战略化发展以及公司内部信息化管理都奠定了坚实的基础。
总结：目前根据我国水务集团的运营状况进行分析了解到，一些大型的国内水务集团在发展过程中遭遇到了全方位的挑战。在水务企业管理中不仅要重视企业内部的各个运营管理环节，同时也要注重企业未来发展战略，因此，加强企业内部数字化管理模式的开展是管理方式转变的必然趋势，通过对各行业以及税务生产过程中自动化发展可以看出，今后税务集团依靠数字化管理平台的必然性越来越大。
参考文献：
[1]徐学梅.对水务集团资金管理的浅议[J].经营管理者.
2014（34）
[2]乌市水务集团：水质安全突发事故应急演习[J].给水排水
动态.2008（01）
工厂数字化解决方案篇10
“苹果再定义了手机，亚马逊重新定义了零售，腾讯的微信重新定义了沟通，滴滴打车、Uber重新定义了出行……所有成功的‘互联网+’企业的共同点就是成功地‘再定义’了原有的产品和服务。通过产品和服务的‘再定义’，与互联网进行深度融合，释放出惊人的力量。”7月28日，在京举行的2015t.a.i.创新应用与软件基础设施大会（简称t.a.i.大会）上，东方通Ceo沈惠中如是说。
再定义的力量
所谓t.a.i.，t是指东方通，a是指应用，i是指基础设施。t.a.i大会邀请了国际软件大师Dr.ivarJacobson和Gartner资深分析师matthew对软件和互联网+未来的发展趋势谈了自己的看法。
Jacobson表示：在“互联网+”时代软件开发需要丰富多元的开发方式和环境。我们的开发方法在“互联网+”时代不可以再次割裂、分开，必须有通用性和公用性。
而Garner的分析师matthew有关“数字双模底下的架构”则从另外一个角度重新解读了在“互联网+”时代软件的变革和发展。matthew提出现阶段企业需要把内部应用架构重新设计，客户端和服务端上的架构已经成为过去时。我们要看企业在新业务需求下如何构建新应用的架构、it人员需要有什么技能去提供新应用架构和如何采购。
沈惠中在会上强调，在“互联网+”风口下，在“再定义产品和服务”盛行的时代，软件基础设施对企业而言是一个核心的支撑。“很难想象，如果苹果手机没ioS（操作系统），没有appstore（应用商店），没有iCloud（云端服务），还有多少价值？”
他认为，软件基础设施不仅是产品和服务的支撑，真正的“互联网+”业务和服务，产品本身就已包含软件基础设施。诸如iBm、甲骨文、亚马逊这样的世界级公司，都需拥有极其强大的软件基础设施来支撑它们的业务。
“另一个有趣的现象是，在全球领先的‘互联网+’企业的软件基础设施，竟然不是由传统it厂商，像iBm、甲骨文、微软提供。传统it巨头提品或方案已不能满足‘互联网+’企业对软件基础设施的需求。”沈惠中表示，这些“互联网+”企业做出一系列像云计算、大数据、移动互联、物联网等新技术，反过来已开始主导整个软件产业发展，传统it厂商在软件基础设施产业方面话语权渐弱。作为业内人士，我可以感受到，整个软件基础设施格局正在发生巨大变化，也正在被重塑。”
“在这‘再定义’的大时代，东方通也在‘再定义’自己。”沈惠中表示，自去年年初在创业板上市之后，短短一年多时间，公司内部不断地进行业务梳理和重组；对外则通过十几亿元的投入收购一系列软件基础设施与创新应用软件公司，将自己成功升级为一家可全面提供基础软件、云计算等一站式软件基础设施及大数据、移动互联等创新应用的综合性厂商。
到目前为止，东方通可以提供包括虚拟化、基础中间件、数据应用平台、移动应用平台等软件基础设施，以及大数据政务、大数据信息安全、大数据网络优化和跨行业的移动互联网创新应用的解决方案。
从中间件扩展到整个基础软件领域
从2014年下半年开始，东方通就进行了一系列的收购动作，分别收购了服务器虚拟化软件品牌奥云虚拟化平台、移动应用平台产品与解决方案厂商数字天堂、网络优化应用产品厂商惠捷朗，并拟并购大数据安全厂商微智信业，从而开拓更大的领域，将传统的中间件专业厂商的身份转变为一个致力于软件基础设施和云计算、大数据等创新应用服务提供商。
东方通首席科学家朱律玮在接受记者采访时也表示：“东方通原来只是从事中间件业务，相对明确、专注，而现在公司则期望能够扩展到整个基础软件领域，创新发展。已经有服务器虚拟化品牌奥云、网络优化应用产品厂商惠捷朗、移动应用平台产品与解决方案厂商数字天堂等整合入东方通，以后会有更多的业务和公司整合进来，东方通希望提供更多的产品、解决方案和服务。”
朱律玮表示，技术与业务的融合没有这么容易，会需要相当一段时间。东方通在并购一个企业后，首先保持其能顺利地按照原来有模式进行，然后逐步进行融合。例如，目前虚拟化产品与中间件已经开始融合；东方通也在考虑适时将应用服务与移动解决方案融合，逐步往前推进。
对于具体进展，朱律玮详细解释道，从虚拟化到操作系统、数据库、中间件的整个软件基础设施都要适应云化、移动化趋势，东方通一方面在紧跟产业技术变革，将产品云化，走向轻量级开发，跟进容器技术、微服务等新技术、新趋势；另一方面也紧贴用户需求，将产品做不同的整合或拆分，服务采用eSB企业服务总线产品提供，数据采集通过tongDi（原etL）提供，分拆出数据同步功能产品tong_DSp、tongGtp（通用文件传输）等产品适应具体领域用户的特定的需求。他举例，tongGtp（通用文件传输），就在金融领域很受欢迎。“最重要的还是要看用户的需求。”朱律玮说这话也是吸取当年推广Soa的经验教训，“Soa强调的是服务，而用户要的是解决数据整合问题。顺应产业趋势很重要，紧贴用户需求更重要”。
在大数据方面，东方通副总裁、大数据融合事业部总经理李晓钢介绍，由专业厂商与用户联合实验的方式是破解现在大数据难题的重要举措，东方通已经与多家区域政府和大型企事业单位合作、实验，还将扩展到政府的各个部门。
此外，苏州工业园也作为客户代表出席了本次活动。苏州工业园区作为在国内率先实现电子政务向云模式转移，首批入选国家智慧城市试点的园区，已经和东方通达成合作，并利用其云计算应用解决方案，通过将互联网技术与企业级技术的相结合，帮助苏州工业园政务云在用户体验和管控之间取得合理的平衡。
据悉，2015t.a.i.大会将在北京、上海、广州、成都四地先后举办，将有近3000名技术管理者参与。
精彩言论：
在“互联网+”时代，软件开发需要丰富多元的开发方式和环境。我们的开发方法在“互联网+”时代不可以再次割裂、分开，必须有通用性和公用性。
――国际软件大师Dr.ivarJacobson
现阶段企业需要把内部应用架构重新设计，客户端和服务端上的架构已经成为过去时。我们要看企业在新业务需求下如何构建新应用的架构、it人员需要有什么技能去提供新应用架构，以及如何采购。
――Garner资深分析师matthew
在“互联网+”场景中，软件基础设施是核心的支撑。软件基础设施不仅仅是相关产品和服务的支撑，更是业务的支撑。软件基础设施的格局正在发生巨大的变化，正在被重塑。而在这样一个“自定义”的大时代下，东方通也在积极地“再定义”自己。
――东方通Ceo沈惠中