工業大數據逆轉“八二法則”

陳誠

1906年，意大利經濟學家維爾弗雷多·帕累托提出了著名的關于意大利社會財富分配的研究結論：20％的人口掌握了80％的社會財富。

該研究結論被稱為帕累托法則，又稱“八二法則”，引申義為事物的主要結果取決于一小部分因素。

而這一法則如今卻頻頻出現在制造業中，通俗而言，即制造業80%的時間和資源都會被用于生產過程中的非價值創造活動，比如等待、運輸、庫存管理等重復勞動，只有20%的時間和資源用在創造。

制造業轉型，亟需逆轉“八二法則”，使制造業企業能將80%的精力用于創造。

于是，各類工業互聯網服務平臺應運而生。

成長的陣痛

5月12日，重慶能正機械有限公司。

這是位于北碚區的一家老牌汽車零部件生產企業，但在其中控室內，卻別有一番天地：一張藍色大屏上，生產節拍、單日產量、能耗指數等一系列曲線圖、柱狀圖隨著各類實時數據的變化跳動著。

公司副總經理江勇正根據圖形走勢，安排生產計劃。

各類數據的背后，是重慶工業大數據公共服務平臺提供的算法在支撐。

2019年4月，重慶工業大數據創新中心有限公司成立。彼時，創新中心正在黨支部書記、總經理劉蘭徽的率領下，進行重慶工業大數據公共服務平臺的開發。

早在2012年，美國通用電氣公司就提出了工業互聯網的概念，這是新一代信息通信技術與產業經濟深度融合的新型基礎設施、應用模式和產業生態，也是第四次工業革命的重要基石。

創新中心要做的，就是成為工業數據和工業知識的運營商、工業數據應用的橋梁，為制造業企業提供數字化、網絡化、智能化建設服務。

恰巧，重慶就是這樣一方可以大展拳腳的沃土：重慶工業基礎雄厚，41個工業門類幾乎全覆蓋，傳統產業占比大。但這背后，同樣有著殘酷的事實：部分關鍵核心技術缺失，制造業成本快速上升，資源環境承載能力和要素供給能力接近極限……

“對于企業而言，高質量發展的落腳點在于生產高質量產品，而這又需要企業不斷追求技術和質量提升，不斷加大研發力度?！眲⑻m徽說，“工業互聯網可以實現這一訴求，但企業適應新技術仍需時間。”

劉蘭徽決定行動，主動敲開企業的大門。

一支從創新中心各部門抽調組成的推廣團隊誕生，他們的主要任務便是敲開企業的大門，將工業互聯網理念植入企業的“大腦”中。

重慶宏揚電力器材有限責任公司成為第一批“吃螃蟹”的企業。

作為一家以生產特高壓鐵塔等電力器材產品配件為主的傳統企業，耗能高、工藝舊、污染大一直是其發展的“痛點”。要轉型，就要走智能化改造的新路。

創新中心入駐考察后，一套集設備監控、環保監控、物流管控、生產管控和質量管控為一體的工業互聯網系統在電鍍車間投入使用，可智能監測生產流程、環保排放、質量檢測等各個環節。新系統讓生產更高效，品控也更精確，更重要的是成本大大降低，這意味著企業有了更多人力和資源投入創新工作。

宏揚電力的轉型啟發著重慶制造業：不要怕蛻皮的陣痛，那是成長的需要。

個性化服務

重慶工業大數據公共服務平臺上線后，成為重慶中小企業破解生產環節智能化改造難題的“特效藥”：設備還是原來的設備，只需加裝各類傳感器，就能實時精準收集到每臺設備的生產數據，再配合后臺的智能制造控制系統，便可精準預測單位時間段內的產量等。

一組數據從側面印證著這一觀點：截至目前，工業大數據平臺已服務全市6000余家中小企業，連接設備近2萬臺/套，為我市中小企業數字化轉型賦予了新動能。

新的問題也隨之出現，平臺所架構的常態化服務場景對于某些大企業并不完全適用，他們需要更加精準、更加多元的個性化服務。

面對這樣的需求，劉蘭徽信心滿滿地回答：不是問題，唯有常變才能常新！

2022年初，重慶一家金屬冶煉工廠找到創新中心，希望通過建立數字化設備管控系統，降低產品報廢率，提高生產效率。

由此，一支由項目總監覃學健掛帥，項目經理曾立君任前鋒的隊伍組建起來。

“隊伍一建起來，我們便進廠進行了調研?！瘪麑W健回憶，通過調研發現，該工廠主要存在四大“痛點”：一是產能回潮、產能過剩壓力大；二是系統集成差，生產制造彈性缺失；三是設備未集成，生產過程數據難追溯；四是基礎共性關鍵技術差，備品備件難管理。

經過論證，曾立君和技術團隊認為，結合工廠實際生產情況，需要定制化開發數據采集模塊、設備管理模塊、能耗管理模塊、質量管理模塊，并針對性開發移動端功能。

但在實際操作中，考驗很快來臨。

在定制能耗管理模塊時，他們發現工廠用電很難合理分配，工廠在用電“尖峰平谷”各時段如何生產難以把控。如何在有限電能的情況下，精確計算出最優解，讓工廠以最低能耗完成訂單量，成為一道難題。

在將近兩個月的時間里，曾立君帶著5名團隊成員不斷記錄問題、優化算法、討論方案。

“只要還剩最后一班輕軌，便不回家?！痹⒕f。

當最后一行代碼敲定，數字化設備管控系統在該工廠全面上線運行，全覆蓋各生產崗位，車間實現了智能化管理、無紙化點巡檢、異常實時推送、產品質量在線監控、設備能耗可視化。

“該系統上線運行以來，幫助工廠實現生產效率提高20%、設備監測率提高90%、安全隱患降低60%、作業區數量減少60%，真正實現了數字化管理?！痹⒕f。

角逐新勝利

2020年9月，中國明確提出2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”目標。

隨之，創新中心決定，建構工業“雙碳”大數據平臺，并成立了“雙碳”團隊。

這支研發團隊由16名研發人員和3名行業專家顧問組成，平均年齡32.5歲。負責人為產品總監楊宇，北京航空航天大學通信與信息系統碩士研究生，高級工程師。

工業領域是實現“雙碳”目標的主戰場，制造業更是碳排放大戶。

創新中心的任務，就是建構一個平臺，繼而服務制造業，實現工業節能、低碳發展。伊始，他們了解“雙碳”是怎樣一回事，但對于要建構一個怎樣的“雙碳”平臺還處于迷茫期。

“這就像做菜一樣，每個人有每個人的口味，一種原料也有多種搭配，我們對平臺的目標客戶、領域細分、核心功能、核心競爭力以及預期成效等問題都無法確定，而且市面上可供參考的也并不多，屬于摸索前進?！睏钣钫f。

在這個領域，精準碳排放核算是一大難題，工藝、設備、產品等層級不同，碳排放核算也不同，需要一個動態的模型算法。

于是，“雙碳”團隊開始瘋狂搜集數據，向業界專家請教，和重慶大學等生態伙伴合作，一起討論、分享、消化，項目緊鑼密鼓地推進。

在中國航天科工集團有限公司、航天云網科技發展有限責任公司的支持指導下，最終他們完成了這一突破，并與重慶大學等生態伙伴共同研發了針對企業碳排放動態核算的各類模型算法，為建構工業“雙碳”大數據平臺打下了堅實的基礎。

2021年中國國際智能產業博覽會上，創新中心推出工業“雙碳”大數據平臺1.0版本。

這個工業“雙碳”大數據平臺可以從企業、產線、設備、產品4個層面進行碳排放展示，從累計碳排放、單位產值碳排放、排名、碳配額使用情況等多維度進行碳排放分析。

“該平臺打破了工業碳核算、碳診斷、碳減排技術的瓶頸，可以精準追蹤企業在各個工藝流程的‘碳足跡，實現對碳排放的核算、監測、預測、預警與盤查分析，幫助企業降碳減排?！睏钣钫f。

2022年中國國際智能產業博覽會上，工業“雙碳”大數據平臺2.0版本面世，此時的平臺已經成為G（政府）端數字化管理+B（企業）端碳排放精益化管控的一體化“雙碳”大數據平臺。

企業的產量、產值、效益等生產能力與企業碳排放進行關聯，不僅可以為企業在碳約束下的產品設計、工藝等優化提供決策支撐，這是企業逆轉“八二法則”的必由之路。

從1.0到2.0，創新中心還在角逐一場未來的勝利。