1、前言

数字化是信息技术发展的高级阶段，是数字经济的主要驱动力，随着新一代数字技术的快速发展，各行各业数字化业利用数字技术创造了越来越多的价值，加快推动了各行业的数字化变革。平常据说数字化，是指通过利用互联网、大数据、人工智能、区块链、人工智能等新一代信息技术，来对企业、政府等各类主体的战略、架构、运营、管理、 生产、营销等各个层面，进行系统性的、全面的变革，强调的是数字技术对整个组织的重塑，数字技术能力不再只是单纯的解决降本增效问题，而成为赋能模式创新和业务突破的核心力量。本文重点介绍IoT在制造业数字化转型的优势及相关案例。

2、制造业数字化转型概述

制造业的数字化转型是指将新一代信息技术覆盖制造企业的设计、生产、管理、服务等制造及销售活动等环节，并能基于各个环节产生的数据进行监测、检测、控制、预测等活动，在缩短研发周期、增加采购实时性、提高生产效率与产品质量、降低能耗、及时响应客户需求等方面赋能。

从企业内看，主要为从客户需求到客户满意，从工艺设计到设备执行；四大核心系统：ERP、PLM、EMS、IoT四个方面。

从企业间看，主要为物流、商流、资金流、信息流四个方面。

3、制造业数字化面临挑战

3.1、有数据，但不能直接用

制造企业由生产到销售的链路长、环节多，虽有数据沉淀，但存在分散在不同系统、数据口径不一致、数据颗粒度粗、更新频率低等问题。

与此同时制造业企业在过往发展的历程中，依据企业价值链各环节的需求，逐步建立起包括企业ERP系统、CRM系统、供应链系统等内部系统；随着互联网经济的快速发展，又对接了包括第三方市场监测系统、电商平台数据系统等外部系统。企业中的数据分散在不同系统中，由于各系统建设目的、使用方式存在不同，导致不同系统间数据统计的口径不一致。

因此业务人员在对数据进行分析时，需要耗费大量的时间对不同系统中的数据进行整合与清洗，甚至出现数据大量缺失的问题。除此之外，为了更好地洞察消费者需求、应对市场及竞争态势的快速变化，业务部门对于内部数据的更新频率要求越来越高，对于外部数据的颗粒度要求越来越精细，但是当前制造业企业的数据现状难以对这些需求进行相应的匹配。较低的数据治理水平及数据质量造成大量数据冗余、系统冗余及手工作业问题，对员工人效提升提升形成阻碍。

3.2、知道数据有用，但不知道怎么用

制造业企业数字化起步相对较晚，数据在实际业务中的应用少，业务价值尚未被充分验证。企业内对数据的应用多为简单的数据收集、统计、对比，对数据进行深挖与洞察方面仍存在大量不足，未能将数据分析方法与实际业务场景决策、流程相结合，缺乏数据应用实践案例。

以研发及营销为例，研发信息获取仍以传统的问卷调研、入户访谈为主，营销端目前缺乏基于售后数据的分析与运用，数据仍更多的应用于销售达成统计，研发及营销尚未以数据驱动挖掘消费者关注点和使用痛点，构建业务策略的落地应用。数据价值论证的滞后性将降低员工主动推进业务数字化转型的积极性，延缓企业业务整体数字化转型步伐，使得企业难以构建在数字化时代的“先发优势”。

3.3、知道怎么用，但是能力达不到

制造业企业人员数字化能力差异大，企业希望通过牵引提升组织和人员的数字化能力来推动数字化转型，但在实施过程缺乏突破点。企业数字化转型最终需要落实到人员的能力提升与转型，而当前制造业企业在此方面虽努力尝试，但整体成效甚微。

企业人员数字化能力提升大多停留在培训层面，主要通过开展数据分析课程对业务人员进行赋能，与业务人员的实际工作及业务场景结合度有限，难以让课程参与人员产生共鸣并切实带来业务价值。

此外，承担企业数字化赋能的部门多为中后台部门，缺乏足够的话语权，数字化能力的提升尚未与员工的绩效、奖金及晋升相挂钩，导致业务数字化转型的牵引力不足，培训流于表面，业务团队基于数据的创新能力与精细化运营能力难以被充分激活。

4、华为云及语祯IoT联合解决方案

4.1、概述

作为构建万物互联的智能世界及其重要的一环，语祯物联与华为展开了紧密的合作：华为基于其强大万物互联能力提供基础服务，语祯物联专注于工业互联网业务提供数字化精益平台服务。

在应用场景方面，语祯物联智能硬件和语祯物联软件配合使用，基于边缘计算和云计算，与数控系统进行实时通讯，结合制造管理工具，为企业经营决策提供智能辅助，机床数据采集纵横维度、震动频率。华为云提供的解决方案和优势如下：

在稳定性方面，华为云提供了5线全动态BGP，电信、移动、联通、校园网等供应商会连在一起，访问速度快，不会延迟，五线合一，自动切换网络链路，提供快速稳定网络环境，支持双AZ部署环境，底层架构更稳定。

在安全保障方面，华为是中立的服务商，“上不碰应用、下不碰数据”是华为云中立的态度。同时，华为云也是唯一一家提供端到端服务能力的云服务商，从底层的物理设备到上层的虚拟化建设都是有华为自主研发的产品，有更强的产品服务能力。不仅如此，华为云已通过可信云认证、云安全联盟C-STAR、公安部等安全认证，机房建设标准已达国家T3+级安全标准，可有效应对各类突发状况。在安全类产品上，华为云免费提供防DDOS攻击、5G流量清洗、WAF、漏洞扫描等虚拟私有云，提供100%网络安全隔离应用超市和高端IoT服务。

在优质服务方面，华为云具备7*24小时服务和快速解决问题的能力;以客户为中心，提供一对一客户经理全程服务跟踪;设立VIP大客户热线通，快速处理问题;全人工售后服务，多渠道售后服务保障。

4.2、方案介绍

华为IoT平台联合语祯可提供完善的工业、制造业方案，且产品进行了深度集成。

• loT集成：华为IoT平台、语祯IoT接入能力、物模型；
• APP集成：华为数字工厂平台、语祯数字化精益APP子系统；
• 门户集成：华为IMC统一门户登录。

4.3、IoT数据采集起源

数字化，是用数据科学整合制造科学和管理科学的过程。目前制造业数字化转型目的，是利用数字科学帮忙企业进行大数据分析，为后续流程优化提供依据。

4.4、IoT数据采集意义

工业数字化是指从制造科学、管理科学、数据科学三个方面，通过从各方面提取相关信息，并进行整合优化。

• 进行筛选和优化制造机理模型，优胜劣汰；
• 筛选和改造管理方法论和工具；
• 产生新的机理模型和数字化工具；

4.5、IoT数据采集内容

loT数据采集主要内容：

• 数据价值；
• 获取成本；
• 数据质量；
• 衡量指标；
• 数据源；
• 采集方式；
• 存储、传输；
• 产品形态；

4.6、IoT数据采集应用

IoT数据采集主要内容：

机器运行优化：

• 工艺改进、缩短工艺节拍；
• 减少消耗，刀具、水电气；
• 预测性维护、传动部件、电控系统、执行部件、整体性能；
• 空跑监测、上下料异常监测、机器锁定；

企业生产协同：

• PLM，工艺节拍改进；
• MES，根据机器性能，个性化排产；
• SCADA/ANDON，及时响应；
• WMS，缩短齐套时间；
• QMS，动态质量监控；

产业上下游协作：

• SRM，共享订单信息；
• MES，共享产能/进度；
• TPM，共享设备信息；
• PDM，共享工艺信息；
• QTS，全程质量追溯；

5、案例分享

5.1、案例一：东风德纳车桥

痛点：

• 厂区分散在各个山头，设备数量多，管理幅度大。需要对厂内机床OEE进行自动化的实时监测，找到各种潜在浪费，进一步提升开动率。同时希望为设备保全部门，配备信息化工具，使工作更有效。

采用语祯方案后收益：

• OEE实现自动化监测，使故障响应时间缩短55%；
• 减轻设备保全和车间统计的工作量，降低人力成本22%；
• 更及时的发现效率损失并改善，使设备综合效率提升10%；
• 优化生产节拍，减少停机待产时间，使产能提升10%；
• 月度利润增加值>本次投入，投资回报周期约为1个月；

5.2、案例二：重庆三友

痛点：

• 自动化生产线停机损失大，各类异常要及时解决：产品要进行质量追溯、监控产线的工艺稳定性，发现工艺偏离，实时上报、找到最优节拍、根据检验结果，远程修改刀具补偿值、实现设备远程调试、远程控制，缩短停机时间。

采用语祯方案后收益：

• OEE实现自动化监测，异常停机时间缩短80%；
• 车间二线人员从6人减少到4人，人力成本降低33%；
• 设备综合效率总体提升28%；
• 优化了生产节拍，减少停机待产时间，使产能提升10%；

5.3、案例三：佛山和阳精密

痛点：

• 和阳作为一家精密制作企业，对生产产品要求极高，同时也对成本要求也及高。随着精益生产活动的深入，公司需要更加实时、客观的数据和更高效的信息化工具，使公司的生产管理水平再上新台阶。

采用语祯方案后收益：

• 使用语祯方案后，在同时订单量情况下，人员上班天数从使用前26天缩短到目前的21天，工作效率从原来95%提升到现在98%，停机时间从原来50分钟减少至现在15分钟；人员从原来8人减少至现在的6人，为企业节约了大量投资成本。

5.4、案例四：东莞顾卓精密

痛点：

• 一线操作人员工资与合格品产量的挂钩，由于返修品记录不及时、产品与操作员对应混乱等原因，导致管理者难以精确评定员工绩效，也难以了解实际的生产情况。

采用语祯方案后收益：

• 异常实时上报，减少停机等待，将设备开支率提升9%；
• 缩短产品质检周期，将制品库存降低5%；
• 歇人不歇机，有效工时提升8%；
• 刀具寿命用足，规范领用，使刀具消耗降低30%；
• 及时发现工艺和设备异常，使不良品下降10%；
• 提高产出、减少浪费，投资回报周期缩短至3个月；

5.5、案例五：嵘泰金属

痛点：

• 由于经常临时组建虚拟痴线，对瓶颈工序和瓶颈设备的管理变得非常重要，希望通过精确的排产、严密的过程管控，保证最佳的产出效率，提高交付能力。

采用语祯方案后收益：

• 减少停机等待时间，使关键设备开动率提升15%；
• 打开了交付瓶颈，使设备交付能力提升10%；
• 减少了中间工序堆料，使制品库存降低10%；
• 出货齐套比例提升，产能提升10%；
• 月度利润增加值>投入，投资回报周期缩短至2个月；

5.6、案例六：某代工企业

痛点：

• 生产华为5G基站滤波器的代工企业，自己组织生产不赚钱，外包给二级代工企业，二级企业却非常赚钱，一度威胁到一代地位，希望能找到根因，提升盈利能力。

采用语祯方案后收益：

• 单价加工时间缩短近一半，加工节拍提升52%；
• 打开了交付瓶颈，有效产出提升90%；
• 固定成本摊销+耗材成本下降30%；
• 投资回报周期缩短至1个月；

6、结束语

本文参与华为云社区【内容共创】活动第17期。

https://bbs.huaweicloud.com/blogs/358780

任务4：用IoT打开数字化之门