工业互联网:从生产制造优化到决策智能已水到渠成

发布时间:2021-01-11 00:00    来源:中国工业新闻网

关键词:决策智能 生产制造优化 工业互联网

摘要:“在大数据、人工智能技术应用加速落地与国家供给侧改革的大环境下,‘数据驱动+决策导向’对企业数字化转型起到决定性作用。”杉数科技联合创始人&CPO王曦说。  

  “在大数据、人工智能技术应用加速落地与国家供给侧改革的大环境下,‘数据驱动+决策导向’对企业数字化转型起到决定性作用。”杉数科技联合创始人&CPO王曦说。  

杉数科技联合创始人&CPO 王曦

  2020年12月22日,2020工业制造数字化转型先锋论坛在安徽铜陵召开,王曦阐述了对“数据驱动+决策导向”的基本观点,介绍了与铜陵的渊源。论坛上,杉数科技和六国化工共同举行了产销协同系统项目的上线仪式,并与铜化集团正式签署了数智化升级战略合作,双方将从产销协同、精细化管理等方面进行深入合作。

  

 

  

 

  应该说,这是2020年末一个寻常的活动,是每天都在发生的众多工业互联网商业合作中的一个。但这个合作某种意义上却也不寻常,原因在于,当前企业基本聚焦在基于工业互联网平台的生产制造优化,对于决策智能化,很多企业并未予以重点关注。

  决策是企业生产经营管理闭环中的起点。当前信息化、数字化进入到一定阶段,企业内外部各种数据的收集、处理与利用已初见成效。安徽铜陵身处长三角腹地,辖内六国化工、铜化集团先后携手杉数科技,以更好地利用数据,支持生产经营管理决策,实现决策智能化,无疑是工业互联网应用融合的一个积极探索。

  结缘“数字铜陵”

  一个城市的数字化能力,是城市竞争力的重要体现。近年来,随着“数字中国”战略的推进,全国各地区数字化战略呈加速趋势。安徽铜陵在智能制造、工业互联网、智慧城市、智慧园区等领域不断发展和突破,是其中的一个典型。

  历史上,铜陵因铜而兴,甚至可以追溯到数千年前。今天,铜陵工业基础雄厚,工业化率达60.3%,是我国有色金属、硫磷化工工业基地之一,也是国家级电子材料产业基地、长江流域重要的建材生产基地。不仅如此,铜陵还集长三角三省一市一体化战略、中部崛起战略和长江经济带发展战略于一身,是长江经济带最重要的节点城市之一。

  在这种情况下,立足传统产业转型升级,发挥产业资源优势、区位优势,把数字城市建设作为城市发展的重大战略机遇,推进包括数字经济在内的“数字铜陵”建设,成为铜陵的不二选择。也正是基于这一背景,杉数科技结缘铜陵。

  时间追溯到一年半前。2019年6月20日,“第二届长三角产业创新峰会暨铜陵产融发展论坛”在铜陵召开。王曦受邀参加会议并做了主题分享,这是“杉数科技与铜陵缘分的开始”。在那之后,双方成立工作组,在铜陵调研、走访,了解企业需求。在这一过程中,双方发现“数据驱动、决策导向”诉求普遍存在,与六国化工的合作由此开始。

  一个需要注意的背景是,2019年3月,阿里控股子公司浩鲸云计算科技公司联合铜陵市发投集团、铜陵有色集团、铜化集团共同出资成立安徽长江工业大数据科技股份有限公司。旨在围绕产业互联网和工业数据化两个维度,以冶炼、化工、电子信息等行业为主要研究方向形成知识产权产业化,服务长江经济带乃至全国。同年9月26日,长江工业互联网产业联盟成立。

  其时,铜陵市委副书记、市长,现任铜陵市委书记胡启生在接受中国工业报采访时表示,对于数字城市建设,对于工业互联网,铜陵做的“不是一两件生意,而是整个城市的生长。他说:“整个城市的数据化在成长,为城市未来赋能。铜陵将与这些科技公司、合作伙伴共同成长。”

  2020工业制造数字化转型先锋论坛上,铜陵市委常委、经开区党工委书记黄化锋说:“铜陵在长期的制造业发展中积累了大量的生产数据,这些数据为企业推进技术创新和优化生产经营布局提供了支撑基础。”铜陵市政府副秘书长皇甫越表示:“希望借助更多的数字技术加速企业转型,开启城市转型和产业升级。”

  

铜陵市政府副秘书长 皇甫越

  可见,为城市培育发展新动能,推动地方经济高质量发展,铜陵体现出敢为人先的创新精神。那么,杉数科技为何能与铜陵的企业合作?或者说,能为铜陵的企业数字化、智能化带去什么?

  数字化“矛盾”

  工业互联网、智能制造技术帮助企业对设备、工艺等生产数据、运营数据、产品数据进行全方位采集,进一步治理、建模分析、机器学习、反馈控制,他们在生产制造层面的优化让企业兴奋。但对于企业经营管理决策的智能化,却鲜有提及。

  在企业中,除了阶段性的战略决策,经营管理性决策是一个常态,如生产计划、销售计划因市场的快速变化带来的调整等。对于一个“正确”的决策,实际上包含了解过去、现在以及预测未来三个部分,这需要大量的、多维度的内外部信息。

  企业经营管理系统如ERP、SCM、WMS、TMS等,为信息数据的采集立下了汗马功劳,可是这些更多地是流程的优化管理,辅助了生产计划的生成、提高了供应链管理效率等。这些数据如何在企业的决策中真正发挥战斗力,还有待挖掘。

  以ERP系统为例,不仅集成了多种管理资源信息,省去了大量人工统计的复杂操作,其系统数据还能够在产品营销渠道扩展、产品销售理念等方面,以实时统计数据为企业管理层的合理决策提供参考——但是,它不能提供辅助性建议,还需要进一步智能化。

  这种数字化发展中的矛盾,在企业信息化到一定阶段,尤其是近年来制造业与互联网的融合发展中,在业务上云、数据上云之后,体现得更为明显。在王曦看来,这种“数据驱动、决策导向”的诉求数年前已深刻存在。

  2016年,王曦与其他三位伙伴联合创立杉数科技。此时正是大数据元年,制造业、零售业、物流业等等,以各种各样的方式积累着各种数据,“数据是一种资产”成为共识。而2016年又是人工智能元年,算法驱动的数据驱动由此被接纳。

  在数据驱动产生的同时,传统企业靠原来“铺摊子”的粗放式经营模式因为宏观经济增速放缓而受到阻碍,企业要面向未来十年、二十年的发展,精细化运营需求愈开始凸显,“企业尤其是传统企业需要圈一块地,种一些地,秋收冬藏”。

  在精细化运营需求越来越强的情况下,怎么解决企业日常运营决策中每天都在发生的核心决策面临的“看不清、靠人工、效果差、难应变”问题?

  从决策走向柔性决策

  不确定性是唯一的确定性。面对市场的快速变化,销售、需求、生产、交付、物流、产销协同,这些如何进行动态地管理调优?如何快速科学地精确决策而不是模糊决策?例如,新冠肺炎疫情就是一场突如其来的全球供应链大考,提前做好准备或快速应变的企业实现了2020年的逆势增长,更多没有充分准备的企业已经意识到了供应链的决策以及供应链柔性化所带来的挑战。

  数据可见性是第一步。如前所述,目前的经营管理信息系统,已经能为企业决策提供完备的基础信息,但由于信息孤岛等原因,这些数据都在不同系统里流转,缺乏一个共同交流的部分;不同的软件,只是实现了数据的标准化组合,没有进一步为企业经营决策提供建议。

  也就是说,目前企业可见的数据信息,所传递的内容是有限的,大多数时候企业是在不完备的情况下进行的有限决策,缺乏柔性,无法应对未来的不确定性。  

 

  杉数科技智能制造行业总监黄翔提出,为了应对市场上的多样化不确定性,智能决策系统有三个核心诉求:第一,需要任何一个时空节点上的资源配置清晰可见,以更加完全的信息用于决策;第二,需要洞察所有资源,以产生更多的潜在可执行决策;第三,获得对于既有资源的分配及利用能力,以便更加快速地做出决策判断。

  这就需要“决策驱动”。本质上,“决策驱动”就是决策支持系统,或决策自动化。业界对早期的专家系统并不陌生,从专家系统到后来的决策支持系统,从知识、经验到多维度内外部数据(信息)的爆炸式发展,决策自动化一直在“进化”。

  决策支持系统有两大核心,一是决策模型,二是决策资源包括数据资源、模型资源、知识资源等。近些年,大数据、人工智能的发展为决策模型的研发打下了基础,而以工业互联网、智能制造为代表的数字化转型,使决策资源汇聚不再困难。在此背景下,决策支持系统面临新的发展契机。

  优化求解器COPT(Cardinal Optimizer)是杉数科技的核心技术引擎,依托COPT的深层次数据优化算法和复杂决策模型的求解能力,为企业在海量数据环境下的复杂问题提供了解决方案,将生产、仓储、配送、销售等一系列场景中的实际问题转化为数学模型求解,实现数据驱动的人工智能决策。简单说,实现了企业收益及成本端的数据洞察和决策优化。

  2020工业制造数字化转型先锋论坛上,杉数科技发布了全新一代工业智能决策解决方案——杉数数弈产品解决方案平台,该方案的数据底座就是COPT,它包括供应链解决方案平台、供应链端到端数智化解决方案、销售计划智能解决方案、生产计划智能解决方案、履约计划智能解决方案等。实现了需求计划、补货及库存、生产计划优化等业务场景难题,同时产销协同与仿真模拟,实时模拟计算辅助工业制造企业计划平衡决策,以直观的目标展示为企业运营决策赋能。

  数字化三踏步

  新年伊始,这是一个做计划的时间。对企业而言,可能首当其冲的就是制订2021年的销售计划。一般来说,销售经理会基于2020年计划的完成情况(过去的经验),再结合当前市场,结合企业及自身能力,制订新的规划。在智能决策中,这个过程演变为利用内部销量计划+自身的产能+定价+外部市场趋势+友商定价,再使用机器学习引擎,为2021年的销售计划做出指导性意见,进而为决策提供辅助。

  制造业尤为关心的是生产计划。作为销售计划的延续,生产计划需要做到产销协同的合理化,即如何结合自身的生产能力,利用自身库存,拉动供应商的备料,实现销售目标最大化。在这点上,一个适应企业的库存计划、生产计划,应该用一套量化方法,在量化模型中进行计算。

  安徽六国化工股份有限公司(简称六国化工)始建于1985年,是集化肥、肥料、化学制品、化学原料、磷石膏、矿渣等生产、加工和销售为一体的上市公司。2014年公司启动SAP-ERP项目,实现管理智能化;2018年与阿里云合作工业大脑项目,探索生产智能化;2019年底携手杉数科技实施产销协同项目,试水服务智能化。

 

  六国化工股份有限公司总经理马健表示,ERP帮助六国化工实现集团化管控的能力,建立统一的信息平台,将企业的整体效率得到大幅度的提升,实现了计划与执行的一体化、产销一体化和财务业务一体化。而通过工业大脑项目,六国化工磷酸车间能够极大降低数据波动性的标准差,最高的数据提高到60%以上,对于工艺控制稳定性有极大的帮助。经测算,产生的经济价值达500万元,每年可以节约矿石6000吨,减少固废10000吨。

  2019年底启动的产销协同项目,是一个新探索。六国化工是国家重点发展的大型磷复肥生产骨干企业,但实际情况是行业整体过剩,寄售占比高,产品同质化严重,而且销售链条长。在这个情况下怎么提高产品的市场接受度,如何响应市场需求,将最多最优质的订单转化为生产能力,马健认为“从运营来说是最重要的因素”。显然,这是一个复杂的产销协同需求,也是一个复杂的决策过程。

  通过与杉数科技的合作,2020年8月产销协同项目进行第一轮测试,2020年12月20日正式上线。借助杉数科技决策优化技术,六国化工成功打造了一套降本增效的产销协同智能决策系统。它将线下协调转换为线上数据共享,打通营销、生产、工贸、企管等部门信息,大幅提升了部门间协同效率;同时供应链管理能力得到精细化升级,使企业生产经营计划更贴近市场,显著降低了生产、仓储、运输成本,最终达到提高产销协同水平、提高市场响应速度、提升精细化管理能力的目的。

  “已经基本实现自动化和信息化的企业,积累了非常多的工业数据,但是仅仅作为日常监督监控或者分析的作用,并没有提炼它在人工智能或者大数据方面的价值。数字化转型更应该挖掘沉淀数据所蕴含的逻辑关系,进行更大的提升。”马健说:“从传统工业制造到数据智能生产,还有很长的路要走。工业互联网已经成为大势所趋,在传统化工行业应用的前景非常广阔。”

  从企业到行业

  很多企业在决策时往往会用一些统计数字看企业的大局,但现实的情况是这些数字某种程度上所折现的企业经营现状是有模糊的,无法反映真实的生产情况、真实的库存信息。而基于杉数科技供应链解决方案,把数据全部拉到供应链平台中,可以直接通过COPT进行计算。该过程可以设定个性化约束,模拟出相应结果。

  在六国化工项目中,实际解决的是前端的销售预测问题,该预测再返回作用到后端的生产和库存,从而实现数据的双循环。显然,通过产销系统项目,六国化工实现了决策的精细化。当然,供应链解决方案具体的实施具有灵活性,“可以从小的模块开始,不用一开始上一个特别大的项目。从小的局部开始优化。”杉数科技智能制造行业总监黄翔补充说。

  从ERP到工业大脑再到产销协同,基本是工业制造企业信息化、数字化、智能化的完整历程,六国化工总经理马健经历了全部,因此也进行了深入思考:

  一方面,传统行业有智能化场景,也有大数据应用的潜力,存在大量的应用价值,有很多可以提炼的东西。比如未来也会实现熄灯工厂,也会基于全流程的数据分析,企业转变为纯粹的数字化企业。

  另一方面,在这一轮的工业互联网浪潮中,传统企业因为场景优势,是大有可为的。因为拥有场景也就拥有更多自主权,甚至在项目落地过程中会产生共生专利,在行业推广时可能会具有非常大的空间。例如,六国化工工业大脑项目和产销协同项目,磷肥行业是全国第一家,而行业有数百家企业有潜在需求。

  从企业到行业,从单点到局部,从局部到全局,这也正是数字化转型的务实路径。近期召开的中央经济工作会议将科技强国列为重点工作之首。发挥企业在科技创新中的主体作用,支持领军企业组建创新联合体,成为重要战略之一。要依靠创新提升实体经济发展水平,促进制造业高质量发展。可以预见,以问题为导向,开放场景,将成为科技创新战略下数字化转型的一大特征。

 

(责编:heyan)
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