工業互聯網:從生產制造優化到決策智能已水到渠成

發布時間:2021-01-11 00:00    來源:中國工業新聞網

關鍵詞:決策智能 生產制造優化 工業互聯網

摘要:“在大數據、人工智能技術應用加速落地與國家供給側改革的大環境下,‘數據驅動+決策導向’對企業數字化轉型起到決定性作用。”杉數科技聯合創始人&CPO王曦說。  

  “在大數據、人工智能技術應用加速落地與國家供給側改革的大環境下,‘數據驅動+決策導向’對企業數字化轉型起到決定性作用。”杉數科技聯合創始人&CPO王曦說。  

杉數科技聯合創始人&CPO 王曦

  2020年12月22日,2020工業制造數字化轉型先鋒論壇在安徽銅陵召開,王曦闡述了對“數據驅動+決策導向”的基本觀點,介紹了與銅陵的淵源。論壇上,杉數科技和六國化工共同舉行了產銷協同系統項目的上線儀式,并與銅化集團正式簽署了數智化升級戰略合作,雙方將從產銷協同、精細化管理等方面進行深入合作。

  

 

  

 

  應該說,這是2020年末一個尋常的活動,是每天都在發生的眾多工業互聯網商業合作中的一個。但這個合作某種意義上卻也不尋常,原因在于,當前企業基本聚焦在基于工業互聯網平臺的生產制造優化,對于決策智能化,很多企業并未予以重點關注。

  決策是企業生產經營管理閉環中的起點。當前信息化、數字化進入到一定階段,企業內外部各種數據的收集、處理與利用已初見成效。安徽銅陵身處長三角腹地,轄內六國化工、銅化集團先后攜手杉數科技,以更好地利用數據,支持生產經營管理決策,實現決策智能化,無疑是工業互聯網應用融合的一個積極探索。

  結緣“數字銅陵”

  一個城市的數字化能力,是城市競爭力的重要體現。近年來,隨著“數字中國”戰略的推進,全國各地區數字化戰略呈加速趨勢。安徽銅陵在智能制造、工業互聯網、智慧城市、智慧園區等領域不斷發展和突破,是其中的一個典型。

  歷史上,銅陵因銅而興,甚至可以追溯到數千年前。今天,銅陵工業基礎雄厚,工業化率達60.3%,是我國有色金屬、硫磷化工工業基地之一,也是國家級電子材料產業基地、長江流域重要的建材生產基地。不僅如此,銅陵還集長三角三省一市一體化戰略、中部崛起戰略和長江經濟帶發展戰略于一身,是長江經濟帶最重要的節點城市之一。

  在這種情況下,立足傳統產業轉型升級,發揮產業資源優勢、區位優勢,把數字城市建設作為城市發展的重大戰略機遇,推進包括數字經濟在內的“數字銅陵”建設,成為銅陵的不二選擇。也正是基于這一背景,杉數科技結緣銅陵。

  時間追溯到一年半前。2019年6月20日,“第二屆長三角產業創新峰會暨銅陵產融發展論壇”在銅陵召開。王曦受邀參加會議并做了主題分享,這是“杉數科技與銅陵緣分的開始”。在那之后,雙方成立工作組,在銅陵調研、走訪,了解企業需求。在這一過程中,雙方發現“數據驅動、決策導向”訴求普遍存在,與六國化工的合作由此開始。

  一個需要注意的背景是,2019年3月,阿里控股子公司浩鯨云計算科技公司聯合銅陵市發投集團、銅陵有色集團、銅化集團共同出資成立安徽長江工業大數據科技股份有限公司。旨在圍繞產業互聯網和工業數據化兩個維度,以冶煉、化工、電子信息等行業為主要研究方向形成知識產權產業化,服務長江經濟帶乃至全國。同年9月26日,長江工業互聯網產業聯盟成立。

  其時,銅陵市委副書記、市長,現任銅陵市委書記胡啟生在接受中國工業報采訪時表示,對于數字城市建設,對于工業互聯網,銅陵做的“不是一兩件生意,而是整個城市的生長。他說:“整個城市的數據化在成長,為城市未來賦能。銅陵將與這些科技公司、合作伙伴共同成長。”

  2020工業制造數字化轉型先鋒論壇上,銅陵市委常委、經開區黨工委書記黃化鋒說:“銅陵在長期的制造業發展中積累了大量的生產數據,這些數據為企業推進技術創新和優化生產經營布局提供了支撐基礎。”銅陵市政府副秘書長皇甫越表示:“希望借助更多的數字技術加速企業轉型,開啟城市轉型和產業升級。”

  

銅陵市政府副秘書長 皇甫越

  可見,為城市培育發展新動能,推動地方經濟高質量發展,銅陵體現出敢為人先的創新精神。那么,杉數科技為何能與銅陵的企業合作?或者說,能為銅陵的企業數字化、智能化帶去什么?

  數字化“矛盾”

  工業互聯網、智能制造技術幫助企業對設備、工藝等生產數據、運營數據、產品數據進行全方位采集,進一步治理、建模分析、機器學習、反饋控制,他們在生產制造層面的優化讓企業興奮。但對于企業經營管理決策的智能化,卻鮮有提及。

  在企業中,除了階段性的戰略決策,經營管理性決策是一個常態,如生產計劃、銷售計劃因市場的快速變化帶來的調整等。對于一個“正確”的決策,實際上包含了解過去、現在以及預測未來三個部分,這需要大量的、多維度的內外部信息。

  企業經營管理系統如ERP、SCM、WMS、TMS等,為信息數據的采集立下了汗馬功勞,可是這些更多地是流程的優化管理,輔助了生產計劃的生成、提高了供應鏈管理效率等。這些數據如何在企業的決策中真正發揮戰斗力,還有待挖掘。

  以ERP系統為例,不僅集成了多種管理資源信息,省去了大量人工統計的復雜操作,其系統數據還能夠在產品營銷渠道擴展、產品銷售理念等方面,以實時統計數據為企業管理層的合理決策提供參考——但是,它不能提供輔助性建議,還需要進一步智能化。

  這種數字化發展中的矛盾,在企業信息化到一定階段,尤其是近年來制造業與互聯網的融合發展中,在業務上云、數據上云之后,體現得更為明顯。在王曦看來,這種“數據驅動、決策導向”的訴求數年前已深刻存在。

  2016年,王曦與其他三位伙伴聯合創立杉數科技。此時正是大數據元年,制造業、零售業、物流業等等,以各種各樣的方式積累著各種數據,“數據是一種資產”成為共識。而2016年又是人工智能元年,算法驅動的數據驅動由此被接納。

  在數據驅動產生的同時,傳統企業靠原來“鋪攤子”的粗放式經營模式因為宏觀經濟增速放緩而受到阻礙,企業要面向未來十年、二十年的發展,精細化運營需求愈開始凸顯,“企業尤其是傳統企業需要圈一塊地,種一些地,秋收冬藏”。

  在精細化運營需求越來越強的情況下,怎么解決企業日常運營決策中每天都在發生的核心決策面臨的“看不清、靠人工、效果差、難應變”問題?

  從決策走向柔性決策

  不確定性是唯一的確定性。面對市場的快速變化,銷售、需求、生產、交付、物流、產銷協同,這些如何進行動態地管理調優?如何快速科學地精確決策而不是模糊決策?例如,新冠肺炎疫情就是一場突如其來的全球供應鏈大考,提前做好準備或快速應變的企業實現了2020年的逆勢增長,更多沒有充分準備的企業已經意識到了供應鏈的決策以及供應鏈柔性化所帶來的挑戰。

  數據可見性是第一步。如前所述,目前的經營管理信息系統,已經能為企業決策提供完備的基礎信息,但由于信息孤島等原因,這些數據都在不同系統里流轉,缺乏一個共同交流的部分;不同的軟件,只是實現了數據的標準化組合,沒有進一步為企業經營決策提供建議。

  也就是說,目前企業可見的數據信息,所傳遞的內容是有限的,大多數時候企業是在不完備的情況下進行的有限決策,缺乏柔性,無法應對未來的不確定性。  

 

  杉數科技智能制造行業總監黃翔提出,為了應對市場上的多樣化不確定性,智能決策系統有三個核心訴求:第一,需要任何一個時空節點上的資源配置清晰可見,以更加完全的信息用于決策;第二,需要洞察所有資源,以產生更多的潛在可執行決策;第三,獲得對于既有資源的分配及利用能力,以便更加快速地做出決策判斷。

  這就需要“決策驅動”。本質上,“決策驅動”就是決策支持系統,或決策自動化。業界對早期的專家系統并不陌生,從專家系統到后來的決策支持系統,從知識、經驗到多維度內外部數據(信息)的爆炸式發展,決策自動化一直在“進化”。

  決策支持系統有兩大核心,一是決策模型,二是決策資源包括數據資源、模型資源、知識資源等。近些年,大數據、人工智能的發展為決策模型的研發打下了基礎,而以工業互聯網、智能制造為代表的數字化轉型,使決策資源匯聚不再困難。在此背景下,決策支持系統面臨新的發展契機。

  優化求解器COPT(Cardinal Optimizer)是杉數科技的核心技術引擎,依托COPT的深層次數據優化算法和復雜決策模型的求解能力,為企業在海量數據環境下的復雜問題提供了解決方案,將生產、倉儲、配送、銷售等一系列場景中的實際問題轉化為數學模型求解,實現數據驅動的人工智能決策。簡單說,實現了企業收益及成本端的數據洞察和決策優化。

  2020工業制造數字化轉型先鋒論壇上,杉數科技發布了全新一代工業智能決策解決方案——杉數數弈產品解決方案平臺,該方案的數據底座就是COPT,它包括供應鏈解決方案平臺、供應鏈端到端數智化解決方案、銷售計劃智能解決方案、生產計劃智能解決方案、履約計劃智能解決方案等。實現了需求計劃、補貨及庫存、生產計劃優化等業務場景難題,同時產銷協同與仿真模擬,實時模擬計算輔助工業制造企業計劃平衡決策,以直觀的目標展示為企業運營決策賦能。

  數字化三踏步

  新年伊始,這是一個做計劃的時間。對企業而言,可能首當其沖的就是制訂2021年的銷售計劃。一般來說,銷售經理會基于2020年計劃的完成情況(過去的經驗),再結合當前市場,結合企業及自身能力,制訂新的規劃。在智能決策中,這個過程演變為利用內部銷量計劃+自身的產能+定價+外部市場趨勢+友商定價,再使用機器學習引擎,為2021年的銷售計劃做出指導性意見,進而為決策提供輔助。

  制造業尤為關心的是生產計劃。作為銷售計劃的延續,生產計劃需要做到產銷協同的合理化,即如何結合自身的生產能力,利用自身庫存,拉動供應商的備料,實現銷售目標最大化。在這點上,一個適應企業的庫存計劃、生產計劃,應該用一套量化方法,在量化模型中進行計算。

  安徽六國化工股份有限公司(簡稱六國化工)始建于1985年,是集化肥、肥料、化學制品、化學原料、磷石膏、礦渣等生產、加工和銷售為一體的上市公司。2014年公司啟動SAP-ERP項目,實現管理智能化;2018年與阿里云合作工業大腦項目,探索生產智能化;2019年底攜手杉數科技實施產銷協同項目,試水服務智能化。

 

  六國化工股份有限公司總經理馬健表示,ERP幫助六國化工實現集團化管控的能力,建立統一的信息平臺,將企業的整體效率得到大幅度的提升,實現了計劃與執行的一體化、產銷一體化和財務業務一體化。而通過工業大腦項目,六國化工磷酸車間能夠極大降低數據波動性的標準差,最高的數據提高到60%以上,對于工藝控制穩定性有極大的幫助。經測算,產生的經濟價值達500萬元,每年可以節約礦石6000噸,減少固廢10000噸。

  2019年底啟動的產銷協同項目,是一個新探索。六國化工是國家重點發展的大型磷復肥生產骨干企業,但實際情況是行業整體過剩,寄售占比高,產品同質化嚴重,而且銷售鏈條長。在這個情況下怎么提高產品的市場接受度,如何響應市場需求,將最多最優質的訂單轉化為生產能力,馬健認為“從運營來說是最重要的因素”。顯然,這是一個復雜的產銷協同需求,也是一個復雜的決策過程。

  通過與杉數科技的合作,2020年8月產銷協同項目進行第一輪測試,2020年12月20日正式上線。借助杉數科技決策優化技術,六國化工成功打造了一套降本增效的產銷協同智能決策系統。它將線下協調轉換為線上數據共享,打通營銷、生產、工貿、企管等部門信息,大幅提升了部門間協同效率;同時供應鏈管理能力得到精細化升級,使企業生產經營計劃更貼近市場,顯著降低了生產、倉儲、運輸成本,最終達到提高產銷協同水平、提高市場響應速度、提升精細化管理能力的目的。

  “已經基本實現自動化和信息化的企業,積累了非常多的工業數據,但是僅僅作為日常監督監控或者分析的作用,并沒有提煉它在人工智能或者大數據方面的價值。數字化轉型更應該挖掘沉淀數據所蘊含的邏輯關系,進行更大的提升。”馬健說:“從傳統工業制造到數據智能生產,還有很長的路要走。工業互聯網已經成為大勢所趨,在傳統化工行業應用的前景非常廣闊。”

  從企業到行業

  很多企業在決策時往往會用一些統計數字看企業的大局,但現實的情況是這些數字某種程度上所折現的企業經營現狀是有模糊的,無法反映真實的生產情況、真實的庫存信息。而基于杉數科技供應鏈解決方案,把數據全部拉到供應鏈平臺中,可以直接通過COPT進行計算。該過程可以設定個性化約束,模擬出相應結果。

  在六國化工項目中,實際解決的是前端的銷售預測問題,該預測再返回作用到后端的生產和庫存,從而實現數據的雙循環。顯然,通過產銷系統項目,六國化工實現了決策的精細化。當然,供應鏈解決方案具體的實施具有靈活性,“可以從小的模塊開始,不用一開始上一個特別大的項目。從小的局部開始優化。”杉數科技智能制造行業總監黃翔補充說。

  從ERP到工業大腦再到產銷協同,基本是工業制造企業信息化、數字化、智能化的完整歷程,六國化工總經理馬健經歷了全部,因此也進行了深入思考:

  一方面,傳統行業有智能化場景,也有大數據應用的潛力,存在大量的應用價值,有很多可以提煉的東西。比如未來也會實現熄燈工廠,也會基于全流程的數據分析,企業轉變為純粹的數字化企業。

  另一方面,在這一輪的工業互聯網浪潮中,傳統企業因為場景優勢,是大有可為的。因為擁有場景也就擁有更多自主權,甚至在項目落地過程中會產生共生專利,在行業推廣時可能會具有非常大的空間。例如,六國化工工業大腦項目和產銷協同項目,磷肥行業是全國第一家,而行業有數百家企業有潛在需求。

  從企業到行業,從單點到局部,從局部到全局,這也正是數字化轉型的務實路徑。近期召開的中央經濟工作會議將科技強國列為重點工作之首。發揮企業在科技創新中的主體作用,支持領軍企業組建創新聯合體,成為重要戰略之一。要依靠創新提升實體經濟發展水平,促進制造業高質量發展。可以預見,以問題為導向,開放場景,將成為科技創新戰略下數字化轉型的一大特征。

 

(責編:heyan)
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