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出品丨虎嗅智庫 虎嗅2023工業(yè)AI大會將于9月7日-8日在中國 · 蘇州舉辦。我們期望促成領(lǐng)先制造企業(yè)與科技創(chuàng)新企業(yè)的理解,、融合與對接,，推動工業(yè)AI生態(tài)發(fā)展共識，為我國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展助力,。 圍繞虎嗅2023工業(yè)AI大會,，虎嗅將推出工業(yè)制造領(lǐng)域系列內(nèi)容精選，此篇為第二篇,。 以下核心觀點和內(nèi)容來自于虎嗅智庫發(fā)布的《工業(yè)數(shù)據(jù)采集落地洞察報告》,，點擊閱讀原文獲取報告內(nèi)容。  核心觀點 1.工業(yè)數(shù)據(jù)采集根據(jù)不同行業(yè),、不同企業(yè)業(yè)務(wù),，其落地側(cè)重點和部署策略均有所不同，不能盲目模仿,； 2.落地部署過程中,，非技術(shù)層面的問題相比技術(shù)層面問題更加棘手。 3.工業(yè)數(shù)據(jù)采集應(yīng)遵循“應(yīng)采盡采”的原則,，但前提是明確自身業(yè)務(wù)目標(biāo)范圍,。
工業(yè)數(shù)據(jù)采集是工業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心環(huán)節(jié)之一,。全面性,、準(zhǔn)確性、及時性和實時性是工業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)具備的四大特性,，因為數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要圍繞數(shù)據(jù)才能展開,，數(shù)據(jù)采集工作所能實現(xiàn)這四大特性的程度也決定了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成敗的基礎(chǔ),。 從宏觀層面，數(shù)據(jù)采集能夠幫助企業(yè)基于數(shù)據(jù)量化,，在原有的經(jīng)驗或?qū)嵺`基礎(chǔ)之上,，提供智能化決策的支撐，優(yōu)化企業(yè)的管理和運營,；另一方面,，能夠在原有的信息化基礎(chǔ)之上，把從研發(fā)到生產(chǎn)到服務(wù)過程中與企業(yè)相關(guān)的人員,、設(shè)備,、工藝等要素進(jìn)行更精細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化的梳理，進(jìn)一步夯實數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作,。 工業(yè)數(shù)據(jù)采集需求的“千人千面” 工業(yè)數(shù)據(jù)采集的工作大致由“數(shù)據(jù)收集”和“協(xié)議解析”兩部分構(gòu)成,。數(shù)據(jù)收集主要是通過生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)置的采集裝置、傳感器等硬件或工控系統(tǒng),、SCADA等軟件系統(tǒng),，將生產(chǎn)作業(yè)過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)采集至設(shè)備或系統(tǒng)中；協(xié)議解析則是通過對數(shù)據(jù)采集軟硬件內(nèi)置的數(shù)據(jù)協(xié)議進(jìn)行解析“翻譯”,，來請求獲取采集上來的數(shù)據(jù),，并進(jìn)行傳輸。國內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域范疇非常廣泛,，當(dāng)前對于各個行業(yè)的生產(chǎn)自動化,、流程自動化或者無人工廠來說，數(shù)據(jù)采集是剛需,。但根據(jù)所處行業(yè)的不同,，不同類型的企業(yè)對于數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)需求有所差異,，所以對于數(shù)據(jù)采集工作的細(xì)分需求也會存在側(cè)重點,。 從制造業(yè)屬性來看，通常流程類企業(yè)會更加注重采集的工作,，離散類企業(yè)則更加關(guān)注協(xié)議解析,。 石油化工、鋼鐵冶金,、能源電力等流程類行業(yè),，特點是生產(chǎn)產(chǎn)線比較長、業(yè)務(wù)規(guī)模大,，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量非常龐大,。企業(yè)需要在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，從眾多設(shè)備和各類分布式控制系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,，利用大規(guī)模的數(shù)據(jù)來支持設(shè)備的故障排查診斷和智能決策,，避免因故障停產(chǎn),。但同時相對來說，流程類場景下的數(shù)據(jù)協(xié)議相對單一,，故需求更多集中在“數(shù)據(jù)收集”環(huán)節(jié),。 對于離散行業(yè)來說，企業(yè)的設(shè)備類型會比較繁雜,，采集的方式會比較多,，數(shù)據(jù)采集協(xié)議的豐富度很高，數(shù)據(jù)采集的工作中對協(xié)議解析的要求和挑戰(zhàn)比較大,。企業(yè)的業(yè)務(wù)訴求是需要分別解析適配這些協(xié)議,，提供數(shù)據(jù)傳輸通道來獲取不同設(shè)備中的數(shù)據(jù)，后續(xù)提升生產(chǎn)經(jīng)營效率,，因此做所以離散類對數(shù)據(jù)采集工作的需求更偏向“協(xié)議解析”環(huán)節(jié),。 從企業(yè)角度來看，工業(yè)數(shù)據(jù)采集需要根據(jù)企業(yè)數(shù)字化建設(shè)程度以及數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用需求,，來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集方案的調(diào)整,。 部分企業(yè)前期的信息化建設(shè)可能不到位，傳感器的數(shù)量不足,，無論是所購設(shè)備的功能還是完整性都相對差一些,，開展采集工作便會較為困難。那么這時關(guān)注點更多會集中于采集的方式或者數(shù)據(jù)源本身的質(zhì)量穩(wěn)定性,、魯棒性等性能,，所以需要加裝采集裝置或是監(jiān)控系統(tǒng)，提升數(shù)據(jù)的采集數(shù)量和質(zhì)量,。 一些大型的集團企業(yè)通常會遇到采集數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化方面的阻礙,。此類企業(yè)在進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型時，其分/子公司會與不同的專業(yè)廠商合作,，無論出于怎樣的目的或原因,，不同廠商的設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù)在格式上、精度上或者命名上等方面都會有一些自身的特征,。不同的設(shè)備協(xié)議,、不同的數(shù)據(jù)格式都會嚴(yán)重影響后續(xù)的采集質(zhì)量和數(shù)據(jù)互通，這時數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)化將會成為此類企業(yè)的建設(shè)重點,。 而從工業(yè)數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用需求來看,，大體上可以分為“看”、“管”,、“控”,。“看”其實是第一階段需求，后續(xù)基于“看”逐步實現(xiàn)“管”和“控”,，三者呈現(xiàn)出逐級遞進(jìn)的關(guān)系,。不同企業(yè)，對于所處的階段以及當(dāng)下階段的目的的不同,，對數(shù)據(jù)采集的建設(shè)存在不同的側(cè)重點,。 非技術(shù)性落地問題更難解決 工業(yè)數(shù)據(jù)采集在落地層面中會面臨兩類問題，分別是技術(shù)性和非技術(shù)性問題,。而根據(jù)虎嗅智庫調(diào)研訪談,，非技術(shù)類的問題往往比技術(shù)類問題更難解決。因為技術(shù)問題可通過單方面自研解決,，而非技術(shù)問題涉及到多方的協(xié)調(diào)溝通,，需要在保證現(xiàn)場生產(chǎn)進(jìn)度的情況下進(jìn)行施工，難度大,、效率低,，其中大概有8%的效率會損失在溝通的過程當(dāng)中。 工業(yè)企業(yè)在工業(yè)數(shù)據(jù)采集落地過程中需要重點關(guān)注以下五點技術(shù)層面的問題,。 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不合理,。一些工廠過往的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不合理，沒有為后續(xù)做工業(yè)數(shù)據(jù)采集,、可視化建設(shè)硬件方面的基礎(chǔ),。這種情況下，基于硬件改造來獲取數(shù)據(jù)可能會比較困難,； 數(shù)據(jù)采集質(zhì)量無保障,。由于采集現(xiàn)場的網(wǎng)絡(luò)改造比較困難，在使用無線方案時,，現(xiàn)場會因為灰塵和金屬摩擦而產(chǎn)生靜電,，干擾無線信號，進(jìn)而造成數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量比較差,，產(chǎn)生丟包,、斷線等問題；另外,，設(shè)備數(shù)據(jù)采集接口的數(shù)據(jù)吞吐,、傳輸速率、穩(wěn)定性等性能同樣需要考量,； 設(shè)備類型多,、協(xié)議多,。現(xiàn)場不同類型的設(shè)備使用的協(xié)議數(shù)量非常多,，很難找到一家廠商去滿足所有設(shè)備種類、設(shè)備品牌的數(shù)據(jù)采集需求,，是行業(yè)通病,。此外，一些設(shè)備比較封閉,，可能并沒有開放接口API來接觸到數(shù)據(jù)源，或者接口數(shù)量不足以滿足采集海量數(shù)據(jù)的需求,、接口性能不足以支撐數(shù)據(jù)采集的條件,； 新增傳感器會造成對原有系統(tǒng)或硬件設(shè)備的影響。新增傳感器對采集設(shè)備的協(xié)議會有適配,，但問題在于加裝傳感器時,，可能會影響原有系統(tǒng)或設(shè)備的穩(wěn)定性,、可靠性,，進(jìn)而影響數(shù)據(jù)采集的效率。 現(xiàn)場施工安全問題,。現(xiàn)場一些陳舊設(shè)備由于長時間暴露在外,，物理端口進(jìn)入了很多粉塵，此情況下如果工程師直接插網(wǎng)線,，便可能會因為粉塵起靜電而導(dǎo)致短路,，損壞整個控制器或設(shè)備主板,； 非技術(shù)層面的問題更側(cè)重在施工前中階段與工廠,、現(xiàn)場的溝通協(xié)調(diào),。在整個數(shù)據(jù)采集處理的過程中，通常會涉及到一些跨部門的協(xié)調(diào),，但大家的關(guān)注點和側(cè)重點會有所不同。 以典型的工廠為例,，有生產(chǎn)科、設(shè)備科、IT信息化部門,、工藝部,、安全環(huán)境部，不同部門在數(shù)據(jù)采集過程中的關(guān)注點不一樣,，所以潛在結(jié)果是對于數(shù)據(jù)的獲取,、最后價值的評估,，大家提供的口徑都是不一樣的,，會嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)采集的效率,。 根據(jù)調(diào)研結(jié)果,，工業(yè)企業(yè)在落地部署中需要注重以下四個非技術(shù)層面的問題,。 管理層的支持。如果企業(yè)自身沒有明確的數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,，或者主管的中高層領(lǐng)導(dǎo)在執(zhí)行層面不看好,，不提供明確的支持的話，無論是內(nèi)部資源的投入,、政策流程上的配合,，都會遇到比較大的阻力，后續(xù)即使方案落地,，效果也會大打折扣,； 協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)施工。在準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)施工之前,，廠商需要事先與工廠就IP梳理,、設(shè)備識別,、設(shè)備清單獲取等事項進(jìn)行溝通,，但其中的溝通成本比較高,，原因是工廠或企業(yè)人員對現(xiàn)場實施過程,、順序以及流程并不了解,，很多預(yù)備事項沒有完成，后續(xù)便會牽扯到多方的協(xié)調(diào)溝通,，甚至分責(zé),； 協(xié)調(diào)停機停產(chǎn),。采集數(shù)據(jù)接入設(shè)備時需要臨時停機停產(chǎn),，但這對工廠通常是不可接受的,，所以事先與現(xiàn)場協(xié)調(diào)停機的難度非常大,。工程師在現(xiàn)場實際接入一臺設(shè)備通常需要1-2個小時,，但加上溝通時間實際評估一天最多2-3臺設(shè)備，嚴(yán)重影響施工效率,； 成本管控,。對于企業(yè)而言，從業(yè)務(wù)角度來衡量計算數(shù)據(jù)采集的業(yè)務(wù)價值,、產(chǎn)品服務(wù)成本尤為重要,，所以在成本上需要進(jìn)行管控，在成本,、效率與質(zhì)量之間進(jìn)行取舍平衡,。 數(shù)據(jù)“應(yīng)采盡采”前提是明確業(yè)務(wù)目標(biāo)范圍 企業(yè)在提出數(shù)據(jù)采集相關(guān)需求時，“應(yīng)采盡采”是常見需求之一,。但實際上數(shù)據(jù)采集在不同領(lǐng)域,、不同業(yè)務(wù)場景下，沒有所謂統(tǒng)一的,、客觀的,、可量化的標(biāo)準(zhǔn)，例如什么類型的傳感器應(yīng)該以什么頻次采集多長時間,。 理論上數(shù)據(jù)采集的頻率越高,、點位越多，工業(yè)數(shù)據(jù)對工業(yè)設(shè)備的刻畫就會越全面,，但拋開實際成本與技術(shù)能力的限制來要求“應(yīng)采盡采”是不切實際的,。通常來說，數(shù)據(jù)采集方案需要結(jié)合工業(yè)企業(yè)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)目標(biāo),、業(yè)務(wù)訴求,、現(xiàn)有數(shù)據(jù)資產(chǎn)來綜合制定,。設(shè)定好目標(biāo)范圍后，也便于后續(xù)項目的驗收驗證,。 在部署數(shù)據(jù)采集解決方案之前,，企業(yè)或工廠需要具備一定的硬件基礎(chǔ)條件，對接入設(shè)備具備一定的認(rèn)知或知識儲備,，進(jìn)行數(shù)據(jù)資產(chǎn)盤點類的準(zhǔn)備工作,，來滿足方案落地的要求。 1. 要明確企業(yè)自身的業(yè)務(wù)狀況以,、關(guān)注點和切入點,，以及希望通過數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)哪些業(yè)務(wù)價值，明確數(shù)據(jù)后續(xù)的應(yīng)用方向,； 2. 重點要了解硬件的基礎(chǔ),，查看施工現(xiàn)場的網(wǎng)絡(luò)條件,，是否需要進(jìn)行弱電改造和網(wǎng)絡(luò)施工,，來保證數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性； 3. 對企業(yè)現(xiàn)有數(shù)據(jù)資產(chǎn)進(jìn)行盤點評估,，例如需要接入的設(shè)備清單（包含設(shè)備的品牌,、型號、網(wǎng)口,、IP地址等）,、現(xiàn)有信息化系統(tǒng)（SCADA、DCS,、MES等）,，同時對這些設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)現(xiàn)狀進(jìn)行梳理； 4. 根據(jù)生產(chǎn)實際情況進(jìn)行數(shù)據(jù)采集鏈路分析（包含帶寬分析,、合規(guī)性要求等）,，明確一些定制化需求，利于最終根據(jù)業(yè)務(wù)方面的考量來形成數(shù)據(jù)采集方案,。 |
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