新基建背景下工业互联网在建材行业的发展方向
2020年在举国抗疫的同时,“新基建”的浪潮兴起,中央密集出台相关政策,各省市陆续出炉2020年重点建设项目,“新基建”一时成为各界关注的重点。
早在2018年底中央经济工作会议上,就明确了5G、人工智能、工业互联网等“新型基础设施建设”的定位。随着国家“新基建”部署的逐步深入,2020年1月的第一次国务院常务会议提出,出台信息网络等新型基础设施投资支持政策 。3月4日,中共中央政治局常务委员会召开的会议上,强调要加快推进国家规划已明确的重大工程和基础设施建设,其中要加快 5G 网络、数据中心等新型基础设施建设进度,让 “新型基础设施建设” 再次成为热词。
“新基建”是指发力于科技端的基础设施建设,主要包括5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网七大领域。区别于传统的基础设施建设,“新基建”具有鲜明的网络化、数字化、智能化的特征,更容易精准聚焦推进,对推动高质量发展具有重要的指导意义。
工业互联网作为“新基建”的重要内容之一,被制造企业广泛关注。
“工业互联网”的概念最早由通用电气于2012年提出,随后美国五家行业龙头企业联手组建了工业互联网联盟(IIC),将这一概念大力推广开来。简单讲,工业互联网就是通过数据流动和分析,将工业系统的各种元素(人和机器)互联起来,形成智能化变革,形成新的模式和新的业态,可以帮助制造业拉长产业链,形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通,从而提高效率,推动整个制造服务体系智能化。
作为传统产业,我国建材行业的工业互联网发展总体还处于起步阶段,建材生产制造水平参差不齐,很多企业数字化网络化基础相对薄弱。即使是已经具备一定数字化基础的企业,在数据采集、网络互联、数据互通与互操作等方面也存在很多困难。同时,在高端装备、自动化、工业软件、工业网络等领域与国外存在较大差距。
为了紧抓国家“新基建”的重要战略机遇,我国建材企业必须借助工业互联网的发展浪潮,积极构建适合时代发展要求的建材生态体系。
通过对工业互联网的研究及对我国建材企业的生产特点的深入分析,工业互联网在建材行业应用包括以下四个主要方向。
智能制造
工业互联网与智能制造密切相关,智能制造正是工业制造业新的发展路径,工业互联网则是实现智能制造的关键基础设施。
总体来说,我国建材行业智能制造总体发展水平处于从自动化、信息化向数字化转型发展阶段。全椒海螺、泰安中联的智能制造水泥示范线、中建材(宜兴)新能源有限公司的光伏玻璃行业智能工厂示范线和巨石集团的智能制造示范项目为我国建材企业开展智能制造进行了有益探索,并起到了示范和带动作用。但是总体看,建材行业智能制造在大型企业和标注化产业的生产线中应用的案例较多,而在柔性化生产的企业中,目前还存在很多推广的瓶颈,成功的案例还不多。
对建材企业,特别是装配式建筑部品生产企业提出如下建议:
一是要抓住这一政策机遇,积极探索,开展关键共性技术、部件及装备研发;
二是要突破智能控制和优化、新型传感感知、数据采集与分析、故障诊断与健康维护、行业专用软件、特种工艺制造等一批核心技术。
工业云平台
工业互联网是工业云平台的延伸发展,其本质是在传统云平台的基础上叠加物联网、大数据、人工智能等新兴技术,构建更精准、实时、高效的数据采集体系。
目前建材行业的云平台有两类。
一类是以大型建材制造企业为主导与软件公司合作建立云服务平台:这类平台在服务自身企业的同时,也将软件应用共享并服务于上下游企业,比如天瑞水泥和用友公司等软件公司合作建立的工业互联网平台、尧柏水泥和中服软件合作建立的水泥建材行业云平台等;
另一类则是行业机构建立的公共云平台,如中国建筑材料工业规划研究院/建筑材料工业信息中心牵头建立的建材云应用信息化公共服务平台:可为材中小企业提供应用服务,解决信息化投入不足、数据资源利用水平不高、个性服务满足度低等行业共性问题。
对我国的广大中小建材企业提出如下建议:
借助企业云平台或者行业平台,整合和拓展相关资源,选择工业软件、研发设计、市场营销、物流仓储等服务,加快推动中小企业智能化数字化转型发展。
工业大数据
数据是智能制造和工业互联网发展的核心。
建材行业的生产制造涉及到了原材料、半成品和终端产品,生产过程中涉及到液态、气态、固态,以及低温、高温等各类形态和情况,而企业生产的产品有着产量大、应用范围广的特点,这样导致的数据量是非常大和庞杂的。如何利用生产数据调整生产工艺,有效控制生产过程,提高生产技术和产品质量,如何利用销售数据,分析产品用途、效果和性能,调整销售策略,这些都可以利用大数据平台来实现。特别是在工业互联网大力发展的背景下,要实现生产全链条的数据打通,所涉及到数据量巨大且对于分析能力要求非常高。
建议由行业协会或者大型企业或者科研院所牵头,带动行业范围内各方力量积极参与,制定统一标准,共同建立行业大数据平台。
目前由中国建筑材料工业规划研究院、建筑材料工业信息中心联合与北京智慧联合有限公司开发的建材大数据情报服务平台已经初步建立,可以为广大中小建材企业的竞争情报应用需求提全新的解决方案,为全面提升企业科学决策水平和市场竞争能力提供便捷的竞争情报信息支撑服务。
BIM技术
建筑、建材是两个密不可分的产业,但现实中,这两个产业链上下游的企业之间的研发、供应和价值都未实现协同,发挥工业互联网在网络化协同和智能制造方面的能力,用新一代信息通信技术打通建筑行业的基础BIM技术体系显得尤为重要,火神山、雷神山医院的建立凸显了建筑信息模型和数字化设计的重要作用。
从整体上看,应对当前及未来复杂多变的发展环境、快速迭代的市场需求,基于工业互联网的敏捷产业能力将成为新的常态需求。
在这个背景下,应大力推进BIM技术在装配式建筑规划、勘察、设计、生产、施工、装修、运维等全过程的集成应用;
推广基于BIM技术的装配式建筑设计方式,在三维可视条件下建设标准化预制构件和部品数据库,开展模拟拼装、部品部件协调检查、工程量数据分析等,提高施工图设计精度和施工效率,降低企业生产成本。