各行业如何利用自动化推动创新

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  • 工业领域由封闭的专有系统主导,这些系统缺乏灵活性,并将供应商锁定置于创新之上。

  • 未能采用真正开放、可互操作的 自动化工具标准会在各方面造成高昂代价。如今亟需采取大胆行动,从 COVID-19 疫情中复苏。

  • 只有通过全球协作才能实现变革;我们呼吁整个工业生态系统共同参与普适自动化的讨论。

在全球努力从疫情中复苏之际,工业领域迎来了绝佳机遇,有望成为全球经济复苏的核心支柱。那么,我们要怎样才能实现这一目标?

甚至在疫情发生之前,工业生产率增速就已朝着错误的方向发展,并且徘徊在仅 0.7% 的水平。第二季度,在全球停摆期间,全球制造业产出下降了 11.1%,直到下半年才有所回升。

如果说 COVID-19 带来的冲击让我们明白了什么,那就是敏捷性和韧性对现代工业至关重要。要真正提升效率和可持续性,我们现在就必须采取大胆行动。

开放还不够

工业领域亟待变革。该领域由封闭的专有系统主导,这些系统缺乏灵活性,并将供应商锁定置于创新之上。表面上看,许多自动化供应商都在谈论“开放”技术。然而,当前的开放式自动化还不够开放,因为许多供应商尚未采用不受供应商限制的系统,即一家供应商的软件可以在另一家供应商的硬件上运行。因此,工业企业承担了不必要的工程成本,创新推广也受到延误。其后果是敏捷性下降,商业机遇流失。

甚至在疫情发生之前,工业生产率增速就已朝着错误的方向发展。Image: 联合国工业发展组织

未能采用真正开放、可互操作的 自动化工具标准会在各方面造成高昂代价。这是一个普遍存在的挑战,正在阻碍全球各地的工业运营。从供应商、原始设备制造商(OEM)和机器制造商,到系统集成商和最终用户,每一方都有理由共同设法打破僵局。归根结底,与当今许多重大挑战一样,唯有协作才能解决这一问题。

固步自封的代价

继续采用基于封闭专有系统的技术,会扼杀创新,并因系统、机器和人员之间无法“协同”而严重损害生产率。我们再也不能接受不必要的庞大工程工作、缺乏模块化,或任何阻碍韧性和创新的障碍。

一群无法沟通的同事无法高效工作。如今的封闭式自动化系统也面临同样的问题:它们无法轻松集成第三方设备或与之协作,也难以升级。

在当前模式下,封闭的专有系统仍在制约工业企业和劳动力,妨碍创新、效率、可持续性和敏捷性这些最优先的领域。结果是,工业领域优化不足,只能依托受损的全球经济勉强支撑。

工业领域的十字路口

我们已经来到转折点。当前的工业自动化系统架构成功推动工业发展至今,但要充分实现第四次工业革命的承诺,我们就必须从根本上改变技术模式。

如今,我们拥有彻底提升工业可持续性和运营生态效率所需的计算能力与连接水平。环境倒计时已然开始,我们不能错失这个机会,应利用以软件为核心、以数据为驱动的自动化带来切实改变。

另一种未来前景光明。据埃森哲预测,到 2030 年,工业物联网(IIoT)不仅可能为全球经济增加数万亿美元,还能提高全球制造商的生产率和效率。世界经济论坛与波士顿咨询集团联合发布的一份报告(BCG)指出,72% 的制造商认为高级分析日益重要,80% 的制造商则相信,数字化和数据驱动的洞察能够提升生产率。

普适自动化

正如 IT 领域已接受开放式操作平台带来的益处,现在轮到工业领域了。普适自动化是由自动化软件组件构成的领域,这些组件可即插即用,以经过验证的方式解决客户的特定问题。可以把它看作工业自动化应用商店的开端。实现这一愿景的技术已经具备。IEC 61499 标准可互操作和可移植的标准可用于在不同供应商之间建立标准化的自动化层,这类似于Linux开源操作系统帮助在不同计算机之间实现操作系统标准化。

消除技术壁垒后,普适自动化使工程师能够根据需要快速重新编程生产线和工业流程,甚至可以远程操作。这种更高的敏捷性和生产率,对于适应不断变化的消费者需求模式、同时应对疫情带来的限制至关重要。

世界经济论坛如何推动第四次工业革命?

前沿技术与创新中心汇聚科学家、政策制定者和商界领袖,共同理解新兴技术及其对现实世界的影响。

通过促进协作与实验,该中心帮助合作伙伴将研究创新转化为切实应用,以应对共同的全球挑战。

了解该中心的工作

即插即用的工业自动化

采用 IEC61499 互操作性和可移植性标准,有助于缓解当今工业面临的诸多挑战。在不同供应商之间采用统一标准,可确保不同的硬件和软件系统通过相互通信来利用先进技术。

普适自动化消除了采用自动化技术时的许多痛点。引入、升级和集成新技术时,无需浪费时间和资源进行重构。制造商在稳健的自动化基础设施中原生采用网络安全的 IT 架构和技术后,便能轻松集成先进的数据驱动型应用。

这种可互操作的系统在维护和效率提升方面也大有潜力。借助单一、开放且异构的自动化系统,维护工程师可以快速查找并修复故障,并采用创新的维护技术来避免问题。这包括主动维护和预测性维护,即在工厂资产发生故障前对其进行维修。这种维护方式能够降低风险、最大限度地减少计划外停机,并帮助在小故障演变成代价高昂的系统性故障之前及时处理。事实上,与预防性维护相比,预测性维护可节省约 8% 至 12% 的成本;与故障后维修相比,最高可节省 40%。

另一种未来触手可及。借助普适自动化,我们可以实现智能化自动运营,让生产线具备自配置和自修复能力。

单靠任何一方都无法实现

实现工业生产率和效率提升的第一步是协作。我们呼吁整个工业生态系统共同参与普适自动化的讨论。在实现任何实质性改变之前,我们必须建立信任、消除采用障碍、探索新的数据共享方式,并通过标准化方法持续创新。只有携手致力于推进下一代工业技术,我们才能共同为未来的工业、人民和地球创造更美好的现实。

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