在全球產(chǎn)業(yè)鏈同質(zhì)化競爭日益加劇的當(dāng)下，將產(chǎn)能提升30%，人力資源節(jié)省90%，大幅縮減產(chǎn)品上市時間和能耗，對于機(jī)器設(shè)備制造商來說意味著什么？這是入選“福布斯中國2021年度中國十大工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型企業(yè)”的真實(shí)案例。

一家深耕OEM市場20多年的冰淇淋機(jī)械設(shè)備龍頭企業(yè)，通過實(shí)施全生命周期的智能運(yùn)維和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，成功實(shí)現(xiàn)了從OEM（原始設(shè)備生產(chǎn)商）向ODM（原始設(shè)計(jì)制造商），從生產(chǎn)端向服務(wù)端轉(zhuǎn)型的蛻變。而這并不是個例，越來越多的OEM制造商意識到，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已迫在眉睫。

“從制造向制造加服務(wù)轉(zhuǎn)型已是大勢所趨，”羅克韋爾自動化（中國）有限公司OEM事業(yè)部總經(jīng)理李棟表示，“這也是中國OEM企業(yè)走向國際市場，參與全球競爭，邁向高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的一個重要方向?！?/p>

那么OEM企業(yè)如何才能突破重圍，從傳統(tǒng)的低價(jià)值領(lǐng)域，快速地轉(zhuǎn)向高附加值的藍(lán)海市場？答案就在制造業(yè)微笑曲線的兩端。依托在工業(yè)自動化、信息化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型領(lǐng)域的百年積淀，羅克韋爾自動化如何幫助OEM客戶應(yīng)對數(shù)字化轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)，在開源、節(jié)流和顛覆三個維度為OEM行業(yè)賦能？

數(shù)字賦能：加快機(jī)器設(shè)計(jì)和開發(fā)效率

新冠疫情帶來的產(chǎn)線停擺和愈加激烈的全球競爭，讓國內(nèi)外客戶對OEM的交貨期和產(chǎn)品多樣化要求越來越高。面對稍縱即逝的市場機(jī)遇，OEM企業(yè)迫切希望提高其設(shè)計(jì)和開發(fā)的效率，大限度地加快產(chǎn)品的上市速度，同時降低成本和調(diào)試風(fēng)險(xiǎn)。針對這一需求，羅克韋爾自動化為OEM客戶提供了一款基于數(shù)字孿生技術(shù)的解決方案——Emulate3D。

這款羅克韋爾自動化于2019年重磅收購的軟件，通過引入先進(jìn)的數(shù)字孿生和3D仿真技術(shù)，使原本功能強(qiáng)大的FactoryTalk DesignSuite工廠自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件如虎添翼，為機(jī)器的設(shè)計(jì)、測試和實(shí)施提供了一種更快速、易于實(shí)施的新方法。

Emulate3D動態(tài)數(shù)字孿生軟件的優(yōu)勢在于，“它可以很方便地將客戶的3D圖紙一鍵導(dǎo)入到虛擬仿真的環(huán)境當(dāng)中，從而快速實(shí)現(xiàn)一個設(shè)備的虛擬測試以及驗(yàn)證。”李棟介紹說，通過在實(shí)際生產(chǎn)之前對機(jī)器和系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行虛擬調(diào)試和優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)比物理原型更快速地進(jìn)行更改，幫助OEM廠商大幅提升產(chǎn)品的上市速度。

以數(shù)字化的方式實(shí)現(xiàn)機(jī)器的設(shè)計(jì)開發(fā)為OEM制造商帶來了兩個顯而易見的好處，首先協(xié)同設(shè)計(jì)提升了開發(fā)效率?！皞鹘y(tǒng)的機(jī)器設(shè)計(jì)方式中，來自機(jī)械、電氣和設(shè)計(jì)等相關(guān)領(lǐng)域的人員是在孤立地、或者說獨(dú)立地設(shè)計(jì)，并沒有一個融合的環(huán)境，而現(xiàn)在我們?yōu)樗麄兲峁┝艘粋€數(shù)字化的協(xié)同平臺?！崩顥澱f道，“這種協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)模式可以大大降低機(jī)器設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)，提高對客戶需求的認(rèn)知，幫助OEM制造商更輕松應(yīng)對設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)?！?br/>

同時，虛擬樣機(jī)和測試也縮短了開發(fā)周期。因?yàn)楹芏郞EM廠商是在面對客戶提出的具體需求時，需要把樣機(jī)先開發(fā)出來，一般制作一個樣機(jī)至少要3-6個月，有些復(fù)雜的機(jī)型可能要1年的時間。在目前全球緊張的供應(yīng)鏈挑戰(zhàn)下，用戶很難接受如此長的周期。通過虛擬樣機(jī)，OEM廠商可以很快的時間把多種設(shè)計(jì)直觀展示給用戶，并在虛擬仿真的環(huán)境當(dāng)中，快速實(shí)現(xiàn)設(shè)備的虛擬測試以及驗(yàn)證。當(dāng)真實(shí)的系統(tǒng)在現(xiàn)場組裝并連接到控制系統(tǒng)時，用戶不用擔(dān)心會任何邏輯操作問題，因?yàn)檫@些問題在項(xiàng)目的虛擬調(diào)試階段就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并解決了。

顛覆式創(chuàng)新：從制造向制造加服務(wù)轉(zhuǎn)型

中國制造要想實(shí)現(xiàn)從制造大國向制造強(qiáng)國的跨越，除了在設(shè)計(jì)端加大研發(fā)投入，還必然要打通制造業(yè)微笑曲線的另一個端——服務(wù)維度。結(jié)構(gòu)優(yōu)化，推動生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變，這也是《中國制造2025》行動綱領(lǐng)提出的一個非常明晰的方向。一些好的跨國企業(yè)已經(jīng)呈現(xiàn)出制造業(yè)高度服務(wù)化的趨勢，服務(wù)業(yè)務(wù)占企業(yè)總收入的比例甚至超過60%。

這一趨勢在高度重視客戶反饋的OEM行業(yè)也尤為突出?！霸O(shè)備的故障診斷、預(yù)測與維護(hù)，正在成為智能制造領(lǐng)域的另一個爆發(fā)點(diǎn)?！崩顥澲赋?。關(guān)鍵資產(chǎn)一旦發(fā)生故障，其后果往往不可估量，因此越來越多的機(jī)器制造商希望通過提供遠(yuǎn)程訪問、預(yù)測性維護(hù)和設(shè)備故障診斷服務(wù)來幫助用戶防患未然，在小化機(jī)器停車時間的同時，提高OEE（Overall Equipment Effectiveness，設(shè)備綜合效率）和操作人員的安全性。

疫情的沖擊加速了制造企業(yè)對遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)服務(wù)的部署，為了盡量減少非必要的現(xiàn)場服務(wù)，并加快故障響應(yīng)速度，羅克韋爾自動化為OEM用戶提供了可擴(kuò)展的、安全的遠(yuǎn)程訪問解決方案。通過 FactoryTalk Remote Access 軟件，用戶可以隨時隨地提供安裝支持、編程升級、中斷修復(fù)應(yīng)用程序、遠(yuǎn)程服務(wù)和診斷。

據(jù)李棟介紹，使用基于云端的FactoryTalk遠(yuǎn)程訪問軟件，OEM廠商可以輕松管理、配置和啟動與客戶設(shè)備的安全連接。配套的遠(yuǎn)程訪問路由器Stratix 4300，可以安裝用戶側(cè)的指定位置，以便于設(shè)備的遠(yuǎn)程訪問。對于用戶關(guān)心的安全性問題，該解決方案具有多重身份驗(yàn)證和加密器，確保用戶可以從任何地方啟用和維護(hù)安全、穩(wěn)定的遠(yuǎn)程連接。

與傳統(tǒng)的“搶救式維修”不同的是，智能化的運(yùn)維服務(wù)是包括從數(shù)據(jù)采集開始，到狀態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、故障診斷，再到預(yù)測性維護(hù)和終決策的一整套解決方案?！邦A(yù)測性維護(hù)并不只是一個技術(shù)問題，真正的挑戰(zhàn)是流程、決策和商務(wù)模式?！崩顥澨寡?，“好的商務(wù)模式，可以幫助整個產(chǎn)業(yè)鏈條上所有參與的企業(yè)都受益。”

例如，羅克韋爾自動化為全球的工程技術(shù)公司美卓提供的預(yù)測性維護(hù)解決方案，通過內(nèi)置于美卓礦機(jī)中的上百個傳感器，評估過程性能并預(yù)測部件磨損和故障，并借助FactoryTalk Cloud平臺和先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析這些數(shù)據(jù)，使得采礦企業(yè)能夠從其運(yùn)營中獲得可觀的業(yè)務(wù)價(jià)值，美卓也通過該高附加值服務(wù)開創(chuàng)了新的商務(wù)盈利模式。

一個好的預(yù)測性維護(hù)解決方案所帶來的增值服務(wù)，應(yīng)該能夠切實(shí)地讓OEM廠商和終用戶受益。李棟認(rèn)為，正要幫助OEM企業(yè)是一定要從它的價(jià)值和痛點(diǎn)去解決實(shí)際的問題，然后在其可以承受的成本之下去做相應(yīng)的規(guī)劃，這樣才能更好地實(shí)施和推廣，為企業(yè)帶來真正的價(jià)值。要在實(shí)施成本、難度和周期方面找到一個好的平衡點(diǎn)，這也是羅克韋爾自動化為OEM客戶定制解決方案時的一個重要考量。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型不是一蹴而就的，尤其是對于成本和專業(yè)人才方面有一定限制的OEM企業(yè)，可以先從小處著手，采用更靈活的邊緣智能解決方案，這樣有助于更快速地解決問題。羅克韋爾自動化自主研發(fā)的CompactLogix 5480邊緣計(jì)算控制器，正是為了滿足這樣的需求應(yīng)運(yùn)而生。

CompactLogix 5480支持Windows 10 IoT Enterprise操作系統(tǒng)中安裝FactoryTalk Analytics Edge軟件，由于和CPU通過背板通訊，可實(shí)現(xiàn)快速實(shí)時穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)采集，OEM和終用戶可以直接從機(jī)器采集數(shù)據(jù)，并存貯在本地?cái)?shù)據(jù)庫中，實(shí)現(xiàn)本地部署的同時進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)分析，也可以采用云平臺部署從而讓部署更加靈活。

以一個醫(yī)藥化工行業(yè)危廢焚燒配套控制系統(tǒng)中的應(yīng)用為例，原系統(tǒng)采用“智能儀表 + PLC系統(tǒng) + 上位控制”的模式，日處理量在5噸以內(nèi)。隨著危廢焚燒排放標(biāo)準(zhǔn)提高，日處理能力要求提高到10～20噸，原有智能儀表功能無法滿足要求。采用CompactLogix5480控制器后，客戶自行研發(fā)出的模型軟件可直接安裝在Windows 10 IoT 操作系統(tǒng)中，不僅大幅提升了處理能力，PLC和上位操作系統(tǒng)的很好的結(jié)合還解決了控制器和上位機(jī)通訊的高速可靠的實(shí)時性。

在2021年5月份， CompactLogix 5480邊緣計(jì)算控制器系列產(chǎn)品還通過了中國信息通信研究院“邊緣計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)件計(jì)劃”產(chǎn)品測評?！皢渭児δ苄缘漠a(chǎn)品很多企業(yè)都可以提供，但它終是否能與IT/OT層以及整個系統(tǒng)架構(gòu)集成和兼容，可能才是比較關(guān)鍵的那一環(huán)?！崩顥澱f道，要讓數(shù)字化工具發(fā)揮它應(yīng)有的價(jià)值。顯然，在IT/OT融合方面深耕百年的羅克韋爾自動化更了解OEM行業(yè)的痛點(diǎn)所在。

頂層設(shè)計(jì)：將智能運(yùn)維貫穿全生命周期

對于與全球上下游產(chǎn)業(yè)鏈緊密相連的OEM行業(yè)來說，數(shù)字化轉(zhuǎn)型顯然不再是一個選擇題，而是一門必修課。麥肯錫咨詢公司對全球800多家傳統(tǒng)企業(yè)開展的調(diào)研結(jié)果顯示，盡管有近 600 家企業(yè)啟動了數(shù)字化，但其中的71%仍然停留在試點(diǎn)階段，85%的企業(yè)停留時間超過一年以上，遲遲不能實(shí)現(xiàn)規(guī)?；茝V。

要想擺脫“試點(diǎn)陷阱”，少走彎路，制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)從何處著手實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型呢？“數(shù)字化轉(zhuǎn)型其實(shí)需要一個頂層設(shè)計(jì)，這可能是一些企業(yè)實(shí)施的時候容易忽略的一個問題?！崩顥澖ㄗh，先綜合考量企業(yè)的核心競爭力，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力、服務(wù)能力和渠道終端覆蓋能力等，以及企業(yè)發(fā)展愿景和未來的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)生態(tài)發(fā)展趨勢，再去制定相應(yīng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型策略，就會讓數(shù)字化轉(zhuǎn)型更容易落地。從“大處著眼，小處著手，由點(diǎn)到面，分步實(shí)施，重點(diǎn)突破，持續(xù)改進(jìn)”，這也更符合中國制造業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況。

為了幫助OEM企業(yè)更好地應(yīng)對實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中面臨的挑戰(zhàn)，羅克韋爾自動化推出了由工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、AR/VR、數(shù)字孿生等創(chuàng)新技術(shù)支撐的智能運(yùn)維Rockii解決方案，全覆蓋云服務(wù)的SaaS、PaaS、IaaS三層架構(gòu)，同時具備了開放兼容、持續(xù)拓展和自主可控的特性。

基于對OEM行業(yè)需求的深入了解，智能運(yùn)維Rockii解決方案一經(jīng)推出就得到了客戶的廣泛認(rèn)可。例如在文章開篇中提到的冰淇淋設(shè)備制造商南京浦園，其生產(chǎn)制造的冰淇淋冷飲設(shè)備占據(jù)國內(nèi)60%~70%的市場份額。公司每年新建眾多冰淇淋生產(chǎn)線，對整線控制和智能運(yùn)維的需求迫切。通過羅克韋爾自動化前期的智能制造咨詢與頂層設(shè)計(jì)，為其量身定制了一套智能運(yùn)維Rockii解決方案，實(shí)現(xiàn)了從智能機(jī)器到智能產(chǎn)線再到智能工廠的轉(zhuǎn)型。

通過智能產(chǎn)線的搭建，將機(jī)器層IaaS數(shù)據(jù)打通，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)貫通和采集；通過整線集成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線聯(lián)動，在PaaS層實(shí)現(xiàn)集中控制和報(bào)表顯示；并對SaaS層搭建遠(yuǎn)程訪問，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的OEE統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)警故障統(tǒng)計(jì)分析、能耗統(tǒng)計(jì)分析等。智能運(yùn)維Rockii解決方案助力南京浦園實(shí)現(xiàn)了從研發(fā)制造、運(yùn)營服務(wù)到商業(yè)模式方位的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新。

正所謂工欲善其事必先利其器，通過前期的頂層設(shè)計(jì)，羅克韋爾自動化幫助OEM企業(yè)從預(yù)期收益、成本下降、資金投入、時間跨度和實(shí)施難度等多個維度，去梳理和考量具體的數(shù)字化實(shí)施路徑。同時，“我們不僅洞察到了國內(nèi)外在數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能制造方面的共性需求，也敏銳地覺察到中國制造企業(yè)對可持續(xù)發(fā)展的新需求。”李棟談到。

為助力中國制造業(yè)加速能源效率的提升，早日實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，羅克韋爾自動化推出了升級版的能源管理解決方案，希望可以更有效地幫助企業(yè)利用數(shù)字化手段進(jìn)行碳追蹤和能源管理。同時與TüV萊茵在碳排放和能源管理領(lǐng)域開展深入合作，打造包含碳排放數(shù)據(jù)采集的能源管理咨詢服務(wù)，幫助工廠進(jìn)一步優(yōu)化能源管理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減碳目標(biāo)。

這也是羅克韋爾自動化一直以來倡導(dǎo)的，將安全(Safety)、節(jié)能(Energy)、環(huán)保(Environmental)、高效(Efficiency)的可持續(xù)發(fā)展SEEE價(jià)值，全面貫徹于智能制造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中。“這是真正符合中國制造業(yè)發(fā)展的本質(zhì)需求?！崩顥澓V定地說道，“我們不光要考慮一個應(yīng)用，還要考慮整個生態(tài)，通過一個健康發(fā)展的生態(tài)，推動中國制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。”

繼推出連接供應(yīng)端和需求端的智能運(yùn)維Rockii解決方案后，羅克韋爾自動化攜手先鋒合作伙伴聯(lián)合發(fā)起成立了開放型非營利組織——智能運(yùn)維Rockii聯(lián)盟。智能運(yùn)維Rockii聯(lián)盟將攜手產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)集智匯策，通過跨界創(chuàng)新塑造價(jià)值，助力制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

根據(jù)新發(fā)布的《2021年度可持續(xù)發(fā)展報(bào)告》，羅克韋爾自動化將力爭在2030年實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，并已為旗下20 家大型制造工廠通過了 ISO 14001 和 ISO 45001 環(huán)境管理和安全標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。作為全球好的綠色低碳新賽道標(biāo)桿企業(yè)之一，羅克韋爾自動化碳中和解決方案可覆蓋中國90%的高碳排放行業(yè)。我們有理由相信以“領(lǐng)未來無限可能”為愿景的羅克韋爾自動化，未來也將帶著中國OEM行業(yè)開啟可持續(xù)發(fā)展的新篇章。