三一重工打造中國本土工業物聯網開放平臺

時間:2016-10-25 09:25:43微信公眾號:三一重工

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  對制造業而言,在新一輪科技改革和產業變革的大背景下,以數字化、網絡化、智能化為特征的智能制造已成為未來發展趨勢。工業領域基于云端的供應鏈精細化管理、連續的在線監測、生產設備運行的優化、能源數據管理、工業安全生產等都將大大提高企業的發展潛力。工業物聯網平臺或者工業云平臺代表著未來工業領域重要的發展方向,國內外企業紛紛展開激烈競爭。三一重工集團作為一家以生產混凝土機械、挖掘機械等工程機械為主的傳統制造企業,努力抓住當前智能制造的機遇,積蓄新的增長動能,為國內企業提供可供借鑒的經驗。

 

 

打造本土工業物聯網開放平臺過程

 

 

  三一重工集團主營混凝土機械、路面機械、樁工機械、履帶起重機械等工程機械,混凝土輸送泵和全液壓壓路機市場占有率國內*5656,泵車產量世界*5656。在全球制造業向工業4.0邁進之際,三一重工也在積極謀求向智能制造轉型。三一重工工業物聯網發展基本可以分為三個階段。


  早期物聯網探索階段。重點開展以M2M為主要組成部分的“物聯網”研發應用,建立“M2M遠程數據采集與監控平臺”。

 

  早在2005年,三一重工就認識到物聯網在工程機械行業將發揮越來越重要的作用,并且開始對工程機械物聯網核心部件及相關技術開展研究。三一重工成為國內*5658在工程機械行業應用GPS系統的企業,可實現對全球設備的識別、定位、跟蹤、監控、診斷處理和企業生產管理等。

 

  2007年中國移動長沙分公司與三一重工就“三一工程機械設備智能服務系統”項目開展合作,探索建立基于物聯網技術的“M2M遠程數據采集與監控平臺”。平臺由三部分組成,基于CAN總線的數據采集和反向控制子系統、智能通道子系統和M2M應用平臺。借助安裝在設備上的采集提供、M2M終端及反向控制系統,通過中國移動網絡,將設備狀態參數傳送至企業監控中心。

  *初是小規模商用,在小范圍的工程設備和車輛上實行試商用,主要解決信息采集狀態不穩定、無線網絡傳輸帶寬不足、監控信息平臺的網絡接口改造等技術問題。2009年,三一重工的“M2M遠程數據采集與監控平臺”實現規?;逃?,建成國內*家工程機械物聯網企業控制中心。公司進一步完善了車載M2M系統,作為工程機械的標配,在出廠前全部預裝,開通中國移動的M2M服務。


  物聯網大規模應用階段。強化遠程數據采集與分析,提升產品智能化水平。

 

  2010年后,三一重工強化M2M在信息采集、數據分析、信息傳輸、解決方案運營等相關環節的運用,對“M2M遠程數據采集與監控平臺”進一步細分,逐步形成了三個子平臺。

 

  一是設備遠程監控技術支撐平臺。包括設備遠程監控技術支撐平臺和設備數據平臺,為主機設備質量的持續改進及設備的售后服務提供參考數據。

 

  二是機群智能服務系統。通過攪拌車位置信息、混凝土配送信息、混凝土消耗信息以及泵送設備和攪拌車當前作業狀態信息在攪拌站各機群設備之間的實時數據交互和共享,實現各機群設備之間的作業協同和作業指導。用戶據此可采用較科學的車輛調度策略和設備作業模式,提高企業運營效率和設備利用率,降低總體運營成本。

 

  三是泵車遠程監控及維護系統。通過研究工程機械智能化前端理論,開發出業界*先、具有自主知識產權的智能化產品,提升工程機械的作業能力和水平,設計構建*進的遠程監控系統,全面提升企業的信息化服務水平和運行效率。

 

  2011年,三一重工建成國內工程機械行業*5655容量的M2M應用平臺,可支持50萬臺設備并行接入并具有動態擴展能力。

 

  產品智能化方面,包括傳感器、遙控器、智能運動控制器等全套的智能終端部件形成的一個完整體系,通過這個智能化產品采集數據,使公司能夠實時對設備進行遠程監控和診斷。2009年,成立了三一智能設備控制有限公司,構建傳感、通信、驅動、控制、人機交互、遠程維護與診斷等產品布局,為各類工業設備提供智能化產品和系統,使三一重工成為國內*家自主研發智能化技術及產品的工程機械企業,奠定了公司在智能化領域的*先地位。2011年,三一重工上海華興數字科技有限公司成立,重點研發工程機械儀器儀表設備、軟硬件產品、自動控制系統和智能管理系統。


  大數據和云平臺階段。借助“ECC客戶服務平臺”,積極開展大數據應用。

  

  挖掘機具有功能強大、產銷量大、系統復雜等特點,當前呈現高效率低能耗、智能化精準化、更好的用戶體驗等趨勢。作為傳統的制造企業,首先是制造、服務和生產的所有環節數字化,然后用計算機運算、存儲和分享溝通。

 

  三一重工自主研發了大數據儲存與分析平臺即“ECC客戶服務平臺”,包括所有設備底層控制的硬件和軟件,能夠實現雙向的交互以及對設備的遠程控制,可將20多萬臺客戶設備實時運行情況的數據通過傳感器傳到后臺進行分析和優化。每日實時監控設備運行信息(如位置、工時、轉速、主壓、油耗等),系統面向代理商、操作手、挖掘機老板和研發人員四類主要用戶。大數據設計要點從代理商、操作手、挖掘機老板、研發人員四個側重點出發,采用基礎矩陣分拆成基礎向量,再分拆成特征值,其特征值重新組合形成自定義向量再組合成設備信息、健康等矩陣,進而提供全生命周期的增值服務。用戶可通過網頁或手機APP,隨時隨地掌握機器各方面的狀態。依據大數據分析,針對常用檔位按區域、載荷、溫度分別進行精準控制,使新產品的動力總成效率提升8%,油耗降低10%。

 

  三一重工已經形成的5000多個維度、每天2億條、超過40TB的大數據資源,基于這些數據,開展的大數據應用主要在以下幾個方面:

 

  一是預測宏觀環境。三一重工與清華大學合作,推出了“挖掘機指數”,顯示設備的施工時長和開工率等數據,根據開工率數據預測下個月固定資產投資增量,在一定程度上可以反映中國宏觀經濟走勢。根據每個省數據情況,發現各省固定資產投資走向,實時分析區域市場變化,指導營銷。

 

  二是分析產品結構。建立基于數據分析的研發模式,可以發現哪種型號的產品更受歡迎,對于基于市場定位的產品研發有較強參考價值。

 

  三是預測設備故障。在設備出現故障征兆時提前維護,目前在出現故障的設備里有50%可以事先預測,減少了客戶的損失。

三一物聯網

  四是預測配件需求。通過設備運行狀況研究其跟配件消耗之間有什么樣的關聯,建立起預測模型,可大大降低企業生產成本。

 

工業物聯網平臺建設成效顯著

降低成本 提升服務效率

 

  三一重工通過使用智能服務系統,借助系統數據智能分析能力,研發出挖掘機節能控制技術,大大提高燃油效率,降低挖掘機使用過程中的燃油成本。通過實時監測設備的作業情況、關鍵零件磨損、油耗和承壓情況等,在問題出現之前提出預警,做到主動維修,實現對成本的精準控制并大幅提高用戶服務質量。通過突破工程機械設備安全可控核心技術瓶頸,促進了融資租賃業務的開展,提升了服務效率。

 

 

實施差異化戰略推動企業轉型發展

 

  在工程機械領域,借助物聯網、大數據,三一重工提供科學解決方案和服務,提升設備的性能和用戶體驗,針對挖掘機、泵車、攤鋪機等工程機械,走出一條智能化差異化發展道路,實現企業轉型發展。

三一物聯網平臺

 


積極探索工業物聯網商業模式創新

 

  三一重工與國內一些創業投資機構合資成立了明照資本。該基金重點投資工業4.0或物聯網領域的創業團隊及中小企業。2016年3月,三一重工和珠海大橫琴投資有限公司、珠海鏵創投資管理有限公司等15家股東共同發起設立國內*家基于物聯網的專業保險公司久隆保險。裝備業因其風險的多樣性和復雜性,很少有保險公司深入這一領域,市場專業需求和普遍性供給錯位明顯。借助三一重工遍布全國的200余家代理商及9000人的營銷服務團隊,公司將專業保險產品嵌入相關裝備制造垂直領域互聯網平臺,并與線下銷售渠道及服務資源銜接。依托物聯網和大數據,久隆保險可更準確地識別風險與定價,根據客戶的風險特性定制保險產品與服務,為中國裝備制造產品走出去提供有特色的金融服務。

  未來,三一重工計劃整合國內資源,打造中國本土的工業物聯網平臺,進一步提升中國工業的智能制造水平。

 

 

從三一重工實踐看未來工業物聯網發展趨勢

 

  預計到2020年,全球工業物聯網的價值將達到1.7萬億美元。在當今數據爆炸時代,如何獲取數據、分析數據,用數據指揮生產是工業發展的方向,工業物聯網是工業數字化、網絡化的重要表現形式,也是未來企業打造核心競爭力的關鍵所在。
國外企業紛紛進軍工業物聯網。在工業互聯網領域,發達國家走在了前列。美國通用電氣(GE)公司開發了Predix、Predictivity和APM等可預測資產管理工具,可以將各種生產設備和供應商相互連接并接入云端,提供資產性能管理和運營優化服務。2014年僅通過Predictivity解決方案,公司就獲得超過10億美元的收入,2015年公司進一步開放Predix工業互聯網平臺,使得全球范圍內更多的機器接入網絡平臺。GE還將推出面向應用開發者的專用云平臺Predix.io,進一步拓展GE的工業互聯網平臺。此外IBM公司也推出了Bluemix云平臺,全球有超過30000云客戶。德國西門子公司采用SAP HANA云平臺技術,于2014年正式對外提供預測性維護、資產分析和能源數據管理等基于數據的服務。

 

 

工業數據分析服務將帶來更多市場價值

 

  從長期看,硬件制造端的價值在不斷降低,智能化產品的價值將不斷提升。大數據和智能制造給傳統工業帶來了巨大沖擊,強大的工業數據分析服務將成為制造企業數字化戰略的重要組成部分,工業物聯網將顯現出更大的戰略價值。

 

 

協同創新才能打造中國本土工業   物聯網平臺

 

  物聯網大數據平臺的開發非常復雜,每個企業都去自主開發“不現實”。工業物聯網平臺還面臨著設備兼容性不足、數據采集技術有待提高、網絡安全性令人擔憂等問題,要想建立強大的本土工業物聯網大數據平臺,單靠個別公司的努力是難以實現的,相互獨立的做法也無法做到“互聯”,必須靠機器設備、硬件和軟件企業共同努力,打造一個建立在全行業大數據基礎上的開放平臺,才能真正發揮平臺的價值,起到更大的作用。

 

積極開展商業模式創新

 

  物聯網通過改進商業流程,促進商業模式創新。服務需求提升成為工業物聯網生態發展的重要推手。在物聯網背景下,設備廠商可以不賣設備,而是根據客戶對設備的使用量收取費用。同時,市場競爭模式將從個體競爭轉向生態競爭,企業必須以開放的心態,積極參與到生態體系的建設中。設備廠商應更多地考慮跟第三方軟件公司合作,實現合作共贏。

 

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