新一代信息技术和工业的结合衍生了工业互联网、工业机器人等多元新业态,为工业全要素、全产业链、全价值链的提供了关键支撑。根据中国信通院,2019年我国数字经济第二产业的渗透率只有37.8%,远低于服务业的37.8%。随着工业逐渐成为数字经济的主要阵地,数字化在推进工业转型升级的过程中也催生多样化应用场景。
       数字化转型是在传统产业中应用新一代信息技术,通过将人工智能、大数据、云计算等新兴技术赋能产业的各个环节,以数据驱动提升产业效率,实现转型升级。
       产业数字化的整体构架分为三个层次,分别是物理层、平台层和数据层。
       一、物理层
       由传感器、智能硬件和部分软件组成,主要负责数据的传输和生产执行,实现与平台层的信息互联;
       二、平台层
       主要由大数据平台和云计算平台组成,负责提供数据的存储和计算;
       三、 数据层
       由数据汇集而成,通过不同行业间的数据互相支撑,提供多样化的应用服务。
 
       三个层次构成新的系统,物理层的规律和数据映射到数据层,反过来用数据层挖掘的知识对物理层的流程、管理进行优化,带来整体效率的提升。三个层次与工业的结合构成完整的CPS(信息物理系统,Cyber-Physical Systems),将打破产业链之间的“数据孤岛”,促使数据在行业内部流动,使得工业与其他行业的协作支撑成为可能。
       当前数字化已经贯穿整体工业制造的全流程,覆盖研发设计、流程生产、项目管理、供应链等多个过程,并推进工业产业链向销售、服务、办公延伸,并基于多样化的新兴技术,创新研发新产品和新服务,使得数字化的应用场景得到不断拓展。
 
       由于不同行业的发展特色不同,因此在推进数字化转型的过程中侧重点也有所不同,综合不同行业的共性特征,目前工业数字化的已有以下应用场景。
       1. 流程生产
       数字化在流程生产中的应用主要体现在两方面,一方面通过工业机器人、自动化生产线、智能仪表等智能设备,减少对人工的依赖,提高生产效率和产品品质,并有效采集流程生产中的数据;另一方面通过工业互联网、MES系统、PLM系统的应用,对生产过程实现智能化管理,并有效分析工业机器人和设备的损耗情况。
       2. 研发设计
       工业产品的研发设计逐步趋向“以用户为中心”,依托售后和调研得到的大数据分析为客户提供精准画像,并依托大数据评测分析产品优化所需的材料、并提升产品各个环节的效能技术,以此实现产品的创新,加速产品的迭代。而在设计方面,除去CAD、CAE等较为成熟的数字化应用工具外,3D打印、VR等新技术也在产品设计中得到应用。
       3. 项目管理
       工业的项目管理覆盖财务管理、客户管理、供应链管理、产品质量管理、设备管理、库存管理等多个领域,依托工业大数据平台,目前CRM、ERP、SCM、APS、EOS等管理系统已在上述领域得到广泛应用。而不同行业拥有特殊的管理系统,如食品行业的质量可追溯体系。
       4. 产品销售
       数字化推进工业的产业链进一步向服务延伸,销售是主要的服务赋能环节,通过建立电商渠道扩展工业企业的销售网络,并依托数据分析、深度学习等技术分析销售大数据对客户进行精准营销,随后将数据反馈用于工业企业调整产品生产的进度和产品研发创新。
       5. 增值服务
       数字化服务已用于呼叫中心、在线客服、网络课堂、培训认证、知识库等方面,围绕客户、员工、研发人员提供多方面的服务。
       6. 办公服务
       办公服务也是数字化在工业中的一大应用场景,应用于办公网络、办公桌面、协同办公、视频会议等,提高办公的效率。依托数字化手段,减少如疫情、自然灾害等对办公的影响。