蓝卓工业操作系统重塑企业竞争力_张孟哲.pdf

MAnAgement InnovAtion管理创新462023.6图片来源：视觉中国专题文张孟哲 何畅 陈玉龙蓝卓数字科技有限公司（简称蓝卓）是中控集团近 30 年工业沉淀基础上成立的专业工业互联网公司，致力于将数字科技全面融入企业生产、管理与服务，推动产业变革，让所有行业都能从数字平台中获益，让生产更智能、供应链更高效。公司打造了国内首个自主知识产权的supOS 工业操作系统，以“平台+工业 APPs”模式让工业数字化转型更简单。supOS 为工厂提供统一的数据底座，打破信息孤岛，以便更好地关键词 蓝卓 工业互联网 工业操作系统 流程工业 中控集团 大型企业蓝卓工业操作系统重塑企业竞争力数字领航 赋能高质量第四届中国工业互联网大赛获奖企业案例以工业互联网为载体的新型工业和经济模式推动了中国制造智能化发展。中国工业互联网大赛是国内工业互联网领域重要赛事，是全国最具影响力的工业互联网创新成果展示交流、转化引导和对接的平台。专题选取四个不同领域的获奖案例，展现相关企业用各自解决方案助力新型工业化，做强做优做大实体经济的具体实践。编者MAnAgement InnovAtion管理创新MAnAgement InnovAtion管理创新472023.6汇聚、分析和挖掘工业大数据的价值；为客户以及合作伙伴提供开放平台，以便更简单便捷地开发、部署和使用工业 APP。目前，蓝卓已赋能水泥、石化、装备制造、金属加工等 30 个行业数字化转型，支撑建设了 4100 多个智能工厂，连续 3 年被授予国家级跨行业跨领域工业互联网平台。行业痛点与需求流程工业是国家经济发展的基础和支柱，具有生产流程长、工艺复杂、供应链冗长、自动化程度高等特征。为了应对来自安全环保节能、提质降本增效的压力，大型流程企业率先开展数字化转型，建设大量烟囱式的独立数字化系统，产生强烈的集成创新应用需求，但传统“K个子系统+N个接口+1个门户”集成方式存在成本高、扩展难等各种问题，使得大部分企业的两化融合难以跨越集成提升阶段，只有 5%左右的企业进入更具价值的协同创新阶段。主要痛点和需求如下：一是集团已建设系统的孤岛现象严重，分发到二级工厂集成难度大；二是工厂各类数据收集困难，接口管理呈网状分布，缺少集成平台和数据可视化应用，数据价值未能充分挖掘；三是生产、安全人员监管投入力度大，设备、物流、质量等业务复杂，跨业务跨部门协同效率不高，传统模式管理效率受限；四是不同工厂的数字化智能化建设缺乏统一平台和标准，不易推广、复制难。因此，如何深入推进“工业互联网+先进制造业”，已成为领军企业竞争的新赛道。提供数字化转型新方案1.技术创新抢占新赛道历经近 20 年流程工业信息化软件开发和实施经验积累，借助工业互联网新技术新架构的创新，蓝卓 supOS 工业操作系统应运而生。其能够为流程工业大型企业持续集成、创新之路提供经济有效、快速落地的“异构系统+工业操作系统+APPs”应用路径，解决流程工业大型企业在集成创新中的主要共性、关键性问题。一是创新打造支撑未来工厂的“操作系统”。蓝卓 supOS 是国内首个具有自主知识产权的工业操作系统，具备管理工厂里所有数据及设备的能力，通过将所有物理连接和上层应用整合在一个系统中，基于统一架构，提供 IoT、BI、报表、工业数据湖、低代码开发、大数据计算、数据中台等能力，形成智能工厂的一体化效果。二是创新开发诸多流程行业的集成类 APP。蓝卓长期深耕流程行业，基于平台提供了行业通用的算法和组件，打造了 100 余个集成创新 APP，以及智慧巡检、机器视觉等 5G 特色应用。平台包含实时数据库PI、MES生产执行、QMS质量管理、EMS 能源管理等在内的闭环生产管理系统，实现经营管理层、生产运行层、过程控制层的纵向集成。三是核心技术均采用国产自主技术。supOS 工业互联网平台及相应APP 应用、DCS、CCS 等控制系统采用国产自主品牌，核心 APP 采用工业互联网平台原生 APP。四是深度融合大数据和人工智能技术。平台通过OTS仿真操作培训、APC 先进控制、全厂蒸汽管网平衡、计划优化及调度排产等基于大数据分析和人工智能的生产工艺和操作优化，持续提升生产分析能力。2.分布式管理模式打破数据孤岛为有效加强集团企业对生产的蓝卓与广西华谊能源化工携手打造“工业互联网+APP”智能工厂MAnAgement InnovAtion管理创新482023.6管控，解决方案打造了“集团+基地”的分布式管理模式，通过工业互联网消除企业内部跨部门、跨区域的信息孤岛，实现数据互联与业务协同。主要流程如下：（1）基地部署一套基于私有云架构的工业互联网平台，用于管理基地数据异构系统的集成和其他应用的部署。（2）基地各工厂部署采集器，建立数据分中心，作为集团工业互联网平台的 IaaS 和 PaaS 层扩展，用于管理基地数据和部署在基地的应用。（3）集团与基地之间靠专线进行通信，确保数据采集网、办公网及外网之间的安全性与可靠性。（4）各基地的生产、经营、管理数据根据需要推送至集团工业互联网平台，整合集团信息化系统数据，构建面向集团的统一门户以及各领域的智能应用。3.“平台+工业APP”加速数字化步伐解决方案采用工厂装置与工业互联网同步建设的方式，基于“数据+supOS 工业互联网平台+智能工业 APP”，向下连接集成异构系统，向上承载全部 APP 应用，实现基于大数据算法的物料平衡调度优化、工艺寻优、生产成本预测、机泵故障预测、换热器性能预测、设备检维修及安全应急管理，同时可与集团总部、用户企业的客户和供应商等实现多方协同，提升了工厂智能化水平。此外，平台上有丰富的数字工厂工具包和低代码开发能力，支持 APP 快速开发，企业用户可以基于蓝卓 supOS 工业操作系统自主开发 APP，更加便捷、高效地沉淀工业知识和经验。助力大型流程企业赢得数字化发展先机解决方案为大型流程企业提供产品级一体化平台及生态模式应用，能够降低集成难度、提高集成效率，灵活有效实现工厂级、集团级的网络集成、数据集成、系统集成、业务集成，帮助企业全面利用工业互联网新技术，在新数字化浪潮中赢得发展先机。1.赋能企业降本提质增效蓝卓工业操作系统直接切入生产制造、运营管理等核心场景，解决了生产设备管理、生产控制、生产管理、生产安全、企业经营等问题，帮助企业实现增产、提质、降本、增效等目标（见表 1）。（1）增产增效：劳动生产率进一步提升，产供销一体化程度加强，“涨库”“来不及生产”等现象发生的频率降低，生产更加平稳，产能得到进一步释放，产能平均提升 5%以上。（2）提质增效：通过对研发、生产、工艺以及质检数据的整合、串联以及大数据分析，帮助企业找出影响产品质量的关键因素，同时随着对装置设备控制的优化，工艺操作对产品质量的影响也进一步降低，合格率提升 60%。（3）降本增效：企业接口开发投入平均减少 40%；为工厂级企业减少工业互联网软件、数字化工具应用企业所属行业应用场景应用效果广西华谊能源化工有限公司隶属上海华谊能源化工，是国有大型煤化工企业向下连接8000多台（套）设备，采集62000多个点位，向上为全厂近800多位用户提供生产、设备、质量、环保、安全等各领域81个APP，投用页面1000多个，可选组件67个，原生APP54个,第三方系统集成22个，个性化开发应用15个，重点解决物料平衡调度优化、工艺寻优、生产成本预测、机泵故障预测、换热器性能预测等智能化制造问题，设备检维修、安全应急等数字化管理问题，以及对内与集团总部、对外与客户和供应商实现网络化协同等问题广西华谊能化于2021年6月15日一次投料试车成功，2021年产值29亿元，利润1.5亿元，根据评估，产品时效利润率提升5%，制造成本降低3%，能耗物耗降低2%。广西华谊能化项目基于supOS的新架构新应用，获评化工行业首个智能制造能力成熟度评估4级（当前国内最高等级）表2 广西华谊智能工厂典型应用降本减损方面提高效率方面提升质量方面降低生产成本3%降低能耗物耗2%提高企业产能5%提高产品实效利润5%提高合格率60%产品稳定性/一致性提升8%表1 解决方案平均赋能成效注：根据用户取得的成效测算平均值MAnAgement InnovAtion管理创新482023.6492023.6文夏宜君 哈杨 艾润能源发电企业具有生产规模大、业务繁杂、管控模式单一、数据流动性差等特点，加快能源企业数字化转型升级是新时代推动我国能源产业基础高级化、产业链现代化的关键。在数字经济战略、“双碳”目标的指引下，能源行业与数字技术融合已成为支撑国家战略落地、产业升级创新的重要途径。关键词 宇动源 工业互联网 宇加一体化赋能平台 能源企业宇动源一体化平台加速管控模式创新投入 100 万 1000 万元；通过数据的深入挖掘与分析，采购策略与渠道更加合理，库存得到有效控制；借助物流方式与路线的优化，运输成本有效降低；能耗物耗进一步降低，产品单位成本平均下降 3%。（4）减员增效：借助平台的低代码工具，系统应用功能优化及个性化 APP 开发效率提升 100%；日常大量的数据填报、单据传递、数据统计以及报表制作等价值密度低、规律性强、重复性高的工作几乎被信息系统取代，人员得到解放，效力得到提升。（5）管理增效：数据的全面集成、业务模型的统一、业务流程的规范化以及相关配套机制的建立，提升了职能业务间的协同和组织效率；基于多维数据的商业智能分析与大数据分析，企业经营决策更加快速科学，决策数据获取时间从几天、几小时，缩短到几分、几秒。2.实现规模化应用推广当前，解决方案已经应用于精细化工、盐化工、煤化工、水泥、造纸、有色等多个流程工业细分行业（见表2），从镇海炼化、榆林化学、北方稀土、中化高纤等 20 余家头部标杆用户推广到了全国 600 多家大型流程工业企业，众多知名集团型企业已经由单个工厂推广到集团内的多家工厂。经过近 5 年的推广应用，解决方案商业合同保持倍增式的快速增长，2023年订货预计将达到 2 亿元。蓝卓 supOS 作为数据底座，以“平台+APPs”的新型模式，重构传统工厂生产模式、运营模式和管理模式，同时与工业软件企业一起，构建出了新一代智能工厂新范式。基于公司的融资规划继续加大方案的迭代与推广，目前已经从中国推广到了全球市场，从单工厂集成、集团集成拓展到了产业集成。根据国家统计局数据，流程工业大中型企业产值为 32 万亿元，在数字化转型方面的投入为320亿元，可以预见，未来蓝卓 supOS 将有较大的发展空间。（第四届中国工业互联网大赛全国总决赛领军组一等奖）作者单位张孟哲 何畅 国家工业信息安全发展研究中心陈玉龙 蓝卓数字科技有限公司