加速數據驅動價值,工業企業數字中臺如何搭建?

文丨錦囊微課

來源丨首席數字官

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數字經濟時代的到來將“數字中臺”這一概念炒的火熱。回看2019年,不僅有行業內對於中臺定義的百家爭鳴,更有華為、騰訊、萬科、京東等諸多行業頭部企業帶動了對數字中臺落地實踐的探索熱潮。

與互聯網企業本身就出自數字化技術不同,工業企業需要積極推進數字化轉型以擁抱新的數字化技術,進而賦能整個企業,給企業重新注入數字化基因。那麼,工業企業的數字中臺和互聯網企業的數字中臺有什麼不一樣?工業企業為什麼需要數字中臺?數字中臺在工業企中建設的策略如何落實?

錦囊專家特別邀請了具有10年+工業領域IT諮詢和實施經驗的PTC高級技術經理李造,共同探討在工業企業的業務場景下,如何定義和落實數字中臺戰略。

PTC是一家成立於1985年的美國軟件廠商,曾被評為工業物聯網平臺市場的領導者,其工業企業數字中臺幫助企業IT快速響應跨系統的業務場景需求,並快速響應未來業務創新的需求,加速企業數字化轉型。

一、何為工業企業數字中臺?

中臺的概念最早來自於美軍的作戰體系,有3-5名小團隊形成前端的作戰精兵小團隊,它的特點是敏捷、靈活,一旦發現了目標,就迅速的去調用中臺的炮火群,包括航母、飛機、導彈,最終,以前方快速響應來調動後方中臺的炮火群,來達到作戰目的。

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後來,阿里巴巴集團參觀了芬蘭的一家遊戲公司,200人的小團隊創造了非常多的知名遊戲。這麼小的團隊是如何快速的構建這麼多的遊戲?其實是一大部分人組成了中臺的部落組,專門構建中間的架構和組件來支撐前端的遊戲開發。而前端的開發團隊只有3-5人,所以遊戲開發速度非常快,正因為這種大量且快速的開發模式以及迭代方式,產生了非常多的優秀遊戲。

阿里巴巴集團受此啟發,提出了”大中臺、小前臺“戰略,因為前臺變化快,數據沉澱在後臺很難響應前臺的變化,而中臺介於前臺和後臺中間,加速後臺業務系統裡的數據轉化為對業務有價值的前端應用,是一個戰略體系。

中臺對於工業企業和互聯網企業有一定的差異性,任何IT的建設都離不開業務,所以,首先要理解工業企業和互聯網企業在業務和IT上存在的差異。

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工業企業VS互聯網企業 圖片來源:PTC

工業企業主要由三大鏈條組成,第一個是產品鏈,從產品的客戶需求到產品的設計、工藝、生產到成品的製造。第二個是價值鏈,從訂單的發起到訂單的生產和最後的交付。第三個是運維鏈或者叫資產服務鏈,主要是產品的運維過程,到最後的產品淘汰。工業企業的業務流程是非常複雜的,在運營過程中,以產品為核心,業務流程為驅動。

而互聯網企業(以電商為例),客戶在電商平臺下訂單,支付,出貨,物流到客戶,整個業務過程是100%的數字化,通過互聯網的技術驅動產品和應用的研發。可以看到,工業企業的業務和IT的隔閡是比較明顯的,IT的存在是為了更好的服務業務,把業務的流程落地到IT系統中。互聯網企業是IT和業務融合的,IT即業務。

從業務層、技術層、IT層來看,工業企業的商業系統來自不同的廠家,相互之間是獨立的,需要依賴這些系統去開展業務,而互聯網企業是天生的數字企業,其系統大多是自主開發,更新速度快,底層技術比較統一,所以,從整體架構來看,互聯網企業比工業企業要完善很多,同時工業企業技術人員的儲備,也無法跟互聯網企業比較。

工業企業數字中臺的定義是數據+模型驅動,加速業務創新,助力企業數字化轉型。

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工業企業數字中臺內涵 圖片來源:PTC

工業企業的數據來源於工業的各個領域,包括業務系統、生產設備、產品反饋信息、內部人員和外部用戶等。同時,工業企業有自己的產品和運營機理,在產品的經營過程中,信息不停的流轉,需要構建Digital twin 數字化模型,聚合產品在數字世界所有的數據,推送給相應的應用。這個模型是工業企業特有的,數據+模型是工業企業數字中臺的核心,也是有別於互聯網企業對數字中臺的定義。

二、工業企業為什麼需要數字中臺?

工業企業為什麼要打造數字中臺,主要從幾大挑戰來看,工業企業的數字中臺能否解決這些問題。

挑戰一:服務能力跟不上市場、客戶需求及供應鏈快速變化

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產品的智能化和互聯化導致產品的更新速度加快,需要快速應對產品的變化。另外,如何應對不斷激增的數據,從數據中挖取相應的價值,也是企業面臨的巨大挑戰。年輕人的需求越來越個性化,需要小批量的定製生產產品,對企業來說是服務能力上的挑戰。現在的供應鏈環境變的比較複雜、不可預測,必然會導致企業業務流程、供應商管理、零部件的應用流程的改變,原來的能力是否可以支撐這些改變,也是企業面臨的挑戰。

挑戰二:組織隔閡以及煙囪式、呆笨重後臺系統,無法滿足跨域協同和創新要求

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企業內部構建了很多煙囪式的系統,非常的呆、笨、重,要把這些系統相互打通、相互集成,提供統一的數據給相應的業務人員,並不是那麼容易。同時,很多的業務流程分散在不同的IT系統中。

比如,一個物料出現了質量問題,需要從物料研發階段、生產階段和出廠之後的情況進行全方面追蹤,從PRM查看在研發的產品的情況,有沒有涉及到相應的物料,從ERP查看庫存裡有沒有相關的物料,從CRM查看哪些客戶用了和物料相關的產品,從MES查看有沒有相應的物料涉及到的產品。

要跨越很多系統追溯信息,會導致跨越協同非常困難。

挑戰三:IT後臺系統的臃腫、重複建設困境

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IT後臺系統的臃腫、重複建設困境 圖片來源:PTC

從IT的角度來看,經歷了很多煙囪式的IT系統支撐業務,發現IT系統變得越來越臃腫,很難快速響應前端需求。

Gartner認為未來IT的架構應該是3層,System of Record、System of Differentiation、System of Innovation,前端應用是創新的應用,業務變化非常快,底層是龐大的業務系統,是針對穩定的業務,以保持穩定為主,變化速率非常低,所以,現在很多工業企業面臨業務的快速變化,但是後臺臃腫的系統很難響應。

在沒有數字中臺的情況下進行響應,會在原來的系統或新的自營系統裡重複建設相應的能力,比如PRM系統裡會有很多和MES、ERP重複的功能點、服務點、數據存儲、接口建設等,會造成建設和運維成本的上升,導致惡性循環,相互之間的協同和跨系統的流程更難構建。

這是目前工業企業普遍存在的三大挑戰,如何利用數字中臺破局?PTC高級技術經理李造為您帶來答案,點擊查看。

三、工業企業數字中臺的探索與實踐

如何制定構建工業企業數字中臺的戰略?從幾個維度來看:1、從願景著手,從數字化轉型的方向,看中臺戰略落地的必要性,以願景來驅動戰略的推行。2、從產品的研發流程、製造流程、服務流程梳理出對應中臺戰略的落地。3、對中臺落地的工具層、技術層進行分析,通過數字主線和數字映射支撐平臺的落地。4、建設中臺的目的是更好的響應客戶需求和內部需求,所以要構建相應的應用場景。

同時,中臺戰略落地需要組織執行和人才培養。那麼,有了中臺建設的策略,具體應該怎麼落地呢?

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工業企業數字中臺建設策略 圖片來源:PTC

第一步,從現狀和問題出發,探討建設數字中臺的必要性。數字化的目的是為了更好的打破原來的業務邊界,做業務模式和商業模式的創新。信息化是數字化的基礎,做數字中臺的前提是工業企業的信息化不存在空白的業務域,如果存在空白業務域,要先把空白業務域支撐的系統建設完成,再建設相應的中臺。

第二步,瞭解了建設中臺的必要性之後,再從高層開始制定中臺的建設步驟,從組織上進行保證,從流程上進行支撐。再從點到面,迅速推廣。以業務為導向,快速響應業務的變化需求。

第三步,在數字中臺上構建以數字主線為核心的數據+模型驅動的業務創新應用。

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基於工業互聯網平臺的數字平臺架構 圖片來源:PTC

工業互聯網平臺是落實數字中臺最好的技術手段,分為三層:邊緣層、平臺層、前端。平臺層的技術覆蓋面,涵蓋了數字中臺的需求(構建業務中臺和數據中臺),數據中臺更多的是數據存儲、數據治理、數據分析和數據網關,在一定的數據基礎上,做數據的分析應用。

但是工業企業最重要的是通過數字主線這個關鍵技術來構建業務中臺,業務中臺構建完成才會不斷產生新的數據,推動數據中臺的價值產生。因此,工業企業和互聯網企業最大的不同點就是,工業企業可以通過產品的數字主線和數字映射來構建業務中臺。

那麼,什麼是數字主線和數字映射?PTC高級技術經理李造為您帶來答案,點擊查看。

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沃爾沃的數字中臺實踐 圖片來源:PTC


PTC的客戶在數字中臺上的實踐帶來了怎樣的參考價值呢?

沃爾沃是一家全球知名的卡車運輸工具以及工程發動機的企業,在全球的18個國家有工廠,目前面臨的困境是產品種類非常多,相關的指標參數也很多,組合方式非常複雜,將全球20多個工廠的數據進行集成,也是非常複雜的過程,所以沃爾沃通過中臺戰略,利用數字主線的關鍵技術,將產品的研發數據、生產製造數據,以及運維數據進行集成,形成數字映射的服務,推送到前端的應用,響應客戶特定的業務需求。

比如,通過AR技術做發動機的質量檢測,通過數據主線實時獲取數據信息,把各個系統進行串接,實現在質量檢測過程中每年節省數千歐元,同時,通過AR技術指導質檢人員做每一步的操作,更好的達到自檢目標。


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EVONIK通過中臺戰略構建差異化優勢 圖片來源:PTC

流程行業對生產設備的監控要求非常高,EVONIK是全球知名的特殊化工品廠家,在全球100多個國家都有生產和銷售點。

通過ThingWorx集成工廠的設備系統,把OT和IT進行融合,增強企業的運營能力。主要有幾個維度:1、通過集成IT和OT,讓管理人員實時看到工廠的運營場景,實現工廠的可視化。2、實現設備的智能化,通過工廠設備的實時監控,提高設備的資產利用率,降低非計劃的停機時間。3、通過數字中臺的能力快速構建前端生產管理的APP,提高生產管理能力。4、推動數字化員工的效率,提高生產效率和質量。

總的來說,工業企業數字中臺是一種戰略思想,通過工業互聯網平臺去落地,數字主線和數字映射是落地關鍵技術,在建設數字中臺的時候,要總體規劃,從小處著手,以點開始迅速擴展。

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