制造業一向被認為是數字化里難啃的硬骨頭,這一點對于互聯網云廠商尤其如此。阿里云在生產制造行業深耕了多年,如今打法也漸趨明了:對行業共性相對較弱的項目投入減小,更重視具備可復制性的產品能力打造,更愿意扮演被集成角色。
兩款工業解決方案——AICS和數字孿生,占據了2022年云棲大會行業解決方案展館的C位,吸引了不少人駐足。
AICS是阿里云自研的工業生產智能控制優化系統,湖北黃石華新水泥“萬噸線”上使用了這套系統。云棲大會現場展示了華新水泥萬噸線工廠的成果,應用后能穩定使用垃圾來替代燃煤,生產出更綠色環保的水泥。阿里云相關人士透露,這個系統在水泥、固廢和鋼鐵等多個行業,已進入規;瘧秒A段。
云計算市場進入了考驗行業下沉能力的階段。而對阿里云而言,上述系統在多個行業規;瘧,在產線上自動化投運率達到95%,意味著阿里云的工業場景解決方案進一步成熟。
阿里云在生產制造的打法也漸趨明了:對行業共性相對較弱的項目投入減小;更重視具備可復制性的產品能力打造,更愿意扮演被集成角色。
01 讓產線真正用起來
今年的云棲大會,制造業的解決方案很強調“投運率”。
云棲大會“進化之境”工業制造展區,一名工程師告訴數智前線,“現在,如果只是一些方法和概念,制造業不會買單的。”過了理念階段,國內大型制造企業都拿著真金白銀投入,企業越來越看重實際的運營效果。
華新水泥CDO湯峻說,“工廠不是看你的系統用什么先進技術,你解決了什么世界級難題,它看最終的生產結果能不能達標。”云棲展臺上展示的AICS系統,也重點提及行業實際投運率。
幾個月前在湖北黃石的華新水泥萬噸線上,這套工業生產智能控制優化系統的投運率甚至達到95%。阿里之前的制造業解決方案里沒有達到過這個數字。湯峻強調這個指標“很驚人”,因為如果最終生產的質量不達標、能耗比較高、產能不達標,工廠就會把系統切掉由人工來操作。
現在,華新水泥在全國所有的50余條水泥產線,推廣這套系統,并計劃將其應用在海外產線上。
此次云棲大會并非阿里云AICS系統首次登場。
阿里云這款產品在2020年首次對外發布,2021年逐漸打磨成熟,到今年已經進入了大規模應用階段,在水泥、鋼鐵和固廢行業中都已有不錯的投運率。
接近阿里云的人士稱,較此前阿里云在制造行業的實踐,AICS系統是阿里在工業生產場景的解決方案成熟化的重要節點。
要讓云計算和人工智能等先進技術真正在產線上“留下來”,除了行業的機理知識和AI算法,AICS系統中的后綴“CS”能力至關重要。
阿里云算法工程師華超杰對數智前線解釋,除了AI和算法的能力,阿里云在這款產品中引入了傳統制造中的工程控制(Control System),從數據采集到算法的運行、算法結果輸出,再反控設備和裝置,形成了算法和生產設備之間的完整反饋閉環。
2019年,數智前線作者跟著阿里云團隊,走訪過其在鋼鐵行業的標桿企業——攀鋼旗下西昌鋼釩的工廠。那時雙方的合作主要集中在兩個應用上,一個是冶煉過程里金屬料脫硫環節,另一個是冷軋鋼的表面質檢。在這兩個應用場景里,脫硫環節用到了AI的參數優化和尋優。通過大數據和人工智能的參數推薦,脫硫操作人員根據推送的參數,動態調整脫硫劑的加入。當時,這套解決方案工藝優化主要是算法推薦,人工執行,一年給西昌的鋼鐵廠節省了1700萬成本。
但進入到更多的行業時,只有算法推薦,落地問題就逐漸顯現。尤其進入水泥行業時,工廠的工人出于個人經驗或者不信任,有時候不會完全按照系統推薦執行。
“AI推薦返回參數信息,老師傅有時候不用你的推薦。一旦他們不采用,生產過程里就難以形成一套正向反饋體系。AI在生產過程里的作用由于使用率低,最終很難看見成效”,阿里云智能制造與能源電力產品總經理許咼兢對數智前線表示。
阿里云的產品團隊意識到這一點后,在水泥、鋼鐵和固廢等行業的解決方案中,增加了自動化控制能力。AI的能力加上CS(controlsystem)系統,同時疊加行業的機理知識,構成了生產環節里從數據到算法到設備運轉的閉環。
以垃圾焚燒的場景為例,控制指令不再返回一個需要工人再操作的指令,而是自動下發到設備,實現焚燒爐的自動運行,“相比只做參數推薦時,自動下發到設備的指令對算法和數據智能產品的要求其實提升了。”
除了更貼近工業的機理知識和控制能力,低代碼應用的普及和云釘一體戰略也便利了新的技術在制造業場景里的投用率。
02 重視可規;氖袌
對制造業的投入進入深水區的另一個表征是,解決方案越來越產品化,能在具有某種共性的行業里遷移和復制。
如果從2017年3月阿里云ET工業大腦算起,阿里云在工業制造領域的投入已超5年時間。在進入制造業的早期,阿里云沒有太多的行業know—how和經驗,是通過試錯和嘗試,來探索AI和大數據與制造業結合的方式。
一位接近阿里云的人士坦言,在形成系統的標準化產品之前,阿里云做了大量的項目。這些項目定制化多,大的邏輯是通過數據和算法的方式,去找行業和場景規律,做的多是單點智能能力的提升。多數項目是算法參數推薦,沒有在工業場景里“直接”解決問題。
也因此,這一階段,各類解決方案要真正被制造業客戶接受并不太容易,“可能只做一個創新可以,但最終應用的成功度并不是很高”。
碎片化的場景如果無法沉淀出適合更多場景的標準化產品,行業里的玩家的確就很難生存下去。一位新銳云廠商解決方案負責人也對數智前線稱,工廠生產環節的數字化建設投入長,單點智能的突破很難對全局產生影響,最終可能在企業里無法真正帶來效果。因此對這家廠商而言,在生產環節里的智能化解決方案投入只是有限投入。
數智前線此前與某工業視覺頭部廠商的相關負責人交流時,也曾得到過類似反饋。以工業視覺行業為例,行業最大的挑戰在于市場極度碎片化。這種特性讓它很難成為一個規模經濟市場,因此也限制了更多的玩家和應用開發者加入,從而難以形成更成熟的產業生態。
“我們很早就意識到項目可以虧,但必須要能有可沉淀的產品。”阿里云智能制造與能源電力產品總經理許咼兢認為,阿里云在2019~2020年就過了這個階段。AICS就是從項目化時代中提煉出來的軟件產品能力之一。
中信證券此前在研報中提出,優化控制軟件是流程工業軟件門檻最高的環節之一,在當下市場中不可或缺性。傳統的DCS(分散式控制系統)、ERP不能解決優化產品的生產流程,不能幫助流程制造商了解如何改進其流程、減少運營成本。而優化控制通過將DCS、ERP系統與智能應用程序連接起來,整合流程制造領域知識,支持實時決策,預測設備故障,并能提供響應和適應操作變化的能力。
阿里云的AICS系統就是從優化控制角度切入,改變了傳統的DCS控制軟件只能根據固定參數集來控制和監控流程,利用大數據和人工智能技術來改進流程行業里的優化控制環節。
在形成相對標準化產品的過程中,阿里云解決方案的產品團隊很快從四面出擊開拓場景和行業,收縮到了鋼鐵水泥和固廢三個行業,“把這幾個行業做透,而后再向外遷移。”
很難具備遷移性的行業和場景被放棄了,“細分領域里,工藝差異特別大,很難找到規;瘡椭泣c的行業,只做有限投入。”許咼兢說。
在已經進入的行業里,除了已經跑通的閉環,人工智能的算法、控制系統和機理知識還有更深的結合可能性。比如讓這套產品能夠覆蓋更多行業,流程工業里覆蓋更多場景下的爐子、高能耗設備,最終成為數據雙向流動的平臺,智能制造里和設備打交道的終端。
這套行業的解決方案也具有極大的可遷移性。“在高能耗的流程工業中,類似的場景非常多,比如鋼鐵、水泥、火電、鋁的加工、有色金屬的加工,包括造紙、醫藥,這些工業里,一般都會有爐子的反應裝置。市場前景還是非常大的。”
03“被集成”和生態圈
在傳統的互聯網行業需求逐步放緩之際,傳統行業也是新的增長點。本次云棲大會上,阿里云智能總裁行癲在被問及業務增長點時,重點點名了制造行業的增速,“傳統公司的數字化轉型節奏在加快,工廠和制造業里的增長非常明顯,其中汽車業漲得更為驚人,將近100%的增長。
阿里云發布了“汽車云”,基于云、釘釘、達摩院、瓴羊等核心技術能力,通過與客戶、伙伴緊密共創,阿里云在研發、制造、流通三個業務場景形成了“自動駕駛云”、“智造云”、“營銷云”解決方案。“汽車行業對數據價值的深度挖掘,使其有望成為下一個移動互聯網級別的云市場。”阿里云智能副總裁李強表示。
這也是云廠商們尋求多元高質量發展的必由之路。IDC今年10月發布的報告提及,公有云服務商尋求多元化高質量發展,其中一個重要表現就是行業深耕,頭部公有云服務商已逐漸形成自己的優勢行業,并通過生態補齊短板。
一條9米長的迷你汽車產線被搬到了云棲展館現場,它展示的是機械九院與阿里云共同打造的一汽紅旗新能源工廠的數字孿生工程,基于7000多個模型仿真建模,讓工廠2萬臺設備實時在線。
機械九院的工程師劉玉柱對數智前線說,在這條產線上,下一步要提升模擬仿真水平,未來產線的調整都能通過模擬更高效安排。“比如產線本來是五種車,當增加第六種的時候,需不需要改造工位,機器人怎么挪位置,焊接設備和轉角怎么適應等,都能在數字孿生系統上先作模擬”。
有了機械九院這樣的合作伙伴,阿里云做交付時也在往后退。在阿里云和華新水泥的合作中,低碳制造智能先進控制系統在不同產線上的交付方并非阿里云,而是華新水泥自己旗下的公司。阿里云提供底層的控制優化工業軟件平臺AICS,華新在之上搭建了自己的水泥低碳制造先進控制系統(HIAC系統)。
“實施不用我們做了,交給伙伴了。以前每一個爐子的算法都是自己調,現在每個行業都有專業的資深伙伴,他們去完成交付。“許咼兢說。
這實際上是一種回應,此前行業里有人吐槽阿里人力成本高,一些訂單因為高成本、重交付,根本算不過來賬,“一個工程師的成本很高,一個200萬的單子入不了他們的眼。”
在合作伙伴方面,云棲凸顯出的另一個趨勢是,國內領先制造業企業的一批數字化子公司,正成為重要力量。在具體的集團客戶項目上,他們是乙方;但對提供數智化方案供應商來說,又是客戶和伙伴。在他們身上,也能觀察到云計算和制造業如何交融創新。
“前幾年大家在不同的話語體系里,現在云計算大廠和傳統的制造業企業們要說彼此能聽得懂的話。”一位參會的工程師說。
阿里云也再次強調“有所為有所不為”。2019年3月,阿里云首提“被集成”戰略,稱要成為可“被集成的云”,自身供標準化產品服務,更多行業應用交由伙伴去完成。在華新和海螺水泥這樣的案例中,“被集成”戰略在真正落地。
許咼兢認為,過往由阿里云自己去交付的經歷,其實錘煉了對行業的認知和方法論。只有在自己深扎進行業之后,才能談被集成,“畢竟被集成的很大一個問題,就是你可能看不到客戶。”
制造業解決方案的深化可能是一個縮影,更成熟的產品方案正帶來更大的產業生態。今年8月,阿里財報中首次披露了阿里云生態伙伴貢獻的收入情況,從2019財年的25.8億,增長至2022年的185億元,在阿里云的總營收中占比連續三年增長,至2022年為25%。
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IDC今日發布的《全球智能家居清潔機器人設備市場季度跟蹤報告,2025年第二季度》顯示,上半年全球智能家居清潔機器人市場出貨1,2萬臺,同比增長33%,顯示出品類強勁的市場需求。