文/董衍善
关键词:小松 工业互联网 智能施工解决方案 智能施工互联网平台 LANDLOG
株式会社小松制作所(简称小松)是全球排名第二的工程机械及矿山机械制造企业,多年来深耕工程机械设备运行和服务智能化领域,厚积薄发,在工程机械行业走出了独特的路子。
一、小松数字化三阶段
第一阶段:设备运行管理系统
小松数字化升级的第一阶段是设备运行管理系统KOMTRAX的应用,通过安装在建筑机械上的GPS 和各种传感器,对机械当前所处位置、工作时间、工作状况、燃油余量、耗材更换时间等数据进行收集,并使用卫星或移动网络等通信方式发送回日本小松公司的服务器,而遍布世界各地的经销商和客户则可以通过访问小松的服务器对自己所在区域的数据进行查询(如下页图1所示)。
客户端:通过手机软件获取车辆位置、工况、健康及保养情况等。
经销商:关注客户车辆,提高车辆效用,为客户提供极致使用体验,并为经销商的债权管理提供支持。
银行/保险公司: “可视化”能有效监督融资租赁回款,有效降低坏账率。
企业端:监控车辆作业情况,实时掌握和分析来自世界各地的数据,预测市场需求,制定更合理的生产计划和营销策略。
第二阶段:智能施工解决方案
KOMTRAX经过多年的优化之后,逐渐积累了大量的设备运行和使用体验数据。随着技术的进步和市场对智能化设备与服务的需求,小松基于KomConnect(小松云平台)搭建起智能施工服务系统Smart Construction,可以将机器设备与工人连接,优化施工方案、辅助操作。
施工对象的三维数据建模:利用无人机和三维激光扫描仪对当前施工对象进行高精确度测量;
完成绘图并评估工作量:从可视化3D数据的现状和完工后形状的对比,准确了解工程量;
调查和分析可变因素:从施工可行性角度出发,对土壤和地下水等可变因素进行研究;
建设规划的仿真:通过设立不同施工条件,进行施工方案仿真和优化,确定最佳施工方案;
实时监控建筑过程数据:现场施工数据可以发送到KomConnect平台;
数据利用、快速响应和分析:建立智能施工技术支持中心,快速响应客户需求。
至此,小松的产品不再是传统的工程机械,而是搭载有先进ICT技术及AI技术的物联网装备。通过KomConnect平台将施工现场的实时数据与施工图进行对比,自动计算出施工土方量和修正量。同时,小松后台强大的服务中心以各种方式为现场提供远程支持。如提供各类数据查询及操作方法;设计发生变更时,及时对图纸进行修正,并同步给ICT建机,避免现场停工或窝工(如图2所示)。
第三阶段:智能施工数字化平台
虽然小松通过智能施工解决方案基本实现了“智能施工”,但是随着工业互联网的发展,尤其是5G的商用化,工程机械行业对工程施工的数字化提出了更高的要求。数字化装备只是整个建筑过程的一部分,单靠它们并不能显著提高施工总生产率,其中还包括施工计划——工程变更与更新、施工管理——完工率与质量、施工现场管理、安全管理等。
因此,小松提出了通过将整个施工过程与三维数据连接起来,实现施工作业全程可视化管理的思路。利用IoT技术将施工现场的所有设备与利益相关方以及后台支持的设备、系统和人员通过数字化云平台连接起来,实现真正的建筑施工互联网化。基于这个理念,小松联合DoCoMo、OPTiM与SAP公司一起创建了智能施工互联平台LANDONG。该平台将云计算、物联网、计算机视觉、边缘计算等数字化新技术应用于工程机械,从施工安全、成本、效率等方面实现真正的连接。LANDONG是一个开放的平台,利用物联网和大数据促进建筑生产活动的数字化创新(如图3所示)。
通过基于KomConnect平台的智能施工互联平台完成工程作业的现场智能排程与作业执行,实现前后台一体化管理。
二、工业互联实践的启示
工业互联网的三种发展路径:
1.面向企业内部,提升生产效率。智能工厂:实现研发、采购、制造、物流、销售、安装各个环节中的产品、设备、产线、运营系统数字直连,提质增效,优化决策。
2.面向企业外部,延伸价值链。智能产品/服务/协同:采用数字化技术,贯通企业内外部价值链,实现营销、产品、生产和服务的创新。
3.面向开放共享的生态平台运营。工业互联网平台:汇聚协作企业、产品、用户等产业链资源,实现向平台运营的转变。
小松基于工业互联网的三种发展路径,从开始就没有打造“工业互联网平台”,只是专注于为建筑施工行业服务,从数字化设备(KONTRAX)到智能施工解决方案(Smart Construction),再到最近的智能施工互联平台(LANDLOG)。这几乎是教科书式地按照三种发展路径而来:连接、打通企业内外部资源,加强各相关方之间的数字化联系;用数据打通流程,以流程增强内外融合,进而通过互联网和数据实现建筑施工场景所有关联方的互联互通。小松始终没有离开自己的产品和主业。小松数字化升级的三个阶段对工业互联网的发展有四点启发。
核心能力:是企业在行业的核心知识与资源,同时也是竞争壁垒;
价值导向:从客户需求出发,从场景中找到行业的内生价值;
发展基础:基于企业信息化、智能化实践和应用基础,用数据、连接实现降本增效和价值创造;
通用型平台的陷阱:是每家企业在领域知识、资源和管理水准的深度需求,与工业互联网平台的通用性、标准化和连接性的广度供给之间的差距造成的。折中的解决方法就是专注于行业细分领域的深度数字化、智能化。
三、工程机械行业发展工业互联的思路
工程机械领域发展工业互联网可以从小松的实践中学到什么呢?
首先,产品要实现数字化。不是简单地增加一个智能模块,而是从客户使用和价值创造的角度出发,重新思考产品及其应用场景,让数字化技术渗入产品的关键环节,让产品软件化,“富软件化”的机电设备、工程机械会越来越像一个智能终端。
其次,深入研究设备的使用场景。目标是如何为客户创造更好的作业便利性和价值空间。小松的无人矿山车队、无人施工现场等就是因安全性、恶劣作业环境和熟练机手缺乏等困境专门为客户开发的。
再次,少造概念多做实事。当下有些“平台”宣传力度很大,但是除了自己母公司及关联企业的设备外,又有哪些同行企业愿意接入呢?即使接入了,真的创造价值了吗?往往是围着投资者的指挥棒转,不惜代价接入其他行业的设备,但自身对此又没有足够的行业知识作为铺垫,而这些“流量”数据又需要行业知识才能变现。
最后,从内到外逐步推进,所谓“内圣外王”。首先完善企业内部从订单、研发、采购、制造到服务的信息化建设,然后针对产品全生命周期的价值需求,逐步拓展到为作业现场所有相关方提供整体的数字化接入与服务,从而把价值链延伸到每个环节。■
作者单位 思爱普(中国)有限公司
|