製造業智能變革之道|技術篇之二:雲平臺

隨著中國經濟發展的戰略轉型及中國製造2025、工業4.0概念的提出,製造業迎來了新的發展浪潮。在這個背景下,越來越多的傳統企業感受到了重重壓力,開啟了轉型與變革之路。對於製造企業而言,如何部署企業智能製造解決方案?如何建立企業自身特色的智能製造建設體系?如何規劃企業數字化轉型升級平臺?您將從“SAP智造社區”精心撰寫的”製造業智能變革之道”系列主題文章中,找到一些靈感。該系列文章將圍繞智能製造的關鍵技術,智能製造的核心解決方案以及各行業企業如何推進智能製造三大版塊展開,希望能給您和您的企業一絲啟發。

| 中國製造業加速擁抱雲計算

隨著雲計算各類技術的發展,以及傳統制造業面臨轉型升級帶來各類問題,這兩者之間的關係變得越來越緊密,製造業正在加速擁抱雲計算。智能製造正成為製造業新的關鍵詞,而智能製造的成功推進,需要一系列的使能技術,雲計算正是其中一項核心使能技術。雲應用是智能製造領域很多深層次應用的必要條件,幫助製造企業加速從要素驅動向創新驅動轉變。

近年來,我國雲計算產業發展迅猛,據統計,雲計算產業保持著超過30%的年均增長率,是全球增速最快的市場之一。“十二五”末期,我國雲計算產業規模已達1500億元,產業結構不斷優化,SaaS、PaaS佔比不斷提升,混合雲異軍突起,成為產業新的增長點。

雲應用的增長,除了源於雲技術的逐步成熟外,另一主要的因素,是企業對雲的認知的逐步加深。在三五年前,中國企業對雲的認識還比較初步,對於雲,企業關心最多的就是我為什麼要用雲,雲有什麼優勢,很多企業也特別關心數據安全和網絡問題。現在企業對雲的特點和優勢已經有了比較全面的認識,對數據安全等問題的擔心也降低了,更多的企業已經瞭解到,雲產品應用的經過認證的數據中心以及被許可的雲環境在某種程度上甚至比企業內部的系統更加安全,而專業的雲平臺在負載、備份、容災方面甚至能比企業在本地部署系統要做得更好。有些比較謹慎的企業,也會選擇將某些核心應用,如財務模塊,放在本地部署,將其他的應用放在雲端。這些都促使企業對雲的態度從最初的觀望走向瞭如今的認可。現在,企業對雲的關注點開始更多地轉移到公司戰略層面,更關心雲應用是否能滿足企業系統需求,是否能更有力地支撐企業的發展戰略。

| 雲計算的架構

雲計算的架構一般可分為三個層次,即基礎設施層(IaaS)、平臺層(PaaS)和軟件服務層(SaaS)。

IaaS(Infrastructure as a Service),基礎設施即服務。主要包括計算機服務器、通信設備、存儲設備等,能夠按需向用戶提供的計算能力、存儲能力或網絡能力等IT基礎設施類服務,也就是能在基礎設施層面提供的服務。PaaS(Platform as a Service),平臺即服務。

PaaS定位於通過互聯網為用戶提供一整套開發、運行和運營應用軟件的支撐平臺。SaaS(Software-as-a-Service),軟件即服務。簡單地說,就是一種通過互聯網提供軟件服務的軟件應用模式,用戶不需要再花費大量投資用於硬件、軟件和開發運維團隊的建設,只需要支付一定的租賃費用,就可以通過互聯網享受到相應的服務。和傳統的網絡服務模式相比較,雲計算的體系結構更加地模塊化,每一層和上下層的關係都是比較鬆散的耦合關係。

目前,雲計算技術已經在製造企業內獲得了方方面面的應用,為製造企業帶來了更加高效的管理以及的業務創新。其中,通過IAAS服務,企業可以利用工業雲將服務器、存儲設備外包,廣泛應用虛擬桌面和移動終端,減少或消除專職的IT運維人員,降低IT應用成本,專注於信息化應用。在SAAS應用方面,企業級郵件系統、視頻會議、協同辦公、CRM、在線招聘、供應鏈協同和電子商務等領域已經有成熟的應用。在PAAS應用層面,很多工業軟件企業也在將軟件的開發平臺服務化,支持軟件功能的配置與擴展。同時,國際工業軟件巨頭正在從賣軟件的License轉型為賣訂閱服務(Subscription),與客戶實現雙贏,製造企業IT應用正在從本地走向雲端。

| 工業雲平臺支撐企業實現智能製造

近幾年,製造企業內掀起了智能製造的熱潮,數字化、網絡化、智能化日益成為了未來製造業發展的主要方向。

製造業邁向智能製造,目前面臨的關鍵挑戰在於:製造與互聯網技術如何解決企業IoT互聯、大數據實施處理與分析實時監控與自動化控制、智能決策執行、企業內外部系統互聯互通、第三方互聯網服務接入等問題,在這些問題下,雲平臺有了廣泛的應用前景。工業雲平臺能夠支撐大量的智能製造的關鍵技術,如物聯網、大數據、移動應用、虛擬現實、數據分析……等等,從而實現互聯網技術與先進製造技術的融合,形成支撐智能製造的全生命週期的工業軟件,以平臺支撐智能製造創新、支撐企業商業和協同創新。

在工業雲平臺的支撐下,企業可以實現個性化定製、網絡化協同製造、服務型製造等創新模式。在智能研發領域,可以構建仿真雲平臺,支持高性能計算,實現計算資源的有效利用和可伸縮,還可以通過基於SAAS的三維零件庫,提高產品研發效率;在智能營銷方面,可以構建基於雲的CRM應用服務,對營銷業務和營銷人員進行有效管理,實現移動應用;在智能物流和供應鏈方面,可以構建運輸雲,實現製造企業、第三方物流和客戶三方的信息共享,提高車輛往返的載貨率,實現對冷鏈物流的全程監控,還可以構建供應鏈協同平臺,使主機廠和供應商、經銷商通過電子數據交換(EDI)實現供應鏈協同;在智能服務方面,企業可以利用物聯網雲平臺,通過對設備的準確定位來開展服務電商……

工業物聯網是智能製造的基礎。一方面,在智能工廠建設領域,通過物聯網可以採集設備、生產、能耗、質量等方面的實時信息,實現對工廠的實時監控;另一方面,設備製造商可以通過物聯網採集設備狀態,對設備進行遠程監控和故障診斷,避免設備非計劃性停機,進而實現預測性維護,提供增值服務,並促進備品備件銷售。工業物聯網應用採集的海量數據的存儲與分析,需要工業雲平臺的支撐,不論是通過機器學習還是認知計算,都需要工業雲平臺這個載體。

目前已有很多企業應用工業雲平臺支撐企業的轉型升級。漢堡港是德國最大的港口,也是歐洲第二大集裝箱港,年貨物吞吐量達到1.4億噸,每年處理900萬個集裝箱,每天有8,000多輛貨車在港區運輸貨物,而到2030年,這些數字有望翻一番。因此,德國漢堡港務局面臨著嚴峻的挑戰,必須在港口空間有限(漢堡港區位於漢堡市中心)的情況下,通過提高集裝箱的週轉速度來提高港口業務能力。漢堡港利用了SAP Cloud Platform架構的smartPORT物流管理平臺,藉助SAP HANA強大的實時數據處理能力,為漢堡港帶來顛覆性改變。SAP Cloud Platform實現了物流信息的互聯互通、信息共享、實時監控、實時預測,從而簡化運營、提升效率。平臺搭建後,漢堡港內每輛貨車每次行程時間節約了5分鐘、總吞吐量增加了1倍,且實現了移動終端分角色的實施調度。捷豹路虎通過SAP HANA雲平臺,推出了電子商務網站,並支持業務迅速擴展到全球。SAP HANA雲平臺為這樣的大型電子商務站點提供了即時可用性,允許部署多個應用程序並迅速刷新。不僅如此,這些系統還易於與核心的內部SAP系統融合(如SAP ERP、CRM、BI商務智能系統等),同時嚴格遵守所有的內部IT高標準安全要求。在全球,目前已有6,500+ SAP雲平臺用戶,600+合作伙伴在SAP雲平臺上,1,000+ 應用發佈在SAP App Center上。

[觀看下面視頻,瞭解更多SAP Cloud Platform(雲平臺)案例]

| SAP Cloud Platform雲平臺解決方案

SAP CloudPlatform是一款開放的平臺即服務(PaaS)產品,也是SAP Leonardo創新系統的賦能平臺。從技術角度來講,該平臺為客戶和合作夥伴提供了內存數據庫、核心平臺服務以及獨特的業務服務,能夠支持他們構建並擴展支持移動設備且具有協作功能的個性化雲應用。而從業務角度來講,該平臺為企業提供了一種手段,讓他們能夠針對特定的優先需求打造個性化應用,並將其與核心企業應用相集成。簡而言之,藉助該平臺,企業能夠解決獨特的業務問題,提高員工能力,吸引客戶,並化繁為簡。

隨著中國經濟發展的戰略轉型及中國製造2025、工業4.0概念的提出,製造業迎來了新的發展浪潮。在這個背景下,越來越多的傳統企業感受到了重重壓力,開啟了轉型與變革之路。對於製造企業而言,如何部署企業智能製造解決方案?如何建立企業自身特色的智能製造建設體系?如何規劃企業數字化轉型升級平臺?您將從“SAP智造社區”精心撰寫的”製造業智能變革之道”系列主題文章中,找到一些靈感。該系列文章將圍繞智能製造的關鍵技術,智能製造的核心解決方案以及各行業企業如何推進智能製造三大版塊展開,希望能給您和您的企業一絲啟發。

| 中國製造業加速擁抱雲計算

隨著雲計算各類技術的發展,以及傳統制造業面臨轉型升級帶來各類問題,這兩者之間的關係變得越來越緊密,製造業正在加速擁抱雲計算。智能製造正成為製造業新的關鍵詞,而智能製造的成功推進,需要一系列的使能技術,雲計算正是其中一項核心使能技術。雲應用是智能製造領域很多深層次應用的必要條件,幫助製造企業加速從要素驅動向創新驅動轉變。

近年來,我國雲計算產業發展迅猛,據統計,雲計算產業保持著超過30%的年均增長率,是全球增速最快的市場之一。“十二五”末期,我國雲計算產業規模已達1500億元,產業結構不斷優化,SaaS、PaaS佔比不斷提升,混合雲異軍突起,成為產業新的增長點。

雲應用的增長,除了源於雲技術的逐步成熟外,另一主要的因素,是企業對雲的認知的逐步加深。在三五年前,中國企業對雲的認識還比較初步,對於雲,企業關心最多的就是我為什麼要用雲,雲有什麼優勢,很多企業也特別關心數據安全和網絡問題。現在企業對雲的特點和優勢已經有了比較全面的認識,對數據安全等問題的擔心也降低了,更多的企業已經瞭解到,雲產品應用的經過認證的數據中心以及被許可的雲環境在某種程度上甚至比企業內部的系統更加安全,而專業的雲平臺在負載、備份、容災方面甚至能比企業在本地部署系統要做得更好。有些比較謹慎的企業,也會選擇將某些核心應用,如財務模塊,放在本地部署,將其他的應用放在雲端。這些都促使企業對雲的態度從最初的觀望走向瞭如今的認可。現在,企業對雲的關注點開始更多地轉移到公司戰略層面,更關心雲應用是否能滿足企業系統需求,是否能更有力地支撐企業的發展戰略。

| 雲計算的架構

雲計算的架構一般可分為三個層次,即基礎設施層(IaaS)、平臺層(PaaS)和軟件服務層(SaaS)。

IaaS(Infrastructure as a Service),基礎設施即服務。主要包括計算機服務器、通信設備、存儲設備等,能夠按需向用戶提供的計算能力、存儲能力或網絡能力等IT基礎設施類服務,也就是能在基礎設施層面提供的服務。PaaS(Platform as a Service),平臺即服務。

PaaS定位於通過互聯網為用戶提供一整套開發、運行和運營應用軟件的支撐平臺。SaaS(Software-as-a-Service),軟件即服務。簡單地說,就是一種通過互聯網提供軟件服務的軟件應用模式,用戶不需要再花費大量投資用於硬件、軟件和開發運維團隊的建設,只需要支付一定的租賃費用,就可以通過互聯網享受到相應的服務。和傳統的網絡服務模式相比較,雲計算的體系結構更加地模塊化,每一層和上下層的關係都是比較鬆散的耦合關係。

目前,雲計算技術已經在製造企業內獲得了方方面面的應用,為製造企業帶來了更加高效的管理以及的業務創新。其中,通過IAAS服務,企業可以利用工業雲將服務器、存儲設備外包,廣泛應用虛擬桌面和移動終端,減少或消除專職的IT運維人員,降低IT應用成本,專注於信息化應用。在SAAS應用方面,企業級郵件系統、視頻會議、協同辦公、CRM、在線招聘、供應鏈協同和電子商務等領域已經有成熟的應用。在PAAS應用層面,很多工業軟件企業也在將軟件的開發平臺服務化,支持軟件功能的配置與擴展。同時,國際工業軟件巨頭正在從賣軟件的License轉型為賣訂閱服務(Subscription),與客戶實現雙贏,製造企業IT應用正在從本地走向雲端。

| 工業雲平臺支撐企業實現智能製造

近幾年,製造企業內掀起了智能製造的熱潮,數字化、網絡化、智能化日益成為了未來製造業發展的主要方向。

製造業邁向智能製造,目前面臨的關鍵挑戰在於:製造與互聯網技術如何解決企業IoT互聯、大數據實施處理與分析實時監控與自動化控制、智能決策執行、企業內外部系統互聯互通、第三方互聯網服務接入等問題,在這些問題下,雲平臺有了廣泛的應用前景。工業雲平臺能夠支撐大量的智能製造的關鍵技術,如物聯網、大數據、移動應用、虛擬現實、數據分析……等等,從而實現互聯網技術與先進製造技術的融合,形成支撐智能製造的全生命週期的工業軟件,以平臺支撐智能製造創新、支撐企業商業和協同創新。

在工業雲平臺的支撐下,企業可以實現個性化定製、網絡化協同製造、服務型製造等創新模式。在智能研發領域,可以構建仿真雲平臺,支持高性能計算,實現計算資源的有效利用和可伸縮,還可以通過基於SAAS的三維零件庫,提高產品研發效率;在智能營銷方面,可以構建基於雲的CRM應用服務,對營銷業務和營銷人員進行有效管理,實現移動應用;在智能物流和供應鏈方面,可以構建運輸雲,實現製造企業、第三方物流和客戶三方的信息共享,提高車輛往返的載貨率,實現對冷鏈物流的全程監控,還可以構建供應鏈協同平臺,使主機廠和供應商、經銷商通過電子數據交換(EDI)實現供應鏈協同;在智能服務方面,企業可以利用物聯網雲平臺,通過對設備的準確定位來開展服務電商……

工業物聯網是智能製造的基礎。一方面,在智能工廠建設領域,通過物聯網可以採集設備、生產、能耗、質量等方面的實時信息,實現對工廠的實時監控;另一方面,設備製造商可以通過物聯網採集設備狀態,對設備進行遠程監控和故障診斷,避免設備非計劃性停機,進而實現預測性維護,提供增值服務,並促進備品備件銷售。工業物聯網應用採集的海量數據的存儲與分析,需要工業雲平臺的支撐,不論是通過機器學習還是認知計算,都需要工業雲平臺這個載體。

目前已有很多企業應用工業雲平臺支撐企業的轉型升級。漢堡港是德國最大的港口,也是歐洲第二大集裝箱港,年貨物吞吐量達到1.4億噸,每年處理900萬個集裝箱,每天有8,000多輛貨車在港區運輸貨物,而到2030年,這些數字有望翻一番。因此,德國漢堡港務局面臨著嚴峻的挑戰,必須在港口空間有限(漢堡港區位於漢堡市中心)的情況下,通過提高集裝箱的週轉速度來提高港口業務能力。漢堡港利用了SAP Cloud Platform架構的smartPORT物流管理平臺,藉助SAP HANA強大的實時數據處理能力,為漢堡港帶來顛覆性改變。SAP Cloud Platform實現了物流信息的互聯互通、信息共享、實時監控、實時預測,從而簡化運營、提升效率。平臺搭建後,漢堡港內每輛貨車每次行程時間節約了5分鐘、總吞吐量增加了1倍,且實現了移動終端分角色的實施調度。捷豹路虎通過SAP HANA雲平臺,推出了電子商務網站,並支持業務迅速擴展到全球。SAP HANA雲平臺為這樣的大型電子商務站點提供了即時可用性,允許部署多個應用程序並迅速刷新。不僅如此,這些系統還易於與核心的內部SAP系統融合(如SAP ERP、CRM、BI商務智能系統等),同時嚴格遵守所有的內部IT高標準安全要求。在全球,目前已有6,500+ SAP雲平臺用戶,600+合作伙伴在SAP雲平臺上,1,000+ 應用發佈在SAP App Center上。

[觀看下面視頻,瞭解更多SAP Cloud Platform(雲平臺)案例]

| SAP Cloud Platform雲平臺解決方案

SAP CloudPlatform是一款開放的平臺即服務(PaaS)產品,也是SAP Leonardo創新系統的賦能平臺。從技術角度來講,該平臺為客戶和合作夥伴提供了內存數據庫、核心平臺服務以及獨特的業務服務,能夠支持他們構建並擴展支持移動設備且具有協作功能的個性化雲應用。而從業務角度來講,該平臺為企業提供了一種手段,讓他們能夠針對特定的優先需求打造個性化應用,並將其與核心企業應用相集成。簡而言之,藉助該平臺,企業能夠解決獨特的業務問題,提高員工能力,吸引客戶,並化繁為簡。

製造業智能變革之道|技術篇之二:雲平臺

圖1 SAP Cloud Platform架構

藉助SAP Cloud Platform,企業可以快速公開和豐富核心業務流程,從而在整個企業乃至整個生態系統中,提升客戶體驗,完善訪問流程,並加強協作:

交付卓越的用戶體驗

• 構建和擴展簡單、個性化且響應迅速的用戶界面;

• 最大限度減少成本高昂的設計返工,加速應用開發;

• 利用預構建的應用和設計模板,簡化和加速應用開發。

無縫、安全地集成各種雲應用

• 同步雲端系統、企業預警型系統以及第三方系統中的數據和流程;

• 安全地與客戶和業務合作伙伴開展大規模協作,提高工作效率;

• 整合設備傳感器、遠程設備和網絡情感分析工具中的數據。

即時採用完整的應用開發工具包

• 無需安裝,即可運行雲端開發平臺;

• 簡化從原型設計和開發到包裝和部署的各個環節;

• 隨時隨地編寫代碼,開展協作。

將安全的社交協作功能嵌入應用中

• 將社交功能和業務數據整合到員工日常使用的應用中;

• 安全地訪問和共享業務內容,提高團隊工作效率;

• 將遊戲化概念快速融入新應用和現有應用。

讓大規模的事務處理和大數據分析變得事半功倍

• 在各個系統中高速分析海量數據,實時解答任何問題;

• 在不增加額外基礎架構成本的情況下,快速、可靠地處理各種事務;

• 利用單一平臺,進行預測分析、地理空間處理和數據虛擬化。

快速創建、部署和管理企業級移動應用

• 基於單一平臺,提供完整、可靠的移動應用支持;

• 將雲端移動應用開發和管理與企業預警型系統相集成;

• 部署功能完備的移動應用,包括離線同步、自動更新和通知等功能。

藉助物聯網服務,從傳感器數據獲得洞察,並據以採取行動

• 針對物聯網、機器對機器和遠程數據同步,構建實時的應用;

• 利用實時預測分析功能,優化核心業務流程;

• 通過訪問遠程設備中的交互式傳感器數據,推出新產品和新服務。

為全新的創新型雲應用提供開放的市場

• 從各種服務中進行選擇,快速創建業務應用;

• 利用快速應用開發服務,加快部署速度;

• 藉助預打包的應用和微型業務服務,為客戶和電子商務提供支持。

SAP Cloud Platform在PaaS領域是一個耀眼的存在。作為一款開放式的平臺即服務產品,可以提供獨特的內存數據庫和應用服務。包括SAP HANA雲數據庫服務,用戶體驗服務,物聯網和機器學習服務,大數據服務及集成服務等。藉助該平臺,能夠快速輕鬆地構建、擴展和集成現代化的移動應用,滿足當前的業務需求。作為構建在SAP HANA平臺上的雲平臺,它提供一個公司贏得當前業務競爭所需要的各類實時應用開發所需的資源和服務。另外,值得稱道的是,它的開發功能無疑是強大的。它可以完美連接各種異構應用,既包括SAP已經上雲或者本地化安裝的應用,比如ERP、CRM、人力資本管理等,也連接第三方的應用。這一點的強大自不必多說,SAP在全球有多達35萬客戶,這些客戶往往使用著不同的應用軟件,如果底層數據互通,並且能夠迅速在這個PaaS平臺上開發更多的創新應用,那麼對於企業來說其價值是巨大的。而且,從具體的開發實施上看,SAP Cloud Platform更有著卓越的表現,能夠將雲應用開發成本減少40%-50%;將開發時間降低50%-75%;更可以將總體擁有成本降低20%-25%。

近年來,我國湧現出一批雲平臺,許多國外的雲平臺提供商也開始在中國市場落地,國家也在大力支持工業雲平臺建設。但是,工業雲應用依然面臨不少難點,並非簡單地把工業軟件放到雲平臺上。一方面,工業軟件本身的架構必須實現組件化、服務化,實現可配置,能夠一定程度上滿足企業的個性化需求;另一方面,工業雲平臺的運營商在提供服務的同時,不僅要確保企業的數據安全,而且未經企業授權,不能對企業存儲在雲平臺上的業務數據進行任何形式的大數據分析,否則企業難以有真正的安全感。

推動雲計算在製造業的應用,還有很長的路要走,需要政府、製造企業、工業軟件、雲平臺提供商多方協作,在此基礎上,工業雲平臺的應用才能實現可持續發展,真正推進我國製造企業的數字化轉型,實現智能製造。

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