2019年，中國(guó)《政府工作報(bào)告》中提出了“智能+”，并指出，“推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升，圍繞推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)創(chuàng)新能力，促進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)融合發(fā)展，加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)。打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，拓展‘智能+’，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)賦能。”據(jù)麥肯錫預(yù)測(cè)，到2025年，基于數(shù)字化和智能化的新一代制造給中國(guó)經(jīng)濟(jì)將帶來(lái)4500億-7800億美元的生產(chǎn)總值，而智能制造和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展將帶動(dòng)1萬(wàn)億-2.18萬(wàn)億的生產(chǎn)總值。毫無(wú)疑問(wèn)，智能制造是全球制造業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向，更是中國(guó)實(shí)現(xiàn)從制造“大國(guó)”蝶變制造“強(qiáng)國(guó)”的孵化器。

全球智能制造先進(jìn)者的三大科技動(dòng)力

在制造業(yè)價(jià)值鏈重組過(guò)程中如何創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)業(yè)附加值，逐漸成為企業(yè)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略重點(diǎn)。傳統(tǒng)制造業(yè)的數(shù)據(jù)孤島、設(shè)備及生產(chǎn)的低自動(dòng)化水平，以及將數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)化為新利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)的局限性，成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)制造轉(zhuǎn)型的瓶頸。麥肯錫在其與世界經(jīng)濟(jì)論壇共同發(fā)布的報(bào)告中表示，互聯(lián)化、自動(dòng)化和智能化成為推動(dòng)新工業(yè)革命范式發(fā)生轉(zhuǎn)變的主要?jiǎng)恿2]。

·互聯(lián)化：在離散的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間建立鏈接，通過(guò)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，提高可預(yù)見(jiàn)性。越來(lái)越多制造業(yè)用戶(hù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算逐步打通企業(yè)內(nèi)部、產(chǎn)業(yè)鏈上下游，乃至同行之間的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)壁壘，提高管理效率和資源優(yōu)化配置率；通過(guò)數(shù)據(jù)交互和大數(shù)據(jù)分析，驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)從傳統(tǒng)的規(guī)模生產(chǎn)B2M（Business to Marketing）向個(gè)性化生產(chǎn)C2M（Customer to Manufacturer）轉(zhuǎn)型；通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)和服務(wù)延伸，并在精準(zhǔn)對(duì)接的基礎(chǔ)上滿(mǎn)足客戶(hù)個(gè)性化定制的需求。

·自動(dòng)化：充分發(fā)揮設(shè)備、生產(chǎn)和業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)化能力，提高業(yè)務(wù)響應(yīng)機(jī)制，并逐步實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)流程自動(dòng)化。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是幫助制造業(yè)實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)和服務(wù)創(chuàng)新。在云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自動(dòng)化設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)，提高產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化水平和生產(chǎn)的敏捷性，推動(dòng)企業(yè)向服務(wù)化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化生產(chǎn)、全面質(zhì)量管理、專(zhuān)業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)和平臺(tái)化服務(wù)，提高產(chǎn)業(yè)協(xié)作創(chuàng)新能力和協(xié)作效率，優(yōu)化用戶(hù)體驗(yàn)。

·智能化：通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能，與傳感技術(shù)相融合，實(shí)現(xiàn)智能預(yù)防性的服務(wù)和智能決策。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是幫助制造業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí)。以世界各行各業(yè)先進(jìn)企業(yè)為先驅(qū)，借助數(shù)字“雙胞胎”實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同和人機(jī)互助，拓展數(shù)字化工廠(chǎng)的互聯(lián)能力，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真與真實(shí)生產(chǎn)的無(wú)縫銜接，打造智能工廠(chǎng)。

傳統(tǒng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)所面臨的挑戰(zhàn)

對(duì)于中國(guó)傳統(tǒng)的制造企業(yè)而言，互聯(lián)化、自動(dòng)化、智能化同樣是助其實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型升級(jí)的三大科技動(dòng)力。然而，中國(guó)制造企業(yè)能力參差不齊，現(xiàn)狀復(fù)雜，在逐步提升制造業(yè)互聯(lián)化、自動(dòng)化和智能化進(jìn)程中，又普遍面臨著三大業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)：

·產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，協(xié)作創(chuàng)新能力差：在制造企業(yè)中，產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)速度往往決定著企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，縮短周期、加速創(chuàng)新才能搶占先機(jī)。在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)中，為提升客戶(hù)體驗(yàn)和滿(mǎn)足個(gè)性化需求，產(chǎn)品生產(chǎn)從傳統(tǒng)的大批量、少批次向小批量、多批次轉(zhuǎn)變，這對(duì)產(chǎn)品的個(gè)性化設(shè)計(jì)提出了更高的要求。而且，很多傳統(tǒng)制造企業(yè)的IT基礎(chǔ)設(shè)施落后，不僅會(huì)制約設(shè)計(jì)的跨界協(xié)作能力和快速迭代能力，還不利于制造業(yè)建立統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)優(yōu)化與創(chuàng)新。

·生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)流程亟待自動(dòng)化和智能化：隨著業(yè)務(wù)量的攀升，傳統(tǒng)制造企業(yè)依仗廉價(jià)勞動(dòng)力的生產(chǎn)模式的弊端日益顯露，產(chǎn)品單一、生產(chǎn)效率低下、產(chǎn)業(yè)鏈上下游不互通、服務(wù)意識(shí)淺薄等方面的問(wèn)題，都無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)個(gè)性化產(chǎn)品和高品質(zhì)服務(wù)的需求。同時(shí)，傳統(tǒng)制造企業(yè)的IT基礎(chǔ)設(shè)施，無(wú)法滿(mǎn)足其對(duì)數(shù)據(jù)整合和價(jià)值挖掘、生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化流程管理，以及新技術(shù)融合與應(yīng)用的需求，這不僅阻礙了企業(yè)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的協(xié)作創(chuàng)新，還制約了產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)整體的提質(zhì)增效和“智造”轉(zhuǎn)型。

· 服務(wù)水平和客戶(hù)體驗(yàn)有待提高：隨著整個(gè)制造產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化和智能化水平不斷提升，以及智能化產(chǎn)品的差異化逐漸縮小，如何利用“產(chǎn)品+服務(wù)”新模式創(chuàng)造新利潤(rùn)空間，成為提高自身競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。而傳統(tǒng)制造企業(yè)的規(guī)?；a(chǎn)和典型銷(xiāo)售渠道，成為提升用戶(hù)個(gè)性化服務(wù)體驗(yàn)的瓶頸。而且，基于B2B（Business to Business）的IT基礎(chǔ)架構(gòu)，限制了用戶(hù)信息收集和基于用戶(hù)體驗(yàn)的設(shè)計(jì)優(yōu)化、全球范圍內(nèi)服務(wù)水平的提高，以及服務(wù)創(chuàng)造新利潤(rùn)的空間。

AWS助力制造業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程智能轉(zhuǎn)型

傳統(tǒng)制造業(yè)所面臨的這三大挑戰(zhàn)，從前期的產(chǎn)品與生產(chǎn)設(shè)計(jì)，到中期的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理，再到后期的智能化“產(chǎn)品+服務(wù)”優(yōu)化都面臨著互聯(lián)化、自動(dòng)化和智能化水平亟需提升的困擾。憑借先進(jìn)的技術(shù)水平、強(qiáng)大的產(chǎn)品組合，以及經(jīng)濟(jì)、高效且完善的云平臺(tái)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，Amazon Web Services (AWS)助力不同規(guī)模的制造企業(yè)攻克在生產(chǎn)階段所面臨的多種問(wèn)題，旨在實(shí)現(xiàn)全要素、全流程、全產(chǎn)業(yè)的智能轉(zhuǎn)型升級(jí)。

·產(chǎn)品與生產(chǎn)設(shè)計(jì)：借助AWS混合架構(gòu)，企業(yè)可將本地資源與云資源集成，對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源集中整合。借助AWS高性能計(jì)算，制造企業(yè)可以解決大規(guī)模并行設(shè)計(jì)任務(wù)處理問(wèn)題，以加快創(chuàng)新和新產(chǎn)品上市的速度。Amazon SageMaker使制造企業(yè)可快速構(gòu)建、訓(xùn)練和部署機(jī)器學(xué)習(xí)模型，以便針對(duì)實(shí)時(shí)或批量數(shù)據(jù)生成預(yù)測(cè)，以提升設(shè)計(jì)的智能化水平。

·智能工廠(chǎng)：借助AWS IoT 服務(wù)、邊緣計(jì)算、數(shù)據(jù)湖和高級(jí)分析工具，制造企業(yè)能夠?qū)S(chǎng)層面孤島數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集、整理、分析、可視化處理和決策輸出，從而突破其運(yùn)營(yíng)瓶頸。利用AWS機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能為制造企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備提供實(shí)時(shí)和預(yù)測(cè)分析，以減少生產(chǎn)線(xiàn)停機(jī)時(shí)間。利用Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) 和其他存儲(chǔ)服務(wù)，為制造企業(yè)提供強(qiáng)大的災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃。

·智能化“產(chǎn)品+服務(wù)”：通過(guò)AWS的IoT、數(shù)據(jù)湖、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等服務(wù)，幫助制造企業(yè)打造智能產(chǎn)品，并對(duì)機(jī)器數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理、存儲(chǔ)、分析和執(zhí)行操作，以使其實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品即服務(wù)，在增強(qiáng)客戶(hù)體驗(yàn)的同時(shí)，廣泛搜集客戶(hù)意見(jiàn)，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，加速創(chuàng)新升級(jí)。此外，上述AWS服務(wù)還有助于制造企業(yè)通過(guò)服務(wù)模式轉(zhuǎn)型，增強(qiáng)售后服務(wù)水平，從而獲得新收入來(lái)源。

AWS助力西門(mén)子蒙特雷工廠(chǎng)打造工業(yè)4.0平臺(tái)

西門(mén)子是全球科技企業(yè)，憑借電氣化、自動(dòng)化和數(shù)字化領(lǐng)域的創(chuàng)新，在發(fā)電和輸配電、基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)自動(dòng)化、驅(qū)動(dòng)和軟件等領(lǐng)域?yàn)榭蛻?hù)提供解決方案。其位于墨西哥蒙特雷的工廠(chǎng)擁有約1,500名員工，每年為美國(guó)國(guó)內(nèi)和工業(yè)市場(chǎng)生產(chǎn)2800多萬(wàn)個(gè)斷路器和開(kāi)關(guān)。該工廠(chǎng)于2017年開(kāi)始部署數(shù)字化戰(zhàn)略，其中，監(jiān)測(cè)整體設(shè)備效率（OEE）極為緊迫，因?yàn)樗麄冐叫杼岣哒麄€(gè)生產(chǎn)流程的透明度，以實(shí)施有針對(duì)性的改進(jìn)和創(chuàng)新。

2017年底，西門(mén)子宣布其新版本的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere將托管在A(yíng)WS上。這對(duì)蒙特雷工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)是非常好的時(shí)機(jī)，因?yàn)槠淇梢粤⒓传@得構(gòu)建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所需的計(jì)算資源。借助AWS，該工廠(chǎng)能夠?qū)⑽锢頇C(jī)器連接到MindSphere云環(huán)境，使其能夠快速輕松地在云端運(yùn)行自己的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。該工廠(chǎng)還構(gòu)建了指標(biāo)可視化應(yīng)用程序來(lái)滿(mǎn)足監(jiān)控需求。MindSphere在A(yíng)WS上無(wú)縫運(yùn)行，該工廠(chǎng)降低了在構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施上的時(shí)間，且無(wú)需學(xué)習(xí)新技術(shù)或購(gòu)買(mǎi)物理硬件，這使得其物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在不到8周的時(shí)間內(nèi)就從構(gòu)思實(shí)現(xiàn)了全面生產(chǎn)。此外，該工廠(chǎng)的初始OEE為40-50％，借助基于A(yíng)WS構(gòu)建的MindSphere，該團(tuán)隊(duì)有信心OEE將增長(zhǎng)至85％。蒙特雷工廠(chǎng)項(xiàng)目是西門(mén)子全球工廠(chǎng)的典范，未來(lái)將帶動(dòng)著當(dāng)?shù)仄渌圃炱髽I(yè)共同實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的愿景。

西門(mén)子在數(shù)字化領(lǐng)域率先推出的基于云的開(kāi)放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)——MindSphere，基于A(yíng)WS構(gòu)建，使用包括Amazon Kinesis、Amazon Elastic Compute Cloud（Amazon EC2）服務(wù)和Amazon Athena在內(nèi)的40多項(xiàng)服務(wù)，在多個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)(包括西門(mén)子移動(dòng)、西門(mén)子電力和天然氣以及西門(mén)子PLM)推動(dòng)創(chuàng)新。該平臺(tái)上，借助AWS物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和人工智能應(yīng)用豐富的應(yīng)用接口、服務(wù)及計(jì)算資源，以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、配置、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)管理工具，用戶(hù)得以記錄和分析大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)，還能連通數(shù)據(jù)、自身所攜帶的各種開(kāi)發(fā)工具以及應(yīng)用軟件和服務(wù)，從而幫助用戶(hù)提高生產(chǎn)效率。用戶(hù)還可以選擇跨已有數(shù)據(jù)中心和AWS云計(jì)算套件部署MindSphere，以實(shí)現(xiàn)包括智能設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)和智能服務(wù)在內(nèi)的全產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的智能化水平提升。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè) 4.0 將為制造業(yè)帶來(lái)下一輪革命。中國(guó)制造企業(yè)進(jìn)入“智能+”時(shí)代，首先需要面對(duì)的是如何提升企業(yè)內(nèi)部，甚至整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的互聯(lián)化、自動(dòng)化、智能化水平。AWS安全、敏捷且可擴(kuò)展的云平臺(tái)以及一整套工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)湖、分析和機(jī)器學(xué)習(xí)工具，旨在幫助制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)包括產(chǎn)品和生產(chǎn)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造與管理，以及智能產(chǎn)品和服務(wù)優(yōu)化在內(nèi)的全要素、全流程、全產(chǎn)業(yè)的智能轉(zhuǎn)型，從而提高運(yùn)營(yíng)效率以及加快創(chuàng)新步伐。