施耐德：工業數字化賦能中國製造業轉型升級
數字化領航
在數字經濟時代，伴隨著雲端計算、大資料、物聯網、軟體定義、資訊保安、虛擬化等技術的成熟與普及，數字化技術開始滲透到中國社會與經濟的每一個環節，並與各個環節加速融合。
《哈佛商業評論》中文版聯合中國數字化解決方案領導者新華三，特別推出“數字化領航”專欄，以中國經濟社會的數字化轉型為主線，聚焦政府、教育、醫療、廣電、物流、製造等多個領域的數字化轉型經典案例，梳理髮展脈絡，總結得失經驗，以期推動各行各業實現深度數字化轉型和升級。
工業4.0為中國製造提供了彎道超車的機會，但企業首先要完成自身數字化轉型升級。
工業4.0正從概念變為現實。這一概念最初由德國提出，以“智慧工廠”、“智慧生產”和“智慧物流”為核心，描繪了一個人、裝置與產品實時聯通的數字化智慧製造時代。
中國版工業4.0——“中國製造2025”在2015年提出，計劃用十年時間，通過資訊化和工業化“兩化”深度融合，實現從製造業大國轉型為製造業強國的目標。
全球電氣巨頭施耐德是自動化和能效管理行業的領先者，為100多個國家的能源及基礎設施、工業自動化控制、樓宇自動化及能效管理等方面提供服務。從2008年以來，中國已經成為施耐德產品的主要市場、最大的客戶。在新形勢下，施耐德熱情擁抱“中國製造2025”，幫助更多的製造企業完成數字化轉型升級。
近日，《哈佛商業評論》中文版採訪了施耐德中國IT基礎架構高階經理孔祥兵，從施耐德的中國實踐說起，為中國製造2025提供重要的參考。
施耐德中國IT基礎架構高階經理 孔祥兵
智慧製造與“透明工廠”
人類社會發展至今，經歷了三次工業革命的洗禮，如今正處於第四次工業革命爆發的邊緣。世界經濟論壇創始人兼執行主席克勞斯施瓦布曾表示，“即將發生的、備受期待的第四次工業革命結合了數字、生物和物理系統，並將在人類和機器之間傳播一種新的互動。”
工業4.0是第四次工業革命在製造業領域的延伸。它以智慧製造為核心，通過新的技術與傳統工業相融合，實現製造過程中諸如分析、推理、判斷、構思和決策等智慧活動。
“製造業本質是什麼？其實是能源輸入、製造加工、輸出產品和廢料。這也對應了工業製造過程中的三大核心——底層的自動控制能力、中間的資訊系統和上層的運營能力。三者在數字化時代已經開始有機結合。”孔祥兵稱。
施耐德通過資訊化系統,將能耗、自動化控制和產品的全生命週期管理融為一體
當工廠中每一個引擎、每一個開關、每一個渦輪、每一個扇葉都安裝感測器或軟體，賦予了每一個裝置產生資料的能力，實時傳送到平臺，將形成一張從單臺機器、生產線、車間到工業物聯網的數字化網路，促進生產流程和管理的智慧化升級。
“舉個簡單的例子，我們向學校銷售了100張桌子，如果給每張桌子都設定一個數字化標籤，那麼廠方就能通過裝置感測器感知到100張桌子的放置位置，以及在辦公室和教室不同的損耗程度，在恰當的時間點及時跟蹤客戶的新需求。”
施耐德電氣擁有1900萬產品資產，包括斷路器、變壓器、開關齒輪、面板和動力電子裝置等，通過讀取電壓、電流、溫度並將這些資訊傳送到雲端儲存和分析，所有資產都可能在物聯網中變成智慧產品。2017年，施耐德電氣向中國工業使用者正式推出了面向工業領域的EcoStruxure，基於物聯網構建開放、可操作的系統架構與平臺，打造“透明工廠”。
“以前大家覺得施耐德就是做產品的，但事實並非如此，我們還為企業提供整體的數字化解決方案。施耐德非常熟悉工業製造和運營管理的流程，訂單下來先拆分到工序，然後和所有的機械做融合，最後是產出和運營管理，我們更清楚地知道客戶整個生產過程需要改進的點在哪裡。”
IT基礎設施的升級
在工廠車間、城市樓宇、風電和光伏場、汙水處理廠等應用場景，通過部署的硬體和軟體，大量的電力資料被實時傳送至系統架構與平臺，施耐德通過全面採集製造業各個環節產生的資料，實現資料與“雲”的無縫銜接，並提供實時的資料分析、運營和管理。
與傳統的網際網路資料不同，電力大資料具有特殊性，不僅資料量龐大，且複雜程度高。尤其是工業領域，資料傳輸不僅要應對嚴寒、酷暑等嚴苛的環境，還對實時性和精確度有較高的要求。
工業領域數萬億個裝置和感應裝置進行互聯互通，巨大的資料被實時上傳到“雲”。這一現狀對施耐德提出了新的IT基礎設施需求，原有系統也亟待升級更新。施耐德迫切需要促進企業內部計算能力和計算資源的提升，以承擔更加複雜的資料分析需求。
“施耐德在中國部署的都是較大的資料庫，資料擴充套件也比較快，大概2015年時達到40TB，後來到100TB/200TB，現在基本是PB級（1PB=1024TB）的。在這種情況下，資料庫支撐承載的能力非常重要，需要強大的IT基礎架構作為支撐。”
此外，工業系統對安全性和穩定性要求極高。據2017年的資料統計，18%的資料中心都曾經發生過導致應用中斷的大型事故，這些事故的原因有的是成本控制導致的質量低下，有的是後期運維不足導致的流程問題。
基於施耐德對資料傳輸穩定性、敏捷性、安全性的要求，以及企業定製化需求對軟硬體部署靈活性的需求，施耐德選擇新華三作為重要合作伙伴。
自1998年開始執行的施耐德SAPERP系統支撐了公司95%的業務，其資料庫系統執行在新華三Superdome關鍵業務伺服器平臺上，生產資料超過32TB，系統支撐超過63個公司程式碼，支撐業務金額超過每年350億元人民幣。伴隨著業務的飛速增長，施耐德再次與新華三合作，應用Synergy塑合型基礎架構平臺等創新產品對業務支撐系統進行了升級更新，以更好地支撐數字化業務的發展。
Synergy是首個為銜接傳統及雲原生應用而架構的塑合式平臺，可以根據不同的應用場景需求快速部署整體的IT環境，包括硬體平臺與軟體應用，提供真正敏捷高效的混合IT基礎架構，將傳統僵化的物理系統轉變為靈活的物理或虛擬資源池。這一產品可以大大節省運維成本，助力企業根據需求變化快速進行系統更新和新模組部署，實現工業IT架構的穩定和持續，滿足施耐德對工業大資料穩定、快速、高效的要求。
智慧樓宇助力節能減排
除了智慧化和數字化，工業4.0還有一個顯著的目標——綠色發展。綠色發展是世界經濟發展的潮流，中國政府向世界承諾的減排整體目標是：到2020年，實現單位GDP二氧化碳排放下降40%-45%，清潔能源消費佔比達到15%。對於碳排放總量長期處於世界前列的大國而言，要想實現這一目標，唯有加快經濟轉型，發展綠色經濟。
“未來中國市場對節能降耗的需求將會持續快速增長，這是我們的機會。”在施耐德的眾多細分市場中，城市樓宇智慧管理最近成為新的增長點。
城市樓宇是能耗大戶。據國際能源署的統計顯示，樓宇耗電量佔全球總耗電量的50%。通過在全球範圍內實施建築節能，到2050年可以減少58億噸的二氧化碳排放，減少83%的溫室氣體排放。
樓宇如何實現數字化管理？孔祥兵為我們描繪了一番。第一，樓宇中的電梯、空調、照明、安防、攝像頭、門禁甚至是廣播，所有電器裝置，都由一個完整的雲平臺或現場資料中心進行控制；第二，所有的開關和電源都有相應的數字化模組，通過電能質量監測裝置實時採集整棟樓宇的電力消耗，彙總為整個樓宇的數字化資產，實現電力資產的“視覺化”；第三，電力自動化運維和管理，通過對所有電力資產分析，系統對整個大樓進行電力分配，通過多個站點進行遠端管理；第四，通過樓宇資料的收集分析，採取更加科學、更加優化的能耗方案，並及時發現潛在的電力隱患，保證樓宇設施高效安全執行。
“比如說樓宇新增加了一些員工，能不能讓這些人實現在這裡辦公？通過軟體的平臺的視覺化電力資產，可以告訴你當前樓宇資源夠不夠，可不可以用，在哪裡用比較合適。”
正如孔祥兵所說，工業4.0時期，智慧製造將徹底打破底層的自動化控制和上層的裝置運維，通過資訊化系統，將能耗、自動化控制和產品的全生命週期管理融為一體，助力更多企業實現數字化轉型升級。
對於施耐德來說，本輪全球製造業變革不僅意味著無限商機，也是自身實現轉型升級的重要機遇。在覆蓋全球的生態系統中，施耐德正在自己的開放平臺上與眾多優秀的合作伙伴、整合商和開發者社群展開協作，共同為使用者提供實時控制，提升運營效率。
專家觀點
“製造業本質是什麼？其實是能源輸入、製造加工、輸出產品和廢料。這也對應了工業製造過程中的三大核心——底層的自動控制能力，中間的資訊系統和上層的運營能力。三者在數字化時代已經開始有機結合。
當前，施耐德更多為企業提供的是整體數字化解決方案。施耐德非常熟悉工業製造和運營管理的流程。訂單下來，先拆分到工序，然後和所有的機械做融合，最後是產出和運營管理，我們更清楚地知道客戶生產過程需要改進的點在哪裡。”
——施耐德中國IT基礎架構高階經理孔祥兵
《哈佛商業評論》點評
“中國製造2025”正處於起步階段。在工業4.0時代，中國有望實現彎道超車，從製造業大國轉型為製造業強國，走向全球價值鏈的更高階。
同時，中國恰逢供給側改革，個性化、定製化的產品和服務需求將越來越旺盛。為此，企業也必須以數字化的力量，加大對傳統制造業供應鏈的數字化改造。