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区块链科技如何赋能智能制造?

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区块链技术如何赋能智能制造?

关于区块链的讨论越来越多,区块链技术应用于诸多领域指日可待。本文从四个方面分析了区块链技术在智能制造中的应用。对区块链感兴趣的童鞋不要错过。

2019年10月24日在中央政治局第十八次集体学习时,Xi总书记指出,区块链技术应用已经延伸到数字金融、物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等领域。要加快区块链科技和产业创新发展,积极推动区块链与经济社会融合发展。

2020年4月20日,国家发展和改革委员会也正式将区块链技术纳入新的基础设施类别。

同时,最近半年,作者正在参与《2020年工信部工业互联网招标项目》涉及区块链的协同创新项目申报和《区块链工业互联网和智能制造应用》内部参考书的编写。

笔者对区块链在智能制造中的应用有一些深刻的体会,借此机会与读者分享。

目前,在金融行业和供应链管理领域,区块链科技利用资产透明、数据结构链式、数据防篡改的特性,走在了行业推进的最前沿。供应链金融、供应链溯源等多个区块链平台已经上线。

虽然具体的商业价值目前还没有完全挖掘出来,但是人们相信区块链科技已经具备了对金融和供应链管理的原始资产模型支持优势。

但在非资产管理的工业智能制造领域,估计大部分人还停留在纯概念层面,对如何利用区块链技术的优势为其赋能没有具体的想法。有人认为区块链技术在智能制造等其他非金融领域过于牵强。

基于作者的实践研究,本文给出了一些参考方向。

首先,我们来看看什么是智能制造。1.国际智能制造的发展趋势。目前,世界主要发达国家政府高度重视工业智能制造的发展,积极出台相关战略政策,推动人工智能在制造业和工业领域的应用和发展。

美国先后于2016年10月和2018年10月发布了《国家人工智能研究和发展战略规划》和《美国先进制造领导力的战略报告》,分别聚焦于产品生命周期优化、先进机器人研发、大数据挖掘、制造系统网络安全等领域。

2015年以来,日本发布了《新机器人战略》 《2015 年制造业白皮书》 《日本高级综合智能平台计划(AIP)》 《人工智能产业化路线图》 《数字化工业战略》四个与工业智能相关的政策文件,重点关注先进机器人和大数据挖掘领域,推动设备故障智能预测系统的开发。

欧盟在2016年5月发布了《中国制造2025》,主要关注先进机器人和工业自主系统的研发。

2.从政策上看,2015年5月,国务院发布0755-79000,提出五大重点工程,其中智能制造工程是重点实施工程之一。

2016年4月,工信部、发改委、科技部、财政部联合发布智能制造工程实施指南,提出“攻克五类关键技术装备,夯实智能制造三大基础,培育推广智能制造五大新模式,推进十大重点领域智能制造成套装备集成应用”。加快智能制造装备创新发展和产业化,推动制造业转型升级。

从效果来看,近年来,智能制造在工业系统的各个层面和环节都得到了广泛的应用,集中在生产现场优化、生产管理优化、业务管理优化、产品生命周期和供应链优化五个方面的几十个细节场景。

3.而国内的智能制造已经做出了一些ac

二。区块链技术为智能制造带来了新的商业模式。区块链技术基于分布式可信交易网络和数据真正的防篡改特性,为传统制造业带来更多的模式创业和资源整合。虽然区块链不是解决数据传输和汇聚效率问题的最佳途径,但它是建立一种新的独立、共享、合作的商业模式的有效技术路径。

新模式1:区块链技术助力制造服务。

制造业服务通常有两个层次的理解,一个是制造业中间投入的服务,一个是制造业产出的服务。但无论是OECD(经济合作与发展组织)的制造业投入产出样本数据中,制造业中间投入都有服务化的趋势,还是像IBM、GE这样的全球巨头,产出和服务收入都占到一半以上,说明全球制造业的服务化是大势所趋。

区块链技术可以在分布式数据环境中建立可信的交易网络,这一优势在金融服务中得到了充分体现。

与制造业和金融业相比,它的产业链更加分散。比如一辆车有3万多个零件,这些零件至少由几百个供应商组成。

区块链公开透明的计费模式在分散的不同业务实体之间建立了可信的服务收费模式,提供了基础环境。

新模式二:区块链技术有助于构建智能制造产业生态系统。

利用区块链技术在联盟内数据透明、交易可信、数据安全方面的优势。

通过分布式节点,联合设备制造企业、通信设备制造商、电子信息制造商、软件服务企业、工业自动化公司、系统集成企业、科研院所、ICT运营商、金融保险服务机构等。建立涵盖技术研发、产品制造、技术服务、系统集成、金融服务等功能的跨行业智能制造产业生态圈,避免企业陷入单打独斗的困境,为中国智能制造产业升级提供安全可信的营商环境。

新模式三:区块链技术有助于构建协同生产环境。

目前就工业自动化生产线而言,生产线内的设备协调已经可以通过生产线和厂区边缘计算中心来实现。

然而,生产线、工厂和上下游企业之间的实时协作需要更加灵活和低成本的协作网络。

供应链、生产线、质检、售后、运维的业务流程和数据模型构建在区块链的应用层,利用分布式的任务协作节点,在全网范围内实时更新和同步业务流程和数据模型的状态,实现跨生产线、跨工厂、跨上下游企业的生产协同。

三、区块链技术在智能制造领域的应用方向1。区块链生产线智能租赁生产线智能租赁本质上是一个制造服务的案例。

美国皮尔逊电子公司是高精度宽带电流互感器的创始人和领先制造商。长期以来,它一直被视为高精度宽带电流互感器设计和制造领域的市场领导者。目前,它正在尝试一种新技术,利用物联网和区块链的技术来访问机器内部的数据,记录机器的输出并计算交易和支付。

企业可以任意使用各种立箱机、封口机、堆垛机等。而不是在这些设备上花费大笔资金,他们只需要为产品的制造服务付费。

在国内,工厂生产线的升级是从设备厂家购买设备,然后组装调试应用。工厂企业必须承担设备投资的所有风险。

而对于急需生产线机器,又没有获得资金的公司来说,直接购买设备无疑是非常困难的。平的

使用区块链为基地的生产线租赁是一个理想的解决方案。区块链是一种安全防篡改的分布式记账技术,在租赁设备的记账中可以产生重要意义,机器制造商将可以据此实现生产线的智能租赁。

它消除了机器的前期成本,制造商可以将资金投入到其他可以改善运营的地方,如新产品开发,这使他们的业务更加灵活,并在行业中创造更大的竞争优势。

利用区块链技术解决制造业资产配置重、生产线不灵活等问题,降低生产成本,提高利润率。

还能帮助制造业建立安全完整的数据库和有效的产品信息追溯链。

区块链技术可以有效促进制造业服务化,加速制造业转型升级。

2.区块链生产线的质量控制。目前,区块链技术在供应链追溯中的应用已经比较成熟。利用区块链数据的防篡改特性,建立了商品生产、流通、消费的真伪验证网络,有效提升了商品的品牌价值。

而区块链技术在制造业产业链质检协同效率优化、产品质量控制、故障率降低等方面的应用也有着强烈的内在需求,尤其是在工厂的分布式生产和质检环境下,有效建立质量可信评价网络是一件非常困难的事情。

通过在工厂边缘计算中心嵌入区块链分布式计算节点,无需上传所有生产数据,即可实现各种运维及质量控制指标的分布式战役,为多条生产线、工厂、企业的最优质量优化提供实时、动态的数据支持。

通过区块链技术数据的防篡改特性,提供产品质量故障、事故等数据无隐瞒、透明的生产报警,建立责任界定、损害索赔的自动化机制。

一条生产线的质量控制问题,可以通过区块链节点自动化和防篡改,实时同步到产业链上下游企业和监管节点,同时可以根据需要将告警广播到其他生产线。基于区块链的质量控制报警机制,可以实现低延迟、自动化、低成本、防篡改的生产安全运维网络。

当然,工业领域的零配件和产品的溯源比供应链中的商品溯源要复杂得多。目前,区块链科技在工业产品溯源方面还处于初步探索阶段,一些大型制造企业正在当地工厂或生产线进行类似方案的试验和探索。

3.区块链制造业的供应链协调。比如在建材制造的供应链中,可以利用区块链技术的交易等价、数据可靠、数据分布式一致性等特点。以核心建材生产企业为依托,通过区块链共识网将上游供应商、物流平台、高速公路管理、加油站、交通、税务平台等分布式交易参与者整合在一起,实现从原材料加工、成品制造、采购销售、物流、税务等建材全生命周期的分布式协调机制。

实现商业合同(订单)、货物物流、资金、发票数据的一体化,为产品制造质量控制、运输、税收征管提供便捷、真实、一致、透明、合规的协同基础网络。

就区块链科技的发展而言,1.0、2.0阶段还停留在财政资金处理的账务模型构建,而区块链应用层的生产运维、供应链管理的领域模型是未来行业应用3.0的发展趋势。

通过生产运维、供应链流程发布、维护、跟踪来实现dis

四。区块链技术在智能制造中应用的主要问题。1.区块链技术在智能制造中的应用还处于早期探索阶段。目前,国内区块链技术和智能制造应用仍处于技术早期阶段。从技术发展趋势来看,区块链在优化智能制造、服务转型、产业生态系统整合等产业结构方面确实有很多优势。

但是,由于工业制造业的特殊性,生产过程和生产要素行业存在巨大差异;大型工业企业和中小型工业企业工业化、信息化、工业互联网化的基础设施建设参差不齐,严重制约了区块链技术的进一步应用。

区块链技术在智能制造中的大规模应用尚需时日。

2.制造业从产品化到服务化的观念转变。制造业从产品化思维进化到服务化思维,并不是说生产线这种重资产的配置就没有必要了,而是通过服务可以有效提高产品生产线和设备的利用率。制造业服务代表了更开放的生态结构,通过提供或引入创新服务可以增加资产的价值。

智能制造要充分利用区块链技术在分布式记账和多方协作方面的优势,实现垂直和跨行业服务协作的融合,形成系统化产品和服务的综合应用。

3.解决核心制造数据共享和商业秘密保护问题。目前制约智能制造接入工业互联网平台的因素之一是数据安全和商业秘密保护问题,尤其是在公有云平台中。工业企业普遍担心核心数据泄露。

由于传统的区块链技术采用了分布式节点间的数据一致性同步机制,进一步加剧了企业在这方面的顾虑。

因此,如果直接使用区块链技术实现企业协作和数据共享,首先要解决数据隐私和保密保护问题。目前,基于区块链技术的密文计算验证功能已经在一些领域得到应用,在工业领域还需要进一步探索。

4.利用区块链技术实现智能制造商业效益的回归。目前,区块链仍处于技术的萌芽阶段,许多企业的探索和尝试只是基于对未来价值的展望,更不用说直接的经济回报了。要想充分发挥区块链在智能制造领域的价值,首先要回到解决企业实际问题上来,首先从新业务、新模式中探索经济模式。区块链的大规模商业必须建立在良性经济模式的基础上。

5.总结目前对基于区块链技术的特点和应用场景的理解,存在一些认知偏差。避免:只关注区块链数据防篡改的优势,而忽略分布式资源整合和协作的优势。

相当一部分人(包括百度百科)将区块链技术定义为具有“不可伪造”、“全程可追溯”、“公开透明”、“集体维护”等特征的共享数据库。

在工业应用中(比如智能制造),如果把区块链弱化成一套防篡改的共享数据库,我相信有太多低成本高效率的替代方案。

因为它不需要区块链技术在一个平台上构建一个具有访问限制、安全认证、操作日志审计、高可用性、高性能和可扩展性的数据库系统。

因此,我认为,在区块链技术在行业的应用中,需要构建一个行业集成的协同网络,尤其是在跨多个协同主体的创新业务中,这是未来的价值所在。

#专栏作家#黄锐,人人都是产品经理专栏作家。高级系统架构师,高级产品经理,多家大型互联网公司顾问,金融机构和联合国访问研究员

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