工業(yè)設備上云是工業(yè)互聯網平臺建設和應用的重點、難點，也是切入點，意義十分重大。2018年7月工信部發(fā)布的《工業(yè)互聯網平臺建設及推廣指南》，提出要“實施工業(yè)設備上云‘領跑者’計劃”，并明確了四類十大重點工業(yè)設備，即以煉鐵高爐、工業(yè)鍋爐、石化設備為代表的高能耗設備，以柴油發(fā)動機、大中型電機、大型空壓機為代表的高通用設備，以工程機械、數控機床為代表的高價值設備和以風電、光伏為表的新能源設備。
三年來，工業(yè)設備上云取得了重大進展，全國重點工業(yè)互聯網平臺連接的工業(yè)設備數量超過7300萬臺套，上云深度從狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷向預測預警、精準運維演進。為幫助業(yè)界進一步明確不同工業(yè)設備上云面臨的痛點問題、應用場景、實施路徑和推廣前景，賽迪智庫信息化與軟件產業(yè)研究所工業(yè)互聯網研究室在調研40余家企業(yè)的基礎上，編制形成了“工業(yè)互聯網平臺+工業(yè)設備上云”系列研究報告。
工程機械面臨著設備故障情況多發(fā)、施工效率低、設備管理體系粗放和金融體系不完善等痛點問題。以徐工信息、樹根互聯、中聯重科等為代表的解決方案企業(yè)積極探索基于工業(yè)互聯網平臺推動工程機械上云，并開展設備遠程運維、智慧施工、在線管控和融資租賃等新型應用服務，全面優(yōu)化工程機械運維方式，提高工程機械施工效率。
痛點問題
01設備故障情況多發(fā)
工程機械設備主要承擔高強度、高負荷作業(yè)，作業(yè)施工環(huán)境多樣且惡劣，高頻率的轉移、日常保養(yǎng)不足和不必要的拆卸與安裝又使得設備磨損嚴重，所以工程機械設備故障發(fā)生率較高。傳統(tǒng)以預防為主的定期維修無法有效處理潛在或突發(fā)的異常故障，還會造成較高的零部件維修和養(yǎng)護成本，給用戶企業(yè)帶來額外的經濟負擔。
02施工效率低
施工效率是影響工程進度和整體效益重要因素，傳統(tǒng)工程機械設備施工過程存在點多面廣、管理薄弱、不透明、調動混亂、設備質量低等問題，導致設備效能難以完全發(fā)揮。同時，工程機械設備日常作業(yè)環(huán)境惡劣且多變，對于操作人員技術水平、專業(yè)素養(yǎng)等要求較高，高素質人才的缺失造成工程機械設備施工效率進一步降低。
03設備管理體系粗放
如何在施工過程中進行科學的設備管理，是施工企業(yè)不可忽視的工作，也是影響施工質量和效率的重要因素。我國工程機械設備管理普遍存在管理思路落后、操作人員意識不強、體制機制欠缺、設備維護保養(yǎng)不到位等問題，亟需采用信息技術對設備進行系統(tǒng)科學管理，減少管理時間和成本，塑造企業(yè)競爭優(yōu)勢。
04金融體系不完善
工程機械設備屬于高價值設備，下游中小企業(yè)用戶往往存在買不起的情況，逐漸衍生出質押貸款、質押租賃、擔保租賃等多種金融模式。但是，傳統(tǒng)銀行抵押或擔保貸款的方式體系并不完善，且工程施工現場意外情況多發(fā)，導致設備意外損壞難索賠、銀行貸款壞賬、設備投保價值不匹配、資產保全難等問題，嚴重制約了行業(yè)發(fā)展。
應用場景
01設備遠程運維
推動工程機械設備上云，可實時監(jiān)測設備的實時狀態(tài)數據，經過大數據比對分析、模型計算可以及時洞察設備故障，通過仿真模擬優(yōu)化設備維護方案，實現設備遠程運維。一是設備狀態(tài)監(jiān)測。實時采集工程機械設備位置、工況、油耗、溫度、電壓、電流等數據，提高設備狀態(tài)洞察力，增強設備狀態(tài)監(jiān)測的可靠程度。二是設備故障預測預警。構建設備健康評估、故障預測、自動報警等模型，通過輸入參數、工況等數據，對設備故障進行預測，提供技術支撐和設備異常報警服務，延長設備使用壽命，降低故障率。三是設備智能化維修。通過遠程定位、模擬擇優(yōu)、參數優(yōu)化等方式確定設備故障位置、故障類型和最優(yōu)維修方案，直接派單給最合適的維修技師，以更高效率、更低成本、更好的體驗感實現故障設備的維修。
例如，日立基于lumada工業(yè)互聯網平臺推出consiteoil解決方案，通過傳感器將遠程的故障預警率提高到58%。徐工信息基于漢云工業(yè)互聯網平臺，為每一臺設備做數字畫像，將可能損壞的零部件進行提前更換，使設備故障率降低一半。
02智慧施工
推動工程機械設備上云，將機器和工人連接，對機械設備實時監(jiān)控，了解施工現場，通過云平臺分析優(yōu)化施工方案，輔助操作施工，實現智慧施工。一是施工方案優(yōu)化。通過傳感器、無人機、三維掃描儀等方式對施工對象、施工場景、外在環(huán)境等因素進行高精度感知，建立虛實映射的數字孿生體，輸入設立不同的施工條件，進行工況模擬迭代，不斷優(yōu)化施工方案。二是施工過程透明化。通過工程機械設備全連接，在線監(jiān)測所有設備施工情況，推動施工作業(yè)過程可視化展示，促進施工管理精細化。三是現場施工指揮調度。建立施工一體化系統(tǒng)，在線協(xié)調塔吊、機動車等多種設備施工進度，提升設備間協(xié)作能力，根據設備動態(tài)變化，實時修正、調整施工方案并指揮現場施工。
例如，小松提出和實施smart construction即智能施工解決方案。通過無人機+邊緣盒子+小松云，聚焦高精度測量、設計圖和測量圖對比(Skycatch)、小松云模擬確定施工計劃、施工可視化等環(huán)節(jié)，實現了建筑工程狀態(tài)感知、實施分析、科學決策、精準執(zhí)行的閉環(huán)，從而實現遠程操作服務。
03在線管控
推動工程機械設備上云，實現工程機械設備的深刻洞察、設備故障精準預測、事故風險有效評估，支撐施工單位在線科學系統(tǒng)管理施工設備。一是強化管理。推動工程機械設備上云，在線采集設備運行數據，基于云端信息共享，對每臺設備進行數據比對、統(tǒng)計分析，進行經驗總結、技術升級，加強事故預防措施。二是系統(tǒng)化管理?？茖W系統(tǒng)進行設備統(tǒng)一管理，是設備的維護管理工作有組織、有計劃的進行，提高設備綜合效能和適應生產的能力。三是后市場服務。建立設備管理數據庫，基于大數據分析，探索施工機械設備使用的一般規(guī)律，按照科學合理的方法向用戶提供設備使用、維修、保養(yǎng)和管理建議和服務，增強用戶滿意度和用戶粘性。
例如，卡特彼勒基于Uptake開發(fā)的設備聯網和分析系統(tǒng)，采集設備的各類數據信息，聯網監(jiān)控，分析預測設備可能發(fā)生的故障，實現了300多萬臺運轉設備的統(tǒng)一管控。中聯重科打造云智能平臺，推動工程機械設備上云，將設備與客戶手機綁定，在微信端隨時隨地觀看設備工作狀況、運行軌跡，在線報修乃至在手機APP上完成考勤。
04融資租賃
推動工程機械設備上云，實現工程機械設備的深刻洞察、設備故障精準預測、事故風險有效評估，支撐工程機械設備制造企業(yè)、使用企業(yè)與金融機構之間開展融資租賃。一是智能化信用評級。推動工程機械設備上云，在線采集設備運行、施工隊作業(yè)情況、承包商貸款情況和經營情況等數據，建立完善客戶經營、信用等大數據分析模型，降低企業(yè)信用評級成本。二是數字化渠道對接?；谠贫诵畔⒐蚕?，快速對接有購置生產設備等需求的企業(yè)承租人及有理財需求的自然人、金融機構和非金融機構，解決金融服務中的信息不對稱的問題，在更大范圍內實現資金供需的對接匹配。三是資產保全?；诠こ虣C械設備上云，在線監(jiān)測設備狀態(tài)和位置，加強設備監(jiān)管，科學合理進行設備資產統(tǒng)計和評估，促進資產保全。
例如，中聯重科基于平臺成立融資租賃公司，推動機械設備上云進行統(tǒng)一管理，實現了設備的擴大銷售，獲得的營業(yè)額占集團總收入的20%以上。三一集團基于樹根互聯根云工業(yè)互聯網平臺對機械設備進行精細管理，通過融資租賃或者經營性租賃運營的設備超過50%，年在外貨款管理額超300億。
推廣前景
根據中國工程機械工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計資料顯示，2020年我國挖掘機、汽車起重機、履帶起重機、機動工業(yè)車輛、升降作業(yè)平臺等工程機械主要產品銷售量分別增長39%、26.1%、43.4%、31.5%、35.1%，創(chuàng)歷史新高。
隨著工程機械設備銷售量、保有量不斷增加，售后維修、設備租賃、智慧施工、在線管理等業(yè)務需求潛力巨大，逐漸形成規(guī)模龐大的后市場生態(tài)鏈。預計到2025年，基于工程機械設備上云的后市場服務利潤將占企業(yè)利潤50%以上，市場前景廣闊。
文 | 賽迪智庫信軟所工業(yè)互聯網研究室 孫剛
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