790 智能制造联合利华集团如何实现人工智能改造.docx

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790智能制造联合利华集团如何实现人工智能改造

【智能制造】联合利华集团如何实现人工智能改造

高广银

微信号ai-cps

功能引见OT技术（工艺+精益+自动化+机器人）和IT技术（云计算+大数据+物联网+人工智能）深度融合，在场景中构建：

外形感知-实时分析-自主决策-精准执行-学习提升的机器智能认知系统，实现产业转型升级、DT驱动业务、价值创新制造的产业互联生态链。

2017-09-10原文

收录于话题

联合利华集团在全球100多个工厂实施了能效管理系统建设，将各分厂的能效数据采集并传送到总部云平台数据库，对全部数据的分析处理都在此平台上进行。

不只仅是能耗数据的呈现和监测，而是对能源的生产、转换和消耗进行在线平衡，利用人工智能从能源系统角度发觉节能机会。

业务痛点

联合利华集团的生产技术和设备格外先进，能源使用效率也排在世界前列。

为进一步降低生产成本、提高产品竞争力，联合利华提出每年在上一年基础上削减能耗5%。

在多年技术升级改造的基础上，能源的生产和使用已经成为一个浩大的系统，进一步的节能减排变得越来越困难。

通过常规的技术改造已经没有节能潜力可挖，时有头痛医头、脚痛医脚的情况发生。

为了实现节能目标，联合利华接受人工智能大数据分析系统，以客观数据为依据，以能量平衡为基础，从系统角度对海量数据的分析、比对，发觉潜在的节能机会。

对机会的风险和收益作为一个全体进行评估，并制定实施方案，通过大量的机会识别对节能目标做到了分降落实。

数据来源

数据次要来源有：

1）机器数据：

设备及传感器数据、PLC、DCS；

（2）业务数据：

BMS、MES、SCADA。

采集模块或采集软件定时采集仪表或把握系统能效数据，将全厂能效数据进行汇总，统一发送到云平台上的数据库。

系统支持各种标准接口协议，从仪表或已有把握系统采集数据，也可以通过手工录入抄表记录，支持将Excel历史数据批量导入，将能效相关数据采集到数据中心。

每个工厂平均200多个数据采集点，为了满足后台计算需要，更新频率接受1分钟一次，联合利华能效管理系统累计采集14亿数据点，1269个活跃用户，实现全球工厂的能效对标。

能效管理大数据系统包含：

系统使用支撑、现场数据采集、因特网传输和云平台存储、数据使用计算分析、用户网页访问五部分。

具体使用模块包括：

1）综合能耗分析与猜想预警

人工智能系统可使用各种分析模型，识别工艺乐观或者非乐观生产外形，找到与能耗变化高度相关性的关键参数，比如产量、度日数等并建立合理的能效绩效目标来监控能源消费，同时可计算单位产品能耗，依据产品设置回归分析的目标值，并设置警报，对比能源消耗和产量发觉节能机会，也同时可以实现聚类、分类、关联、例外、时间序列、空间解析等丰富的分析模型。

在联合利华某洗发液工厂，通过产量和电耗的回归分析，猜想基础负荷，设定抱负电耗曲线，使该厂合理支配每天的生产负荷，仅此一项就节电15%。

2）机会识别、量化与节能量监测

对各类生产设备进行实时能耗监控。

并依据总体消耗及分类消耗能源数据对比，识别能效改进方法，并对此做出量化。

同时利用累计和图分析技术监测累计偏差，用以分析乐观或者消极的能耗趋势，量化分析和监测节能量和铺张情况。

在某食品厂识别出18个节能机会，通过调整生产运转方式以及技术改造，全年节省能源开支50万欧元。

3）毛病猜想和设备全体效率分析

通过夹点，资产可用性，瀑布模型，方案、非方案停机深度分析报告打破原有的管理方法，使设备管理各个环节得到系统性提升。

为联合利华节省大量的修理和停产费用。

4）能源专家系统

基于大数据分析，通过不同类别能源数据计算，构成了两千多个方案的学问库。

在此基础上具备了锅炉专家系统、电机专家系统、蒸汽专家系统、制冷专家系统和压缩空气专家系统。

锅炉专家系统通过耗差分析实时调整运转参数，使原有的运转模式遭到重新评估，监视蒸汽负荷外形进行优化，确保锅炉一直处于最佳运转外形。

在实施的工厂中锅炉效率平均提升2%。

电机专家系统基于系统负载因数和运转外形（运转小时数、相差、震惊、电机温度、启停次数），自动生成能耗及牢靠性的改善建议。

节能3%-10%，牢靠性提高20%，停机削减时间5%-7%，削减电机配件30%，维护费用降低20%。

蒸汽专家系统实时计算蒸汽平衡，对散热、泄漏等超标损失准时发觉并报警。

系统疏水器实现在线监测，彻底杜绝了因疏水器失效构成的蒸汽损失。

对蒸汽系统通过建模做到了逐级使用，闪蒸汽、分散水回收率达到95%以上。

实施后，蒸汽系统全体效率提高了10%。

制冷专家系统供应了一个从全面的生命周期角度动身的具有牢靠性的制冷系统。

包括了整个制冷系统中每一个阶段的能量转换过程。

通过监把握冷环境并优化的冷却负荷，工厂实现牢靠和高效方面的改进。

将PLC系统与人工智能系统相连接，通过HMI和传感器阵列计算出实时的系统功能系数，优化冷凝和蒸发温度来削减末端冷负荷。

通过改进关断、隔离和机械的序列进一步提高效率。

联合利华某冰激凌厂接受制冷专家系统，第一阶段通过实施新的运转组合方式，在2016年全厂节电6.2%，相当于每年节省6万欧元。

其次阶段通过优化滑阀把握策略实现节电14%，相当于全年节电21.7万欧元。

项目技术先进性可总结为以下三点：

1）结合人工智能、云计算、大数据技术，通过数据挖掘和数据分析，以数据为依据，查找节能机会。

2）使用云平台，除了企业内部使用，还会邀请行业专家对工厂能效使用情况进行分析，供应处理方案。

3）使用人工智能系统作为分析工具和帮忙决策工具。

该平台有更好的交互性、易操作性（通过简约拖拉拽实现），能无编码操作，界面敌对，支持共性化定制，用户体验好。

使用效果

截至目前，已经完成联合利华全球100多家工厂的能效数据接入和分析。

已接入的碳排放数据占联合利华全部排放的50%；已接入的能耗数据占全部能源消耗的54%；已接入的水耗数据占全部水耗的64%。

大大提高联合利华的能源管理效率和效果。

平均为每个工厂实现能源节省5%-15%，节水5%-30%，原材料削减1%-3%，包装节省5%，取得了巨大的经济效益和社会效益。

新一代技术+商业操作系统：

AI-CPSOS

在新一代技术+商业操作系统（AI-CPSOS：

云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能）分支用来的今日，企业领导者必需了解如何将“技术”全面渗入整个公司、产品等“商业”场景中，利用AI-CPSOS构成数字化力气，实现行业的重新规划、企业的重新构建和自我的焕然重生，外行业、企业和本身三个层面勇立鳌头。

数字化力气与行业、企业及个人三个层面的交叉，构成了领导力模式，使数字化融入到领导者所在企业与领导方式的核心位置。

∙辨别率革命：

这种力气能够使人在愈加真实、细致的层面观看与感知现实世界和数字化世界正在发生的一切，进而理解和愈加精细地进行产品把握、大事把握和结果把握。

∙复合不确定性：

数字化变更颠覆和转变了领导者已经仰仗的思维方式、结构和实践阅历，其结果就是构成了复合不确定性这种颠覆性力气。

次要的不确定性包含于三个领域：

技术、文化、制度。

∙边界模糊化：

数字世界与现实世界的不断融合成CPS不只让人们所知行业的核心产品、经济学定理和可能性都产生了变化，还模糊了不同行业间的界限。

这种效应正在向生态系统、企业、客户、产品快速集中。

领导者无法依靠某种单一战略方法来应对多维度的数字化变革。

随着变革范围不断扩大，一切都几乎变得不确定，即便是最精明的领导者也可能得到方向。

面对新一代技术+商业操作系统（AI-CPSOS：

云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能）颠覆性的数字化力气，领导者必需外行业、企业与个人这三个层面都保持领先地位。

假如不能在上述三个层面保持领先，领导力将会不断弱化并难以维继：

∙重新进行行业规划：

你的世界观要怎样转变才算足够？

你必需对行业典范进行怎样的反思？

∙重新构建你的企业：

你的企业需要做出什么样的变化？

你预备如何重新定义你的公司？

∙重新打造新的本人：

你需要成为怎样的人？

要重塑本人并在数字化时代保有领先地位，你必需如何去做？

子曰：

“君子和而不同，小人同而不和。

” 《论语·子路》

云计算、大数据、物联网、区块链和人工智能，像君子一般融合，一起体现科技就是生产力。

假如说上一次哥伦布地理大发觉，拓展的是人类的物理空间。

那么这一次地理大发觉，拓展的就是人们的数字空间。

在数学空间，建立新的商业文明，从而发觉新的创富模式，为人类社会带来新的财宝空间。

云计算，大数据、物联网和区块链，是进入这个数字空间的船，而人工智能就是那船上的帆，哥伦布之帆！

人工智能通过三个方式激发经济增长：

1.制造虚拟劳动力，担当需要顺应性和灵敏性的简约任务，即“智能自动化”，以区分于传统的自动化处理方案；

2.对现有劳动力和实物资产进行有利的补充和提升，提高资本效率；

3.人工智能的普及，将推动多行业的相关创新，开辟簇新的经济增长空间。

新一代信息技术（云计算、大数据、物联网、区块链和人工智能）的商业化落地进度远不及技术其本身的革新来得迅猛，究其缘由，技术供应商（乙方）不明确本人的技术可服务于谁，传统企业机构（甲方）不懂如何无效利用新一代信息技术创新商业模式和提升效率。

“”，通过甲、乙方价值巨大的云计算、大数据、物联网、区块链和人工智能的论文、争辩报告和商业合作项目，面对企业CEO、CDO、CTO和CIO，服务新一代信息技术输出者和新一代信息技术消费者。

助力新一代信息技术公司查找最有价值的潜在传统客户与商业化落地路径，挂念传统企业选择与开发适合本人的新一代信息技术产品和技术方案，衰退新一代信息技术公司与传统企业之间的信息不对称，推动云计算、大数据、物联网、区块链和人工智能的商业化浪潮。

给决策制定者和商业领袖的建议：

1.超越自动化，开启新创新模式：

利器具有自主学习和自我把握力气的动态机器智能，为企业制造新商机；

2.迎接新一代信息技术，迎接人工智能：

无缝整合人类才智与机器智能，重新

评估将来的学问和技能类型；

3.制定道德规范：

切实为人工智能生态系统制定道德准绳，并在智能机器的开

发过程中确定愈加明晰的标准和最佳实践；

4.留意再支配效应：

对人工智能可能带来的冲击做好预备，制定战略挂念面临

较高失业风险的人群；

5.开发人工智能型企业所需新力气：

员工团队需要乐观把握推断、沟通及想象力和制造力等人类所特有的重要力气。

对于中国企业来说，制造兼具包涵性和多样性的文化也格外重要。

新一代技术+商业操作系统（AI-CPSOS：

云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能）作为新一轮产业变革的核心驱动力，将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量，并制造新的强大引擎。

重构生产、支配、交换、消费等经济活动各环节，构成从宏观到微观各领域的智能化新需求，催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式。

引发经济结构严峻变革，深刻转变人类生产生活方式和思维模式，实现社会生产力的全体跃升。

新一代技术+商业操作系统（AI-CPSOS：

云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能）正在经受从“概念”到“落地”，最终实现“大范围规模化使用，深刻转变人类生活”的过程。