出海扩建扩产,光伏制造可复用的数据“最佳实践” | 数据要素 × 工业制造
系列导读
如《“数据要素×”三年行动计划(2024—2026 年)》指出,工业制造是“数据要素×”的关键领域之一。如何发挥海量数据资源、丰富应用场景等多重优势,以数据流引领技术流、资金流、人才流、物资流,对于制造企业而言是挑战更是机会。
奇点云梳理了与制造业多个细分领域客户的合作实践,逐篇呈现。
「在竞争无比激烈的光伏产业,横向的“全球化布局”和纵向的“垂直一体化”正同时发生。
数据带来的细微提升将通过规模化被放大,最终成为中国光伏玩家们自己独有的竞争力。」
1. 背景:“全球化布局”、“垂直一体化”双趋势下,光伏企业面临新考验
在经历技术创新突破、产能大幅提升后,中国的光伏企业正在海内外积极扩产。
无论是出于降低产销成本的需要,是推动产品出海、提升市占的野心,还是囿于其他国家设下的贸易壁垒,不得不在海外建厂来拿到竞争入场券,“全球化布局”都成为了光伏头部玩家的必选。
第一个问题随之而来:当生产、销售都走向全球化,怎么管?全球各地布局复杂,如何用数据看明白?
第二个问题,来自光伏行业的另一个趋势——“垂直一体化”。
垂直一体化可以简单理解为将产业链各环节内部化/整合,控制外采比例。这不仅能巩固企业的战略自主性,也极有利于发挥产业链协同效应,建立成本优势,提高对订单交付的控制力。
以奇点云的客户 A 为例,A 企业拉齐了拉晶、切片、电池、组件相邻工序的作业规划、协调、调度,对产线进行了信息化改造和设备升级,工厂设备能通过信息系统实现互联互通,管控中间过程,监控损耗、能耗。
然而,在硬件设备互联、业务环节统管之外,要想进一步综合分析,答好“降本、增效、提产”这一终极命题,从实操上并不容易。生产经营环节复杂,如何用数据看明白?
本文将分享奇点云与客户 A 的实践,解读如何构建统一的数据底座,建立数据从“看”到“用”的可复用能力,以应对全球化布局和垂直一体化趋势,在降本、增效、提产的“主旋律”下,构筑竞争护城河。
2. 难点:多基地,多系统,多业态,多场景
2.1 全球一体化布局,数据分散,如何集成?
A 企业在全球有十多个基地,各基地分别部署独立的服务器,数据也分散独立。加上当地的数据保护法律、服务器品牌/技术标准不同,要想对各基地数据进行协同开发,困难重重。
具体到各基地内,每个基地都有 MES、QMS、WMS 等多个信息系统,供应商多,数据分散在各系统和各业务单元中,数据源、数据格式多样。要想整合分析,必须先经过复杂的转换和映射。
对于 A 企业总部来说,既需要隔离多个生产基地数据,又希望能在合规的前提下流畅访问、使用各基地数据,还要能整合全局数据进行查询分析(例如实时监控车间设备运行情况、分析工艺质量及设备能耗等),赋能业务,对 A 企业现有数据底座的能力提出了挑战。
2.2 垂直一体化趋势,多业态、多业务口径如何统一?
各基地业务不完全相同,其经营可能包含采购、投料、产出、调拨、销售、SAP 记账等全部或部分的管理过程。具体到产品的生产环节,还有更细致的工序之分。
A 企业希望通过数据的拉通和分析,让生产经营过程更透明,更利于统一管理、发挥协同作用,对业务变化做出更快反应。然而,各环节、各过程数据断裂难打通,业务流程和习惯不同,存在数据指标口径不一致等数据问题,用不起来。
要方便、实时地看数据、用数据,前期的数据准备工作应当怎么做?如何高效采集并存算数据,实现随需可用、随时可用?有了数据基础之后,分析应用又如何建设?
3. 解决方案:四步走,建成可复用的数据能力
3.1 建设数据底座,集成全域数据
A 企业的数据来源多样、结构多元,有日志文件、XML 文档等半结构数据,也有产线检测图片、视频等非结构化数据。车间设备每天不间断产出数据,数据量也成倍增加。
为此,项目组替换了原本扩展性能不足、数据集成能力有限的传统数仓,采用大数据平台 DataSimba 作为数据底座,完成对多源异构数据的采集、汇聚和转换,解决了前述多云、多系统、数据分散等问题。
升级后的架构具备支持高效数据集成、实时处理、大规模查询/分析、高并发、可扩展等特性,为后续支撑高频的数据分析和运营需求打下平台基础。
*DataSimba 支持 50+种数据源,是目前业内集成数据源最多的大数据平台,在解决特定厂商数据库(例如 SAP Hana)导出问题等方面有丰富落地经验。同时,DataSimba 具备可扩展能力,能应对企业数据量大幅增长、对接新的数据库引擎、大规模并发作业等情况。
3.2 抽象业务过程,拉通数据链条
在过去,不同的生产基地往往有自己的管理流程,A 企业总部无法站在同一个标准洞察各个基地的业务情况,也很难将 a 基地的最佳实践复制到 b 基地,只能在各地重复投入,烟囱式建设。
基于业务调研和光伏垂直一体化的特征研究,奇点云与客户项目组共同抽象梳理了业务过程,形成 3 条标准的业务链条——(基地内部的)生产数据链、(产业链上下游的)供应数据链、(企业交易双方的)交易数据链。A 企业旗下的每一个生产基地都能匹配这套业务过程。
在形成数据链的过程中,项目组识别了断点、堵点,完成了数据治理,不仅让数据能真实反映业务过程,也为后续建立统一的数据指标体系、发挥数据资产价值奠定基础。
3.3 建立指标体系,构建分析模型
在数据链的拉通和业务过程抽象的基础上,建立数据指标体系,沉淀指标资产,并进一步构建面向业务分析的通用数据模型。
如下图所示,在车间生产制造的业务过程中,进一步梳理人员、设备、物料、工艺、设施等分析对象(object),构建 A 企业的指标体系。这套指标体系在不同基地均可复用,不受底层数据源、业务系统变更而影响。
图:生产基地运营数据平台(经过通用化抽象)
3.4 建立场景应用,赋能全球基地
最后一步,项目组建设了场景应用,满足 A 企业不同用户看数、用数的需求。
例如,对于基地视角,搭建品质、工艺、设备等洞察分析看板,支持对关键指标的洞察分析,实现对生产全链路的事前监控、过程运营和事后跟踪,便于各基地优化各个环节,充分发挥垂直一体化的优势;
对于总部视角,建立多基地的全局视图和横向对比的分析应用,覆盖产能、质量、设备(利用效率)等维度,让多基地综合运营成为可能。
图:洞察分析看板(部分展示,经脱敏处理)
总结上述实践,可以得出数据运营能力复用“四步走”:
1. 【集成数据】建立一个稳定可靠的数据平台:不仅要支持高效集成多系统、多源异构的数据(不同基地可能在系统和数据源上有差别),也要具备高可用、可扩展、实时计算等特性和能力,为后续高频的数据运营奠定基础。
2. 【拉通链条】抽象业务过程并拉通数据链条,改变原本生产基地“各自为政”的情况,为后续的指标体系及分析应用搭建奠定基础。
3. 【沉淀资产】搭建可复用的指标资产体系,面向常见的对象和分析场景建立通用数据模型。
4. 【应用推广】建立数据应用,供不同用户使用——在前 3 步基础上,第 4 步的数据可视化及分析应用也就自然而然可在各个基地复用。
4. 价值:数据从看到用,紧跟业务扩张节奏
· 建立统一的数据底座,沉淀企业数据资产
该项目帮助客户打通了多基地、多系统、多业务流程数据,治理并沉淀了全局数据资产,由统一的大数据平台 DataSimba 提供高可用、高并发及海量多源异构数据集成等能力支持,实现数据随需可用、随时可用。
· 数据从“看”到“用”,全局视角赋能降本增效
以数据资产为基础,项目团队搭建实时监控看板,让业务各环节情况清晰可见,建立基于数据的管理体系,快速洞察业务变化;
同时,建设能耗分析、产量预测、产线组件分析、产品质量分析等数据业务模型,数据从“看”到“用”,指导生产过程优化;
进一步,由于全球基地的产能和业务量不同,企业通过全局数据分析,把控整体供需情况,能让各基地资源最大化得到利用,降低总成本。
·数据能力快速复用,应对不断扩张的业务需要
如前文所述,本次项目为 A 企业建立了从平台到应用的完整数据能力,并在试点基地完成验证。
对于各个基地来说,无需改变自己的数据源和实际业务环节,就能在数据标准和指标体系下得出自身的分析结果;对于总部来说,不仅评估考核各基地的标准得以统一,也能大幅减少烟囱式建设的工作量,节约重复建设的时间和成本,直接将现有体系复制推广到新建基地。
过去,光伏企业新建基地需要逐步进行,例如“设备硬件”、“组织流程”、“信息化建设”、“数字化运营”四大环节依此开展——如果没有确定的流程,就无法选择合适的信息系统,没有信息系统,就没有数据基础。全过程往往需要花费 1 年以上。
而现在,A 企业可以每 3 个月上线 1 个新基地,前述步骤(包括设备、人员、组织、管理流程及数据运营分析系统)几乎同步落地。从数据平台、指标资产、分析模型到数据应用,直接复制最佳实践,让数字化跟上业务扩张的节奏。据客户介绍,接下来还将向全球更多基地分步推广。
“对于制造行业,特别是光伏企业,细微的差距会通过规模化被放大,并最终反映在财务业绩上。”国内一家龙头光伏企业的董事长曾在《财经十一人》的采访中表示。
数据能帮助我们在复杂的物理世界中洞察现实,挖掘机会,让细微的变革不断发生。这或许就是“数据要素 × 光伏制造”的意义之一。
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【奇点云】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/60716735a4ed5cd70001ac81b】。未经作者许可,禁止转载。
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