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★卡奧斯物聯(lián)科技股份有限公司盛國軍，魯效平

★卡奧斯工業(yè)智能研究院（青島）有限公司陳錄城，秦承剛

★卡奧斯物聯(lián)科技股份有限公司高亞瓊，王超，王朋靜

1　背景

大規(guī)模個性化定制是一種集企業(yè)、客戶、供應(yīng)商、員工和環(huán)境于一體，在系統(tǒng)思想指導(dǎo)下，用整體優(yōu)化的觀點，充分利用企業(yè)已有的各種資源，在標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)計方法、信息技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)的支持下，根據(jù)客戶的個性化需求，以大批量生產(chǎn)的成本、質(zhì)量和效率提供定制產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)方式^[1]，能夠顯著提升企業(yè)的核心競爭力^[2]，已經(jīng)成為目前制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主要趨勢之一。但大部分企業(yè)在實施大規(guī)模個性化定制過程中，普遍面臨著戰(zhàn)略規(guī)劃不明確、數(shù)字化基礎(chǔ)薄弱、落地實施成本高等問題^[3]。

針對以上痛點，海爾集團基于自身近40年的制造經(jīng)驗，推出了全球首家用戶全流程參與體驗的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺COSMOPlat。該平臺根植于以用戶為中心的大規(guī)模個性化定制模式，構(gòu)建了跨行業(yè)、跨領(lǐng)域、跨區(qū)域的立體化賦能新范式，能夠為多個行業(yè)提供大規(guī)模個性化定制轉(zhuǎn)型解決方案，目前已經(jīng)在家電、服裝、汽車等多個行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用，助力了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

2　大規(guī)模個性化定制整體解決方案

2.1　大規(guī)模個性化定制平臺架構(gòu)

通過創(chuàng)新BaaS數(shù)字工業(yè)操作系統(tǒng)、BaaS工業(yè)大腦及大規(guī)模個性化定制套件，卡奧斯COSMOPlat構(gòu)建起ONE-COSMO“三駕馬車”平臺架構(gòu)，如圖1所示。這一架構(gòu)實現(xiàn)了工業(yè)全要素從物聯(lián)到智聯(lián)的突破，以及數(shù)據(jù)要素從“散”到“融”到“智”的突破，為企業(yè)從大規(guī)模制造到大規(guī)模個性化定制模式轉(zhuǎn)型提供了全方位支持。

圖1 大規(guī)模個性化定制工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)

平臺架構(gòu)自下而上介紹如下：

（1）物聯(lián)設(shè)備層，通過物聯(lián)網(wǎng)關(guān)、協(xié)議解析、邊緣智能、規(guī)則引擎等支持百萬級先進(jìn)設(shè)備連接，兼容450多種協(xié)議，支持多源異構(gòu)工業(yè)組件群和海量數(shù)據(jù)融合以及第三方開發(fā)者的泛在接入，能夠集成處理全生命周期多源異構(gòu)數(shù)據(jù)。在物聯(lián)設(shè)備層還設(shè)計了反向控制功能，將虛擬世界的信號和操作反饋到真實生產(chǎn)現(xiàn)場，優(yōu)化了現(xiàn)場的參數(shù)和邏輯，可以實現(xiàn)最佳運行效果。

（2）BaaS數(shù)字工業(yè)操作系統(tǒng)包含容器云管平臺，操作系統(tǒng)組件服務(wù)開放，能夠支持多種方式全面連接工業(yè)設(shè)備及企業(yè)數(shù)據(jù)源，打通了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“最后一公里”。建設(shè)面向工業(yè)的現(xiàn)代物聯(lián)棧，通過嵌入式實時操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)主線技術(shù)，全面連接超過53種的工業(yè)設(shè)備及企業(yè)數(shù)據(jù)源，能夠滿足工業(yè)設(shè)備全量接入、云邊協(xié)同、數(shù)據(jù)實時采集等工業(yè)企業(yè)客戶需求，使用戶享有操作系統(tǒng)不斷增強的性能、可靠性和安全性。

（3）BaaS工業(yè)大腦包括工業(yè)大腦總控平臺，以及開放和開源的能力市場。目前已沉淀超過5000多個工業(yè)機理模型與算法，廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計與研發(fā)、機理仿真與數(shù)字孿生，具備高度的可遷移和可復(fù)制性。在生產(chǎn)過程中，平臺上的應(yīng)用可以任意調(diào)用卡奧斯BaaS工業(yè)大腦能力網(wǎng)格的能力，同時支持訓(xùn)練和推理，為用戶提供一站式AI開發(fā)能力，助力工業(yè)生產(chǎn)自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自適應(yīng)、自診斷。

（4）大規(guī)模個性化定制套件具有平臺化設(shè)計、智能化制造、個性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、服務(wù)化延伸、數(shù)字化管理等六種能力，已開發(fā)25個云端套件、10個邊+端套件，構(gòu)筑了以用戶為中心的智能產(chǎn)品、智能生產(chǎn)、智能服務(wù)等系統(tǒng)。與一般服務(wù)商提供的單一化系統(tǒng)或軟件不同，該套件具備獨特性，能夠提供類似樂高的工業(yè)服務(wù)，所有的產(chǎn)品可以像積木一樣拆解并根據(jù)企業(yè)需求重新組合，形成適合不同場景的解決方案，極大地提升了開發(fā)和應(yīng)用的效率。

（5）解決方案層，面向中小企業(yè)、腰部企業(yè)、大型企業(yè)、園區(qū)、政府等用戶，根據(jù)用戶需求，提供覆蓋交互定制、開放設(shè)計、精準(zhǔn)營銷、模塊采購、智能生產(chǎn)、智慧物流、智慧服務(wù)等全業(yè)務(wù)流程的大規(guī)模個性化定制解決方案，目前已在全球20多個國家和地區(qū)的家電、服裝、汽車等10多個行業(yè)開展了大規(guī)模應(yīng)用。

2.2　大規(guī)模個性化定制套件介紹

在業(yè)務(wù)流程上，平臺通過工業(yè)大腦和工業(yè)OS提供軟件產(chǎn)品連接與數(shù)據(jù)匯聚能力，一方面通過交互定制和智慧服務(wù)節(jié)點與用戶連接，另一方面通過物聯(lián)設(shè)備層與制造企業(yè)儀器儀表、工業(yè)設(shè)備、工控系統(tǒng)、上位機等連接，經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換功能統(tǒng)一以MQTT協(xié)議將數(shù)據(jù)上傳到云端，供交互定制、開放設(shè)計、精準(zhǔn)營銷、模塊采購、智能生產(chǎn)、智慧物流、智慧服務(wù)等七大類業(yè)務(wù)流程調(diào)用，如圖2所示。這種方式構(gòu)建了大規(guī)模個性化定制套件系統(tǒng)，提升了企業(yè)的智能制造水平。

圖2 大規(guī)模個性化定制套件

大規(guī)模個性化定制套件已覆蓋24項業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)，實現(xiàn)了全流程各節(jié)點系統(tǒng)橫向集成和協(xié)同設(shè)計與制造，讓用戶全流程參與其中。

（1）交互定制：利用社群交互系統(tǒng)收集用戶碎片化、個性化需求，并聯(lián)全球研發(fā)網(wǎng)絡(luò)資源整合成需求方案，將用戶不確定的小需求變成確定性的大數(shù)據(jù)，幫助用戶實現(xiàn)創(chuàng)意到產(chǎn)品轉(zhuǎn)化。

（2）開放設(shè)計：利用PLM系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計，通過PDM系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享，利用CAX系統(tǒng)執(zhí)行設(shè)計，在工藝管理與優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行資源交互，支撐設(shè)計師與用戶實時交互。同時，利用虛擬仿真不斷修正產(chǎn)品設(shè)計，形成符合用戶需求的產(chǎn)品。用戶信息和訂單需求通過前端定制體驗平臺等端口直達(dá)工廠。

（3）精準(zhǔn)營銷：通過SCRM會員管理，結(jié)合電商系統(tǒng)進(jìn)行用戶交互，實現(xiàn)產(chǎn)品的預(yù)約預(yù)售，解決產(chǎn)品生產(chǎn)出來賣不出去的問題。同時，通過大數(shù)據(jù)研究形成用戶畫像和標(biāo)簽管理，實現(xiàn)千人千面的精準(zhǔn)營銷。最后，將用戶畫像升級為用戶場景定制，創(chuàng)造用戶體驗價值，提高用戶滿意度和忠誠度。

（4）模塊采購：通過SCM系統(tǒng)協(xié)同供應(yīng)鏈，在SRM進(jìn)行采購管理，實現(xiàn)供應(yīng)鏈高效運作。以用戶為中心，并整合全球一流模塊商資源，積極參與到用戶交互及前端設(shè)計中，通過用戶評價實現(xiàn)自優(yōu)化，讓用戶自由選擇最優(yōu)、最合理的解決方案。

（5）智能生產(chǎn)：基于工廠聯(lián)全要素、聯(lián)網(wǎng)器、聯(lián)全流程，通過COSMOPlatAPS處理訂單，在MES、EAM、SCADA、EMS、SPC、QMS等信息系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)排程、生產(chǎn)執(zhí)行、物料管控等柔性制造，實現(xiàn)生產(chǎn)進(jìn)展及過程透明可視，真正做到以用戶訂單驅(qū)動智能生產(chǎn)。

（6）智慧物流：融合營銷網(wǎng)、物流網(wǎng)、服務(wù)網(wǎng)、信息網(wǎng)等，通過COSMOPlatWMS、WCS、TMS等系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度、配送、監(jiān)控等，構(gòu)建了智能多級云倉方案、干線集配方案、區(qū)域可視化配送方案和領(lǐng)先1KM送裝方案等，實現(xiàn)了用戶訂單完成后直達(dá)用戶，有效提高了產(chǎn)品不入庫率，降低了物流成本。

（7）智慧服務(wù)：將事后服務(wù)轉(zhuǎn)型到事先服務(wù)，通過工單系統(tǒng)、用戶服務(wù)中心、產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)等為用戶提供差異化的產(chǎn)品服務(wù)。同時，通過企業(yè)運營管理平臺、產(chǎn)品分析系統(tǒng)等為企業(yè)管理提供決策支持。

海爾集團創(chuàng)新性地將自身工廠實踐經(jīng)驗?zāi)Ｊ交癁榇笠?guī)模個性化定制套件，將交互定制、開放設(shè)計、精準(zhǔn)營銷、模塊采購、智能生產(chǎn)、智慧物流、智慧服務(wù)等7大節(jié)點進(jìn)行數(shù)字化迭代，軟化為可以復(fù)制的SaaS軟件應(yīng)用^[4]。這種方法有效解決了傳統(tǒng)制造業(yè)升級過程中面臨的路徑、技術(shù)和成本等方面的難題。依托COSMOPlat平臺，海爾卡奧斯能夠為不同企業(yè)提供端到端的大規(guī)模個性化定制解決方案。

3　案例實施與效果

3.1　家電行業(yè)應(yīng)用案例

以青島某家電工廠為例，工廠面臨著用戶需求更加個性化、產(chǎn)線柔性化能力不足、生產(chǎn)過程數(shù)字化水平較低、系統(tǒng)數(shù)據(jù)孤島等問題。針對這些問題，基于卡奧斯工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺搭建了家電行業(yè)大規(guī)模個性化定制解決方案，工廠實現(xiàn)了模塊定制、眾創(chuàng)定制和場景生態(tài)定制三種定制模式，實現(xiàn)100%定制、100%網(wǎng)器、100%終身用戶。在模塊定制方面，采用不變模塊+可選功能模塊的組合定制方式組合落地了162種產(chǎn)品，讓用戶擁有了專屬定制；在眾創(chuàng)定制方面，通過眾創(chuàng)定制抓取用戶需求，將用戶小需求匯聚成生產(chǎn)大需求并轉(zhuǎn)化輸出創(chuàng)意方案，眾創(chuàng)出來的產(chǎn)品上市15種新品類空調(diào)，單品類帶動產(chǎn)業(yè)30%銷量提升，同時節(jié)能46%、減排30%；在場景生態(tài)定制方面，聚合400+資源生態(tài)，共建空氣生態(tài)平臺，共創(chuàng)9大家庭全空間6類人群1000多全場景定制解決方案，賦能空調(diào)從產(chǎn)品創(chuàng)新到健康空氣生態(tài)創(chuàng)新，實現(xiàn)了空氣方案和睡眠方案的定制。

3.2　服裝行業(yè)應(yīng)用案例

以青島某服裝公司為例，公司面臨著庫存高、產(chǎn)銷不匹配、定制化訂單效率低等行業(yè)痛點，雖然市場上存有大量的多品種、小批量、定制化訂單需求，但是工廠習(xí)慣了大規(guī)模批量化生產(chǎn)，沒有承接能力。基于卡奧斯工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，結(jié)合服裝公司行業(yè)知識，公司搭建了服裝行業(yè)大規(guī)模個性化定制解決方案，涵蓋基礎(chǔ)模塊、定制模塊、設(shè)計定制、虛擬試衣、生產(chǎn)管理、訂單管理、結(jié)算管理、在線幫助、評價系統(tǒng)等功能，為用戶提供從量體、設(shè)計、制造到物流的軟硬件解決方案。通過服裝個性化定制業(yè)務(wù)模式，消費者可以自由DIY設(shè)計服裝，實現(xiàn)了服裝“一人一版”，服裝定制更加智能化，在網(wǎng)絡(luò)平臺上實現(xiàn)真正的“量體裁衣”。該平臺對傳統(tǒng)庫存式生產(chǎn)和銷售模式，尤其是對傳統(tǒng)服裝經(jīng)營店進(jìn)行了顛覆性大規(guī)模個性化定制變革。通過應(yīng)用解決方案，服裝公司的定制訂單增加了30%，產(chǎn)品開發(fā)周期縮短70%，訂單響應(yīng)周期縮短50%，不入庫率達(dá)到65%，成衣生產(chǎn)周期縮短36.6%，產(chǎn)能提升50%。

4　進(jìn)一步討論的問題

人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用已經(jīng)極大地提升了當(dāng)前的生產(chǎn)力^[5]。面向未來，如何利用新一代信息技術(shù)和智能技術(shù)進(jìn)一步提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的能力、降低企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成本是需要進(jìn)一步討論的問題：

（1）設(shè)備連接的穩(wěn)定性和可靠性：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺讓制造服務(wù)資源泛在連接成為可能^[6]。在工業(yè)過程中，工業(yè)設(shè)備實現(xiàn)互聯(lián)后，設(shè)備的連接穩(wěn)定性、可靠性對于數(shù)據(jù)和模型的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，也直接影響到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺能力的提升。如何確保設(shè)備在各種環(huán)境條件下都能夠保持穩(wěn)定的連接，數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r可靠傳輸，是需要進(jìn)一步考慮的問題。

（2）數(shù)據(jù)的質(zhì)量和完整性：工業(yè)數(shù)據(jù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用、實現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)^[7]，其質(zhì)量和完整性直接影響到模型的準(zhǔn)確性和預(yù)測能力。如何有效地處理和分析數(shù)據(jù)，以確保其質(zhì)量和完整性，是另一個需要深入研究的問題。

（3）模型的優(yōu)化和適應(yīng)性：工業(yè)大模型是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要工具，需要不斷地優(yōu)化和適應(yīng)不同的工業(yè)場景。如何根據(jù)不同的工業(yè)場景和需求對模型進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，以提高其準(zhǔn)確性和適應(yīng)性、降低企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成本，也是需要考慮的問題。

5　結(jié)論

海爾集團基于自身數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐，提出了ONECOSMO“三駕馬車”平臺架構(gòu)，創(chuàng)新性推出BaaS數(shù)字工業(yè)操作系統(tǒng)、BaaS工業(yè)大腦和大規(guī)模個性化定制套件三大核心能力，為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了大規(guī)模個性化定制解決方案。該方案涵蓋交互定制、開放設(shè)計、精準(zhǔn)營銷、模塊采購、智能生產(chǎn)、智慧物流、智慧服務(wù)等七大類業(yè)務(wù)流程，通過工業(yè)APP的排列組合，可以為企業(yè)定制數(shù)字化轉(zhuǎn)型的個性化方案，實現(xiàn)客戶價值最大化。該方案已經(jīng)在家電、服裝、汽車等行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用，有效提升了企業(yè)的市場競爭力，未來將面向更多行業(yè)推廣，以支撐我國制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展和提高我國制造業(yè)的國際競爭力。

作者簡介：

盛國軍（1970-），男，浙江紹興人，工程師，現(xiàn)就職于卡奧斯物聯(lián)科技股份有限公司，研究方向為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造關(guān)鍵技術(shù)等。

魯效平（1981-），男，山東泰安人，教授級高工，現(xiàn)就職于卡奧斯物聯(lián)科技股份有限公司，研究方向為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造關(guān)鍵技術(shù)等。

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摘自《自動化博覽》2023年9月