(二)区块链赋能智能制造的优势
在讨论区块链赋能智能制造的优势之前,我们先看看智能制造领域主要选择的区块链类型。区块链目前可分为公有链、私有链和联盟链三种类型。这三类区块链的主要差异如表2-2所示。
表2-2 三类区块链的主要差异
如表2-2所示,公有链交易速度过慢,私有链中心化程度较高,而联盟链普适性更强。鉴于制造业产业链长、资源种类繁多的行业特征,联盟链部分去中心化的特点及较快的交易速度能保证制造业相关环节的运作要求。因此,用区块链赋能智能制造时,一般选择联盟链形式。区块链赋能智能制造的优势主要表现为有效降低成本、有效维护智能制造数据安全、提高智能化水平和增加外部附加值等。
1.有效降低成本
区块链是一个无法篡改的数据存储系统,不因某个节点故障而丢失数据。因此,当企业将有价值的资料通过区块链技术存储和传递时,不用担心在流转过程中丢失数据。共享文档时,系统会按照规则自动创建一个区块,并将其加载到先前的区块上,形成可以追踪的链,参与者都可以看到数据的流向。在全球化的今天,制造业的供应链常常分布在世界各个角落,且交易经常处于不同的节点,因而会产生产品研发、制造和买卖过程的数据较难跟踪的问题。区块链技术可以创建可追踪、更智能、更高效的供应链,因为它提供了动态可见的安全渠道。透明的、动态的制造业区块链系统可以使企业快速监测并处理突发情况。无论是产品缺陷还是安全风险漏洞,都可以通过区块链找出原因,从而有助于提升产品的完美度,降低产品召回的概率,降低制造成本。
此外,对于采集、分析本来独立的系统中运行的全部传感器和其他部件的相关信息,使用区块链技术可加速这个过程。同时,借助大数据强大的分析能力,企业可以迅速有效地创建安全性更高的运营模式、效率更高的工作流程。区块链技术不仅能够提高研发、生产制造和物资流通等环节的效率,而且能够让企业的综合竞争优势更为明显。区块链能够提高价值链的可见性、灵活性,并且能够更加方便灵活地解决生产、物资储存、推广等环节中存在的问题。
2.有效维护智能制造数据安全
随着数字经济和工业互联网的发展,制造业已经成为黑客攻击的重要目标。中心化云服务器、大型网络设备的建造、维护成本普遍偏高。在工业4.0时代,工业系统上链接的设备将呈指数增加,数以百亿计,其产生的大量数据在实时通信、传输方面的成本将骤增。在智能制造产业中,网络攻击成为一种常见的威胁。区块链采用点对点分布式的方法来存储、传输信息,可以有效防止数据被篡改,提高网络安全性,保护系统免受网络攻击。
通过区块链技术可以看到所有数据的流转痕迹,所有参与者可以在任何流程阶段核查产品和确定流程的真实性;每个交易均经得起审计和跟踪。相比于传统的集中式网络,黑客要想成功攻击分布式网络要难得多,因为成功攻击分布式网络的单个节点是没有价值的,只有成功攻击全部节点才可修改信息。区块链的数据不能被篡改,这样可保证记录的数据为原始信息。
3.提高智能化水平
在工业4.0时代,先进的自动化设备、传感器和执行器将被大量使用。然而,维护这些机器的成本是巨大的,需要更先进的技术才能满足这些机器的维护保养需求。一些企业尝试采用状态维护、预测性维护等新方法来保养设备,利用大数据、人工智能、区块链等技术自动诊断、发现问题,及时提醒操作人员进行维护,从而减少停机时间。
区块链技术能够将制造企业中的传感器、控制模块、通信网络、ERP系统等连接起来,并通过统一的账本基础设施,让企业、设备厂商和安全生产监管部门长期、持续地监测生产制造的各环节,提高生产制造的安全性和可靠性。同时,区块链技术有利于企业审计工作的开展,便于企业发现问题、解决问题及优化升级系统,从而极大地提高了生产制造过程的智能化管理水平。
引入区块链后,系统运行规则也随之改变,设备自动确权并自我升级,通过区块链技术自动执行数字合约,不再需要人为介入,成为真正意义上的智能设备。智能设备间自动交易的方式将产生新的商业模式,单个设备只要接入互联网,就能成为一个交易的主体,以低成本与其他类似的设备分享资源,如计算利率等,使得物理世界与数字世界进一步连通起来。
在一些行业,零部件的数据必须保持高度的一致性,如航空业,因此其对区块链的需求是很明显的。区块链在鉴别仿造方面有着不可比拟的优势,可低成本快速溯源。对于制造企业而言,其除了通过生产实体零配件获得经济利益,还能通过产品数据获取利益。例如,美国穆格(Moog)公司计划按照客户需求,直接用3D打印技术即时把数字档案转化成实体零件,为客户实时提供需要替换的零件。再如,跨国软件巨头SAP(思爱普)公司较早投资区块链,早在2017年就推出了数码创新系统Leonardo,其底层技术就是区块链,现已与多家企业开展相关测试。
4.增加外部附加值
人们发现,制造业中的很多流程都可以通过区块链技术进行修正,比如质量监测、产品管理等,这是人们先前没有想到的。区块链还能为公司内部运营与生产带来价值。目前,区块链在智能制造产业的应用范围并不是很明确。然而,企业和供应链中的许多流程确实可以通过区块链得以简化,最终的结果也是向好的,有利于传统制造企业转型升级,企业、供应商、客户等各主体都将受益。
2018年10月初,工业区块链(DIPNET)技术服务公司与时代产业集团旗下的广东时代产创工业互联网科技有限公司签署战略合作框架协议,在佛山挂牌成立工业区块链创新中心。双方达成的战略合作,不仅有利于工业区块链生态圈的建设,而且将聚集国际顶尖区块链技术研发团队及国内外生产管理咨询与研究机构,共同推动建立行业标准,引领行业健康持续发展,助力传统制造企业转型升级[7]。