1. 自营销首页
  2. 文档

区块链如何在智能工厂创造价值?

引言:像世界其他地区一样,工厂正在迅速变得越来越互联。在未来的智能制造工厂中,数据共享发生在机器、零件、产品和价值链参与者(包括机械供应商和物流公司)的复杂网络中。

但今天,制造商比以往任何时候都面临着更大的可以安全共享数据的挑战。

传统数据库并不总是很适合该任务,区块链成为制造商针对特定应用的解决方案时的首选。区块链提供了单一的,防篡改的事实。

在需要在各方之间缺乏信任的情况下,安全地捕获、存储和共享关键数据(例如与知识产权相关的数据)方面,该技术具有独特的优势。制造商还可以应用区块链来开发创新的业务模型,并扩大生产范围,超越传统工厂。

区块链为智能工厂做好准备了吗?

为了确保价值链参与者之间的信任,制造商传统上依靠牢固的供应商关系,独立的质量审核,“六个西格玛”做法以及大量文档。

不幸的是,这些做法通常需要付出高昂的成本,这些方面的开支被称为“信任税”。除了赋予其他好处外,通过更有效地确保信任,区块链减少了对这些昂贵方法的需求。 

区块链的工作原理是:当网络中的某个参与者向区块链分类账提交更新时,数据库会使用自动化流程来要求其他参与者批准更新。

批准的更新带有时间戳,经过加密签名,然后添加到模块中。新区块成为区块链的一部分,是参与者感兴趣的所有交易和协议的不变记录。

区块链的创始人开发了它,为数字货币提供了技术基础。由于网络可扩展性、互操作性和处理速度的限制,早期的区块链不能有效地支持工业应用。

但是,目前正在开发的版本使用新的共识协议,这些协议通过增加每秒的事务数量和降低计算成本来提高验证过程的效率。

正在开发中的改进将增强区块链技术与物联网(IoT)之间的交互,这是使区块链能够在将来的工厂中连接联网设备的先决条件。

交互需要用于通信和数据传输的通用技术标准。这样的标准将提高互操作性、透明性和安全性,这些水平要优于现有系统和平台。但是,由于尚无通用标准,因此许多区块链应用尚未超越概念验证阶段,但大家正在努力释放区块链在制造业中的潜力。

例如,领先的技术公司(包括博世和思科系统公司)与众多初创公司之间的合作,可信赖的物联网联盟正在开发一种开源标准,以整合区块链和物联网。该标准侧重于智能合约界面,允许数据在支持区块链的系统内无缝移动。

尽管可信赖的物联网联盟最早的概念验证应用程序专注于供应链,但开发人员仍希望创建其他应用程序,这些应用程序将支持不变的文档和可信的硬件标识。一旦建立,就可以将标准集成到新的工厂硬件和软件中,以扩展区块链应用。

区块链即服务(BaaS)的最新推出也有助于铺平工厂中实施区块链的道路。传统的区块链是自我管理的,这意味着公司必须自定义数据库的功能(例如,它如何管理密码密钥),并在本地或在云中组织节点的托管。 

BaaS提供与自我管理的区块链相同的功能(例如关键数据的安全性),并添加了有助于大规模管理和部署的工具。对于许多制造商,尤其是那些拥有资源有限的技术团队的制造商来说,使用BaaS比实施自我管理的区块链要容易得多。

尽管区块链在工厂中的部署变得越来越简单,但它并不是应对工业运营挑战的灵丹妙药。一个典型的例子是实时数据。

对于需要几乎立即进行数据交换的应用程序(例如生产设备的在线控制),使用区块链所需的等待时间过长。同样,区块链技术不适合运行高级分析,这种能力在工厂运营中日益重要。

在评估使用区块链的适当机会时,制造商应考虑其他数据库是否是更好的选择。尽管它们适用于较少的用例,但最近开发的中心分类账数据库提供了区块链的一些好处(包括信任和不变性)。

从积极的方面来看,它们更易于设置并且可以处理更多交易。因为受信任的中央方管理这些分类账数据库,所以执行事务不需要多方共识。每种类型的数据库在性能和功能上都有其自身的权衡,没有一种万能的解决方案。

区块链如何在智能工厂创造价值?区块链如何在未来智能工厂中创造价值?

我们为未来的工厂选择了五个用例,以说明许多可用的机会。这些用例中的三个有助于启用其他未来工厂应用程序,而另两个使新的业务模型成为可能。 

加强跟踪

公司可以使用区块链在复杂的供应链中轻松,准确,安全地交换数据。区块链可以提供材料,零件和产品的永久性数字记录,从而提高端到端的可见性,并为所有参与者提供真实的单一来源。 

如果供应链包括具有独立IT系统的多个参与者,或者参与者之间缺乏信任,或者经常需要加入新参与者,则这些好处是非常有价值的。

保护和通证化相关的知识产权

整个制造业的公司都必须保护知识产权。除成本外,IP保护是决定内部制造零件还是从供应商购买零件的关键考虑因素。

一种可能性是公司在发生专利纠纷时使用区块链技术来帮助证明其拥有IP。例如,伯恩斯坦技术公司开发了一项网络服务,该服务允许用户在区块链中注册IP。该服务创建一个证明IP存在,完整性和所有权的证书。

区块链也是可用于帮助公司在数字资产通证化中保护和维护IP控制的几种解决方案之一。例如,连接到区块链的机器可以通过使用数据库中包含的数字设计文件来生产零件。拥有IP的公司使用许可模型,通过区块链将专有信息提供给生产零件的公司。

简化和维护质量检查

通过使用区块链支持质量控制,公司可以为客户提高价值,这是未来工厂的另一个主要目标。如今,在没有区块链的情况下,要向客户提供有关流程和产品质量的完全透明性和完整文档,需要操作IT平台的中央机构提供昂贵的支持。

除了帮助客户跟踪和追踪供应链中的入库零件外,区块链还创建了质量检查和生产过程数据的不变文档。该数据库唯一地标记每个产品,并自动在区块链上记录每个交易,修改或质量检查。

为了启用该应用程序,生产设置必须包括自动质量检查,该检查可以直接将测量结果生成并写入到区块链中。该用例支持对数据的多方访问,并且可以消除对入站质量控制以验证供应商执行检查的需求。

它还可以减少原始设备制造商或中央机构进行审核以验证质量控制的需要,各方将能够使用该技术的证书管理功能来对所有相关文档完全透明,从而确保真实性。

制造商在生产后如何使用区块链控制其产品的一个示例涉及成本和绩效管理。区块链可以提供一个灵活,全面的系统,而不是一个制造商、供应商或运营商所拥有的系统,用于记录和跟踪有关零件的所有相关信息。

这包括有关原材料,使用情况(如果通过嵌入式IoT功能记录),维护周期和性能测试的数据。参与者可以访问特定零件的完整,可审核的日志。

用户可以收集在零件整个生命周期中组件配置和产品性能历史的见解,并将其输入到R&D流程中,以优化组件的复杂性、成本和性能。例如,在飞机行业,波音公司正处于开发商业智能平台以优化成本和性能的初期阶段。

使用区块链进行质量检查的主要挑战涉及通过将物理对象链接到其数字副本(称为数字孪生)来确保信任。这种连接必须防止或揭示任何人为干扰会改变信息的干扰。

为了帮助建立这样的连接并保持准确的数字孪生,越来越多的设备将包含可以与区块链通信的传感器。

推进机器即服务

区块链扩展了将创新的按使用付费模式用于机器的可能性,这种模式称为机器即服务(MaaS)。在这种模式下,机械供应商不是出售生产设备,而是根据其产生的输出对设备的使用收取费用。

例如,机械供应商不是出售压缩机,而是按体积出售压缩空气。通过依赖MaaS而非拥有的机器,制造商可以避免大量的前期投资,并且可以轻松地升级设备以获得最新技术。有效地应用MaaS模型可使制造商提高生产灵活性。

如今,MaaS仅限于易于测量的应用程序。但是,区块链可以通过促进IP保护,文档管理和性能跟踪来支持更复杂的MaaS应用程序。通过将准确的使用记录(由区块链的身份验证功能支持)输入到智能合约中,机器可以自动进行服务付款。

例如,通过将其操作参数(例如总体设备有效性和消耗品使用情况)输入到区块链中,机器可以自动触发正在使用设备的制造商付款。区块链还可以使用户按需激活内置功能。

赋能机器控制的维护

区块链可以支持新的维护方法(例如自动化服务协议)并缩短维护时间。这些创新对于管理先进生产机械的更大复杂性和技术复杂性是必要的。

为了促进外包维护,用户将与每个设备相关的服务协议和安装文档附加到区块链记录中,从而创建了设备的数字孪生兄弟。然后,区块链技术可以实现计划维护的自动化执行和付款。需要维护的机器可以触发服务请求并为工作或更换零件生成智能合约。

订单完成后,付款处理将自动进行。同样,维护历史记录的不可变文档将附加到区块链记录中。仍处于早期开发阶段的此类应用程序可提高设备的可靠性,促进对设备健康和损耗的监控,并创建可审核的设备健康评估。

此外,在内部团队进行维护的情况下,区块链记录可以证明设备提供商团队已按照保修和担保协议中的规定执行了维护工作。

不变的维护历史记录文档也有助于二手设备的销售。未来,较短的产品生命周期和快速的设计变更将促使制造商更频繁地升级其机械。在出售二手设备时,制造商可以将潜在买家引导至区块链记录,以证明其已正确维护设备。

区块链如何在智能工厂创造价值?评估区块链使用案例的适用性

在选择要采用的区块链用例之前,制造商应进行多步评估。适用性评估应涉及六个因素:

需求性

制造商应首先考虑用例是否可以解决一个或多个现有的痛点和业务需求,从而产生收益。制造商还应考虑障碍,以获取所需的利益。例如,多方必须愿意将区块链作为交换信息和进行支付的新技术,并且他们必须从使用传统数据库作为事实来源的过渡中走出来。

为了充分考虑潜在的利益,一旦关键利益相关者群体采用了区块链用例,制造商还应该考虑网络效应(例如,沿着供应链的利益加速)。

可行性

对于每个理想的用例,制造商应评估实施所需的工作量。这包括审查操作可行性(例如将用例与其他系统集成的能力)以及实施所需的时间范围。

可存活性

制造商必须评估业务案例以投资可行的用例,评估经济可行性包括同时考虑财务影响和相关风险,监管注意事项。

为了评估是否采用涉及智能合约的用例,制造商必须了解其供应链合作伙伴所在的每个国家/地区的法规环境,一些国家和地区尚未将智能合约视为具有法律约束力。此外,管理敏感数据存储的法规可能会阻碍使用区块链。

战略一致性

每个基于区块链的方法或业务模型必须与公司整体战略保持一致。如果一种方法或业务模型破坏或与其他计划或政策冲突,则制造商将必须减轻不匹配的负面影响,以追求区块链选择。

技术验证

与使用中央分类账数据库或某些其他类型的数据库相比,制造商应验证区块链确实是实现用例目标的正确技术。

这涉及进行技术尽职调查,以评估诸如技术是否足够成熟以及内部功能是否可用等问题;如果没有,则尽职调查工作必须考虑如何增强制造商的技术和能力。

来源:永旗技术研发中心,本文观点不代表自营销立场,网址:https://www.zyxiao.com/p/34091

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

侵权联系
分享本页
返回顶部