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疫情当前,工业互联网的公共卫生应急响应价值探讨

发布时间:2020-02-13     来源:中国视觉网       访问次数:441

   中国的举国体制和家国情怀,已经把人力驱动管理的响应能力发挥到了极致。即使如此,在疫情前期也难以每次都能够满足一线需求。因此,寻求一种革命性的手段便显示出其迫切性,也势在必行。

   新冠疫情的爆发,正值元旦和春节之间,大批传统劳动密集型企业已经放假。封路、封城乃至封省,也导致异地工人无法返回工作岗位,原材料和成品物流受到严重影响,医疗防护用品的产能恢复远远跟不上疫情的发展。加上其他方面的因素,导致了湖北多家医院物资耗尽、不得不公开向社会求援,形势异常紧迫。

   有没有办法解决这样的困境,在人类不到场的情况下短时间动员工厂和运输企业的产能,有效支持卫生防疫和医疗部门的应急活动?答案或许就是——工业互联网。

公共卫生应急引发的设想

   医学界对传染病发展早已经有了成熟的预测模型,像钟南山这样的学界带头人,甚至可以凭个人经验,就可以迅速判断出事态发展。这就为前瞻性响应的模型提供了基本条件。

   公共卫生应急事件,是诸多应急活动中比较特殊的一种。如果说地质灾害和气候灾害的应急响应可以调集大量人力投入的话,公共卫生应急事件却反其道而行之,必须尽量减少人员的流动、严格控制人力资源的集中使用。

   然而,本次抗疫的实践深刻揭示了传统制造业模式和瘟疫控制措施之间存在的巨大矛盾:现有的各个主要工业部门,尤其是制造业和运输业,都是依靠大量人力投入来运行和维持的。限制人口流动和聚集,就意味着经济活动根本无法开展。甚至连支撑应急活动本身的医疗器械制造业,也受到了相当大的制约。相当多口罩和防护用具制造企业靠着精神鼓励和高额加班费,组织工人冒着生命危险回到车间加班加点,绝大多数工人也拿出高度的思想觉悟来承担这项任务。然而即使如此,产能的恢复进度也赶不上需求的增长。预计要到2月底甚至3月,医用防护口罩的产能才跟得上需求。这并非长久之计,也不是一种可持续的应急响应模式。

   本次疫情的扩散及抗疫的过程还证明:基层卫生防疫和医疗部门并不一定能准确预见事态的发展,更难以预测爆发性的就诊和防疫需求。政府和生产企业靠人力驱动的管理流程,对爆发性需求的响应也是有延迟的。必须指出,中国的举国体制和家国情怀,已经把人力驱动管理的响应能力发挥到了极致。即使如此,在疫情前期也难以满足一线需求。因此,必须寻求一种革命性的手段。

   那么,类似于航天云网这样的工业互联网能不能通过改造传统口罩厂来实现无人化生产?我们认为,这是完全可以做到的。

   工业互联网的理念,是通过协同设计、协同制造、协同生产,来促进生产方式的转变。采用云上协作方式,可以迅速弥合传统生产和协同模式下的很多"裂缝",把信息流转过程压缩到极致,让不正确、不合规的信息无法进入流转过程,大大提高效率和效能。对于应急生产来说,有着天然的优越性。

   本文先简单设想这样一种公共卫生应急响应物资供应体系:它的信息流始于卫生防疫部门的需求,基于大数据和专家系统,对公共卫生应急需求作出及时量化分析甚至前瞻性量化分析;然后把处理过的量化分析结果分解成对于原材料、运输能力、电力、必要人力等方面的需求信息,流向相关的企业、政府和其他机构,触发原材料、运输、政策保障等多方面的响应;在政府保障和运输业支持下,原材料连同附属信息依次流向各级工序,最后形成合格的产品和附属信息;经过物流程序,把产品和附属信息直接投送到最终用户——也就是医院和卫生防疫执行单位手中。

   其中最有价值的,或许就是对于爆发性需求的前瞻性响应和量化分析结果的分解。实际上,医学界对传染病发展早已经有了成熟的预测模型,像钟南山这样的学界带头人,甚至凭借个人经验,就可以迅速判断出事态发展。这就为前瞻性响应的模型提供了基本条件。至于量化分析结果的分解,则是抓总单位——或许只是口罩厂生产调度室——来牵头实现的。

   而事实就是,工业互联网在应对这种突发应急事件的时候,可以瞬间完成对整个社会的资源整合和有效调动。我们上文中所讨论的各种信息流转,如果用传统形式,发出单位要经过公文拟制、审批、盖章、递送等一系列流程,各个收文单位也要经过一系列流程才能把信息落实到生产线上。不同单位有不同的响应速度,总体响应速度实际上是动作最慢的那个单位决定的。但是在工业互联网场景下,所有信息流转都是在光纤或者5G下光速完成的,对整个社会的工业调度能力将比人力驱动高一个台阶。

工业互联网不可替代的优势

   如果疫情发生得再晚一点,刚松防护科技股份有限公司真的被破产清盘,工人遣散,设备和厂房拍卖,那么即使政府打算投资,也不可能再恢复生产了。

   在常态经济下,有关企业、机构和政府都未必有这样的积极性去推动工业互联网深入产业,其中牵扯的成本、政策和利益问题非常复杂,而且短期内未必见到成效。这也是我国工业互联网发展到今天之难所在。然而,在灾难级别的突发事件面前,此前无法打通的很多环节会变得畅通起来,体制机制上的弊端会暴露无遗。在巨大压力下,各环节当事人会拿出空前的积极性来寻求解决方案。这正是工业互联网一展身手的时机。工业互联网界不妨把“应对重大突发公共卫生事件的解决方案”作为今后两年的一项重点工作,切实把系统建立和运行起来。

   回到口罩厂,口罩的基本材料是无纺布、尼龙线、尼龙绑带,有些型号的口罩还有铝制鼻夹。无纺布采用熔喷工艺制造,简单说就是把聚合物原料熔化成液体,用喷嘴喷射成细丝,层层叠加,最后形成布材料。有些无纺布还要在其中加入活性炭等吸附材料。有了无纺布之后,就需要用专用缝纫机多层叠加、缝纫,缝上绑带,再用挥发性胶水把鼻夹粘连到位。其实,这当中很多工艺已经是自动化的,尤其是熔喷过程。缝纫过程则是半自动的。真正纯粹依靠人工操作的,是给机器喂料、成品打包装箱、运输这样的低技术含量岗位。只要解决了几个人力高度参与环节的自动化、智能化,用机器人或者遥控设备来完成喂料和装箱等工艺,就可以实现黑灯工厂。至于原料的运入和成品的运出,无人卡车已经成为现实。高速封路的场景,反而给无人驾驶提供了理想的运行条件。而且机器不需要过春节,不需要加班费,24小时运转也不会疲劳。整个过程只需要少量技术支持人员参与就可以完成。

   除此之外,公共卫生应急物资生产的工业互联网化,本身就是阻断瘟疫传播的最好办法。当今的应急物资制造商,包括口罩、防溅屏、防护服,都相对是劳动密集型产业。无论生产和是装运都要集中大量人力。这些人力的日常通勤和春运同样会导致人员高度密集。自动化、智能化的生产大幅度降低了对人力的需求,同样也降低了瘟疫传播的概率。

   同时,核心是,较少的人力需求,也意味着建立和维持应急生产能力的成本比较低。本次防疫中出现了这样一个新闻:

   “2月3日,位于江苏省苏州市吴江区的刚松防护科技股份有限公司生产线上一片忙碌,开始复产后试生产第一天。这家公司生产的KN95口罩和一次性无纺布口罩,将由政府统一调配补充物资供应。

   据了解,这家企业本来是一家正在进行破产清算的企业。当江苏盛虹集团了解到这个信息后,为了保障新冠病毒防疫期间的医护用品供应,专门设立3000万元扶持资金,复活了这家企业。”

   如果疫情发生得再晚一点,刚松防护科技股份有限公司真的被破产清盘,工人彻底遣散、设备和厂房拍卖,那么即使政府打算投资,也不可能再恢复生产了。可以看出,这种平时需求有限、应急时需求爆发的行业,如何建立和维持应急产能,是所有国家都很头疼的问题。那么,工业互联网有能力提供一种解决方案,企业用极少人员和较低费用就能维持低速生产,加上政府适当补贴,保证企业不亏本、生产能力不中断。一旦出现爆发性需求,几乎不用做任何调试,只要“踩油门”就可以了。而且,工业互联网为中心的应急产能动员起来,所需要的环节少、涉及人员少、信息流程快,只要几个关键节点上的决策者下决心,几乎立刻就能做到产能爆发。

   重要的是,工业互联网还可以通过软件以及硬件灵活配置的方式,实现柔性生产。我们还是来通过讨论口罩进行解释:不同的应急场景需要不同的口罩,这次是病毒,下一次可能是细菌,再下一次又可能是工业污染。如果是靠人力转产,绝对是调度室的一场噩梦。任何转产前期都不可避免地发生成品率低、物料浪费和进度拖延。但工业互联网本质上就是模块化的,对柔性生产有着天然的适应性。只要都是口罩,可以生产某一个标准的产品,切换插件就可以生产另一个标准的产品。在中国这种复杂的国情下,只要具备足够的柔性,就能为自己争取到饱满的生产任务。形成产业生态之后,就能实现覆盖全社会的应急产品柔性生产,为整个应急管理响应提供坚实的物资保障。这种前景只能通过工业互联网来实现,这是工业互联网根本的意义所在,也是未来对全社会的贡献。

如何知易行不难?

   经济发达地区和生产单位集中的地区,地方政府可以和航天云网共同合作,先行一步,通过直接财政支持和组织商业投资等方式解决投资的问题,推动工业互联网在公共卫生应急用品制造业的逐步渗透。

   工业互联网是项伟大的工程,也因此,工业互联网不可能是轻而易举就可以实现的东西。迄今为止,还没有那个产业或者哪家企业真正彻底贯彻了工业互联网的原则。哪怕一个口罩厂内部联网化,也不是那么容易。

   首先,工业互联网的很多关键技术尚需要解决或完善。包括前面所说的几个人力操作环节。这几个看起来技术含量低到不能再低的工序,还没有价格合理、使用和维护方便的智能化设备来代替人力。把上下游工序的需求数字化之后,生成对具体工厂具体设备的操作指令,更是需要攻克的难关。这里还没有讨论设备本身的智能化、信息安全问题等等。

   比技术难度更大的,是投资的问题。医疗防护用品厂多数是小本经营。上亿元的投资在这种行业里已经算是大手笔了。然而和工业互联网所需要的投资相比,这点资金实在不值一提。靠企业自身的利润积累,恐怕不太可能实现工业互联网的普及。企业主也不大会有积极性,把来之不易的营收投向这样超长回报周期的项目。

更大的难度、最大的难点——是由谁来推动?

   任何一场革命都需要一个目标明确、坚韧不拔的群体来持续推动。同时,还需要3~5年甚至更长的时间来夯实基础。从这次应急的实践来看,中央政府的有关部门责无旁贷,虽然公共卫生应急活动的具体用户是广大人民群众,但直接用户实际上是应急主管部门、工业和信息化管理部门、卫生防疫和医疗救治主管部门。此前,航天科工集团的航天云网科技发展有限公司已经迈出了先行的脚步。

   具体操作而言,以航天云网为代表的工业互联网供应商有必要主动承担联合生产企业提出具体方案,然后积极向中央有关部门宣讲,尽量以高效的沟通和交流,不断完善方案,尽早达到可以操作的程度;而经济发达地区和生产单位集中的地区,地方政府可以和工业互联网供应商共同合作,先行一步,通过直接财政支持和组织商业投资等方式解决资金的问题,推动工业互联网在公共卫生应急用品制造业的逐步渗透。

挑战与机遇并存

   用工业联网改造公共卫生应急活动物资生产,并不是小题大做,也不是屠龙之技。它会成为现代社会运行的必要保障条件。

   工业互联网概念出现至今,虽然得到了业界一致看好,但推广工作却举步维艰。这也是符合产业发展规律的。任何一种工业产品的制造流程都是长期磨合与优化的结果,轻易很难改动。因此,如果没有影响力巨大的突发性事件,任何制造业都不可能在短期发生脱胎换骨的改变。反过来说,一旦发生了大规模突发事件,就是颠覆传统模式的机会。至少,新冠疫情为工业互联网在公共卫生应急产品制造业中的突破提供了历史性、战略性的机会,不可错过。

   那么,新冠疫情会不会是一种偶发情况,值不值得为它颠覆整个产业的传统模式呢?实际上,从2003年的非典到现在,在过去的 18年时间里,中国发生了2009年的H1N1流感疫情、2017年的H2N5禽流感和2019年的非洲猪瘟疫情。其中,虽然非洲猪瘟并不会感染人类,但同样需要对进出疫区的人员、车辆等进行防疫处理,一样直接影响了人民生活。18年里发生5次大规模疫情,这已经不能算是偶发了!这里还没有讨论被及时扑灭的小型疫情,以及汶川地震之类大灾之后防大疫的需求。随着全球气候变化,传染病问题会发生什么更加复杂的变化,会给人类带来哪些麻烦,现在还很难预测。因此,用工业互联网改造公共卫生应急活动物资生产,并不是小题大做,也不是屠龙之技。它会成为现代社会运行的必要保障条件。

   本次防疫涉及的一些基本物资都是相对简单的工业品。包括口罩、防护服、消毒酒精等等。但在现代工业的视角下,口罩这样小的产品也绝不简单。仅仅是无纺布这种基本材料,就可以一直追溯到石油开采,其后至少要经过三种化工环节,才能得到基本的原料。其中的每个环节、每道工艺,都需要专用设备和专用耗材。铝质鼻夹、尼龙缝线和橡胶绑带,都是从基本的矿石或者原油开始,经过漫长的工艺程序才能抵达口罩厂,变成平时不到一块钱一个、应急时却要被政府严密管制的物资。然而和消费电子产品、服装、玩具乃至汽车相比,口罩还是要简单得多,涉及到的生产环节要少得多,是一个相对容易的突破口。一旦突破,这或许是工业互联网理论与实践相结合的一小步,却会是整个产业的一大步。其所为工业互联网带来的正面效应将是非常可观的,重要的是,如果工业互联网能在公共卫生应急领域取得突破,就可以梳理出行之有效的模式,向更多民生领域逐步拓展。何况,公共卫生应急是一个全球性的问题,非洲埃博拉病毒、巴西塞卡病毒的流行,都一度占据了全球新闻的头条。如果我们的产业具备强大的公共卫生应急物资供应能力,加上应急响应救援和服务能力,就可以成为推动“一带一路”倡议的重要物质保障。

   结语:公共卫生应急的需求,强烈呼唤着中国的制造业必须向智能化转型,实现通过工业互联网来运营和控制生产的全过程,包括需求的确认、生产资料的筹措、生产活动的组织、成品的运输和分发。为此,包括航天云网在内的各个工业互联网供应商责无旁贷。这已经不仅仅是产业升级或者寻求制造业利润的问题,而是事关国家安全和社会安全的生死问题。

    武汉在中国近代史上有着极为重要的地位,武昌起义可以看作是中国历史一个时代的起点。中国的工业互联网能不能也把这次武汉的公共卫生应急响应作为自己的新起点,走向服务行业、服务国家、服务人民的未来呢?

   对此,我们有理由抱着很高的期望。