区块链:工业·案例|基于分布式认知工业互联网的汽车零部件质量溯源平台

为推动工业区块链基础核心技术研究和行业应用落地,支撑政府决策,促进区块链行业良性健康发展,提升我国工业区块链的国际影响力,可信区块链推进计划联合工业互联网产业联盟开展了2021年度工业区块链典型案例征集工作。案例入选结果将于2021国际工业区块链大会正式发布。

基于分布式认知工业互联网的汽车零部件质量溯源平台

2015年,万向集团金融板块中国万向控股有限公司在区块链技术领域开始了战略性布局,成立了国内较早的区块链技术研究机构——万向区块链实验室。2017年,万向区块链正式成立。此后,万向区块链在南京、江西等地设立了分支机构,并与苏州高新区管委会共同建立了万向区块链苏州研究院。

公司聚焦金融、汽车、智能制造、智慧城市、石化、农业等重点行业,联合生态合作伙伴共同打造了以隐私计算为特色的新一代联盟区块链平台——PlatONE,从分布式认知技术创新形成数字经济的可信基础设施。

公司被列为上海市高新技术企业,中国区块链技术和产业发展论坛副理事长单位、中国互联网金融协会会员、中国支付清算协会会员、上海工业互联网协会会员、中国物流与采购联合会区块链应用分会常务副会长单位。公司作为国家区块链标委会、ISOTC307、IEEE计算机协会区块链委员会等多个组织的委员,参与并主导了多项国家与国际标准的制定工作。

中国通信工业协会成立数字藏品标准项目工作组:金色财经报道,7月30日,中国通信工业协会区块链专业委员会主办数字藏品标准大会暨“数字藏品标准项目工作组”成立大会召开,数标组首席专家委员、国家信息中心中经网管理中心副主任、中国通信工业协会区块链专业委员会轮值主席朱幼平表示当前数字藏品行业已初步完成了概念试错期,为让数字藏品行业有一个健康可持续发展,标准很关键,标准也要动态跟上。(中国经济新闻网)[2022/7/30 2:48:10]

引言

在汽车行业,质量诚信是上下游企业合作中非常重要的一个因素。在现实场景中,当遇到因为质量问题而引起的汽车召回事件时,下游整车厂客户一般很难完全相信上游零部件供应商。纵观整个汽车产业链,从钢材原料的锻造,到汽车零部件的精密加工,再到整车组装,无论是生产加工数据还是产品质量检测数据,都被产业链上的各参与方存储在一个独自拥有的中心化数据库中,或者一些电子化程度较低的参与方仍旧在使用纸质流转卡和纸质质量检测报告。

由于产业上下游各方之间的信任目前主要还是建立在商业信誉或法律文件上,各参与方独自拥有的中心化的数据库目前没有和任何上下游的数据库打通,以至于无法实现上下游生产和质检数据的连接与分享,也无法发挥数据更多的潜能,所以这些数据库也被称作“数据孤岛”。当在真实环境下处理汽车召回事件时,互信的缺失会导致产业链里的各方都会向上游供应商要求扩大产品批次审查范围,以将自身利益最大化、责任最小化,这是一个典型的双输。

工业物联网联盟启用IoTeX研发的Pebble原石进行“有价资产跟踪”企业试点:据官方消息,工业物联网联盟 (IIC) 正式启用新一代高性能公链IoTeX研发的可信硬件“Pebble原石”追踪器进行有价资产跟踪 (VAT) 企业试点。此次VAT试点项目是 IIC 一个基于区块链的测试平台,旨在探索如何使用“Pebble原石”追踪器来改革医疗行业、制造行业、供应链的资产追踪。

IIC企业试点项目是由IIC发起的、联盟内企业用户合作参与的实践性项目,旨在加速下一代物联网解决方案的采用。 此次企业试点项目使用 IoTeX 技术创建的基于区块链的解决方案,用于跟踪/自动化有价医疗资产。[2021/10/23 6:09:10]

图1基于区块链、物联网和人工智能的质量管理

案例情况概述

张春泉:区块链等如何与行业深度融合将是工业互联网发展关键要素:曙光云计算集团副总裁、中国科学院智慧城市产业联盟副秘书长张春泉表示,目前工业互联网发展呈现出新特征,一是在云计算技术架构支撑下,企业之间正从技术、产品和供应链的竞争逐步演进成为平台化的生态体系竞争。二是以工业互联网为支撑,助力企业迈向网络化、智能化的新阶段,构建数字化的工业生态和数字化的商业服务生态。三是新一轮的IT技术加速行业的深度融合,比如说标识解析、区块链等技术如何与行业深度融合,将是这一时期工业互联网发展的关键要素。(经济参考报)[2020/4/30]

某轮毂制造商创新实践,将区块链技术运用在产品质量追溯方面,将产品实现过程,包括设计、制造、服务以及供应链的“人机料法环”信息实时自动采集,通过区块链加密技术传输到去中心化的链平台。在链平台上,经授权的客户、核心企业、供应商人员能实时查询、验证产品质量相关信息,包括有效的产品质量问题双向追溯。同时基于链上平台扩展实施供应链管理。

行业痛点和解决思路

行业痛点

本案例中,某轮毂制造商主要聚焦在轮毂生产过程中各类信息的管理和应用。轮毂生产信息涵盖原材料信息、加工信息、检验信息等,这些信息都将成为该轮毂产品重要的全息描述的一部分,它们也是产品全面质量管理的重要支撑。但是这些信息管理过程呈现出了分散的、线下的、纸质的、弱关联的特点,无法支撑产品生命周期中信息和数据一致性、准确性和及时性要求。当出现该零部件因质量问题需要召回时,由于关联方多、可追溯的链路短、数据可信度低、数据覆盖缺失等等一系列问题,供应链层面高效而精确的质量溯源目标将无法实现。数据的低可信、弱互联和非全流程管理等问题,也额外增加了与上游供应商,下游客户进行供应链协同管理成本,不仅对现有的业务持续造成了负面影响,也进一步约束了未来业务能力的拓展。

声音 | 信通院金键:与5G、工业互联网结合将是区块链的发展趋势:中国信通院工业互联网所所长金键出席“‘智能+’学院”区块链系列培训并以《区块链技术与数字经济》为题,阐述了他对区块链技术的理解和区块链如何赋能数字经济的观点。他指出,区块链未来的发展趋势将是与5G、工业互联网结合,从基础设施建设方面赋能数字经济发展。金键表示,通过标识体系可以实现对特定对象的数字刻画,有助于促进资产上链,因而ID也是区块链中的关键技术和服务。他强调,区块链为万物互联提供了业务“账本”,ID同样是未来区块链的基础构件,最终帮助M2M实现互联、互操作、价值交换。[2019/12/21]

图2信息孤岛阻碍了供应链内协同我们将结合对分布式工业互联网的认识,基于系统分层解耦的能力,以质量溯源为切入点和基础出发点,逐步帮助企业在创新链,价值链和资产链整个生命周期的数字化转型。

工信部信息中心工业经济研究所所长于佳宁:一个成功的公链应该能够充分给各个产业赋能:工信部信息中心工业经济研究所所长于佳宁在接受媒体采访时表示,一个成功的公链应该能够充分给各个产业赋能,首先形成若干产业协作小生态,在未来逐步打通形成横跨一二三产业的大生态,真正为产业区块链时代的到来做出贡献,成为现代化经济体系的重要支撑。[2018/5/20]

解决思路

人类社会的各项活动正在朝着线上化、数字化和智能化发展。面向未来数字经济工业互联网发展,我们深入分析工业制造业的发展特点,准确洞悉了产业从传统的流程驱动、制造与生产聚焦、核心企业垄断和中心化管理的特点,正在逐渐朝着数据驱动、全生命周期管理、分享共赢和分布式参与等特点转变,为此,我们提出从工业互联网到认知工业互联网,再到分布式认知工业互联网的数字化转型路径。

分布式认知工业互联网是工业互联网实现全价值链管理转型的一种形态,它结合了区块链下分布式协同能力,隐私计算下的数据保护能力和知识图谱下的认知智能能力,它具备以下突出的特点:

分布式企业相互协同,数据分布式存储工业数据安全上平台,指标数据多方隐私计算企业、行业、产业知识图谱资源共享,关联业务互导,附加价值挖掘商业模式创新,降本、增效、提质、绿色在整个系统框架下,分布式认知工业互联网采用分层解耦的架构,将工业环节物理实体与数字空间的全面联结、精准映射与协同优化。通过灵活而准确的分层解耦设计,中小制造业企业以渐进而成本可控的方式构建起关键数字化能力,带动业务能力提升和业务流程优化。一方面支撑计划、供应、生产、销售、保障等全流程全业务的互联互通,另一方面面向单环节重点场景开展深度数据分析优化,从而实现全价值链的效率提升与重点业务的价值挖掘。最终企业不断构建和强化的数字化能力将持续驱动其业务乃至整个企业的转型发展,并带来整个产业的数字化转型。

图3分布式认知工业互联网分层解耦架构使用区块链前后的业务逻辑对比/优化

企业侧

应用前:

缺少良好的追溯控制能力,如发生质量问题,将导致可疑产品数量巨大,造成无法想象的质量索赔;以手工记录台账等,无法满足顾客追溯要求;维护现有的极高水平的内部风险控制需要较高的成本;MES受限于系统功能、业务模式等影响,MES对追溯的效果没有完全发挥。应用后:

利用区块链技术的数据主权自主拥有、账本不可篡改、隐私加密保护等特点,提升汽车零部件工厂智慧产线的创新性,加强行业上下游企业之间的互相信任,简化上下游合作流程及价值传递流程。

行业侧

1、轮毂单元制造商

将工厂智慧产线生产加工数据和质量检测数据上链存证,实现上下游合作商数据分享,提高自身质量诚信和提高产品可追溯精准度,降低潜在风险和损失,赢得更大市场。

2、轮毂单元制造商的供应商

将生产关键环节数据增信,分享给轮毂单元制造商,来提高下游客户对自己所供产品质量的信任度,最终在市场中赢得更多的客户,降本增效,并且在发生因为质量问题而引起的汽车召回事件时,降低自身的风险和损失。

3、供应链管理

轮毂单元制造商将自己供应商的生产关键环节数据和供货履约数据增信并智能分析,来为自己提供一个可信的供应商信评体系,最终,在与供应商的谈判中获得优势,并最终在市场中获得竞争优势。

应用成果

某轮毂厂商将区块链技术运用在产品质量溯源和质量管理上,将产品实现过程,包括制造、服务以及供应链的“人机料法环”相关重要节点数据实时采集并上链,在确保数据真实性的情况下,通过密码学的技术手段,让参与方之间通过区块链质量管理平台进行协作,提升质量管理效率。目前质量溯源平台已正式上线并运行8个月,10家注册用户。

平台通过生态联盟社区的运营模式,在保护数据主权和数据隐私的前提下打通企业间的数据共享壁垒,使工业联盟企业间的多方数据协同得以实现。

未来将会在行业应用深度和跨行业推广两个维度进行发展。在行业应用深度方面,通过区块链+物联网设备的结合,物联网设备保证实时监测生产过程的数据,并且将这类生产运营数据反馈给上游产品设计和规划,形成质量闭环。在推广应用方面,除了在汽车零部件制造,打通整个汽车行业供应链环节是值得深入探索的,同时还可以在大宗商品多个行业进行应用落地。进一步,推进以城市级区块链公共服务平台为基础,优先以国内20大工业城市,及城市产业中重点企业为目标,将品质溯源、供应链金融、资产数字化作为应用切入点。以企业应用场景为抓手,体现平台价值。

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