Northvolt 的软件定义工厂

## 视频 <video src="https://dev-media.amazoncloud.cn/30-LibaiGenerate/31-LiBaiRebrandingVideo/MFG202-Northvolt_s_software_defined_factories-LBrebrandingWCaptionCN.mp4" class="bytemdVideo" controls="controls"></video> ## 导读 Northvolt 旨在成为欧洲最大的可持续电池解决方案和千兆工厂生产商。Northvolt 将亚马逊云科技用于其“平台”计划，包括其 Connected Factory 和 Battery Systems 云平台，以及托管其 PLM 系统。他们的工厂蓝图在其工厂运营（如生产线、IT 等）中利用技术、数据和自动化，以实现“工厂即代码”解决方案，在新设施快速扩展时加快其部署。Northvolt 还在生产线上使用了先进的分析、模拟技术和应用 AI 。了解 Northvolt 如何在缩短上市时间的同时提高效率和质量。 ## 演讲精华 <font color = "grey">以下是小编为您整理的本次演讲的精华，共1400字，阅读时间大约是7分钟。如果您想进一步了解演讲内容或者观看演讲全文，请观看演讲完整视频或者下面的演讲原文。</font> 亚马逊云科技在智能制造供应链与可持续性战略方面的业务发展由负责人Kartik Krishnamurthy领导。他在演讲开始时探讨了当前制造商所面临的一些主要趋势和挑战。他指出，制造商已经意识到他们拥有丰富的数据，并希望利用先进的数据驱动分析技术来进行更加高效的决策。这将帮助他们提高运营效率，并通过诸如OEE(整体设备有效性)等指标进行监控和使用亚马逊云科技的IoT服务进行实时优化，以解决瓶颈问题。 制造商还致力于更深入地了解最终消费者的行为，以便将其反馈用于产品工程和制造。这产生了一个飞轮效应，使它们能够更快地进行迭代并变得更加以消费者为中心，从而在长期内保持客户忠诚度。Krishnamurthy讨论了制造商如何通过使用关键指标如OEE等来实现数字化的制造执行，而不仅仅是为可见性收集数据，还可以通过优化阈值和瓶颈来实时控制生产。 Krishnamurthy强调，考虑到像COVID-19这样的事件揭示了全球供应链的脆弱性，供应链恢复力已成为智能制造战略的重要组成部分。可持续发展也是制造商越来越关注的问题，这不仅受到法规和政策的影响，还受到创新和成本节约的潜在推动。领先的制造商将可持续发展视为一种竞争优势，而不是一种约束。 然而，制造商在访问、组织和保护数据方面面临着一些关键挑战。许多制造商拥有难以访问操作数据的老旧设备。当他们将旧系统与新设备结合在一起时，整合这些IT和OT数据孤岛是一个主要的障碍。亚马逊云科技的IoT服务可以通过灵活的连接选项来帮助解决这个问题。组织大量收集的数据是另一个挑战，亚马逊云科技的IoT SiteWise可以帮助管理大规模的资产数据。在多个工厂安全地扩展解决方案是另一个挑战，亚马逊云科技的安全服务提供强大的功能。 克什纳穆尔蒂引用了德尔特公司的调查，结果显示制造商产生了超过100亿GB的数据，但其中仅有9%被用于增加商业价值。IDC的一项调查发现，现在的每小时产生的数据量比20年前整整一年的还要多，但其中有68%的数据未使用。 克什纳穆尔蒂解释了亚马逊云科技如何致力于帮助制造商应对这些挑战，提供了涵盖数据架构的收集、存储、分析和行动阶段的一系列服务。他详细描述了亚马逊云科技所提供的各类服务，包括从工厂地面系统、运行亚马逊云科技IoT Greengrass的边缘设备、内部服务器和云端的数据。亚马逊云科技能够根据业务用例进行反向分析，利用最优化的混合分析、数据和其他服务来构建解决方案。 克什纳穆尔蒂强调的一点见解是，现有生产线客户通常更倾向于端到端的解决方案，而非自行组合服务。因此，亚马逊云科技与合作伙伴携手合作，利用亚马逊云科技的服务打造解决方案，客户能够在最少定制的情况下实施，以解决特定行业用例下的智能制造问题。他强调，IT/OT融合和业务线领导的参与是智能制造转型的关键成功因素。至于可持续发展方面，他再次强调，无论是为了ESG报告、循环经济倡议、脱碳或其他目的，亚马逊云科技都能够帮助制造商从数据中获得商业价值。 随后，北伏特的马库斯·沃雷克登台，分享了他们如何通过亚马逊云科技进行云计算和软件定义的工厂转型的过程。北伏特采用了垂直整合的方法，将电池产业链的不同环节，如电池制造和回收，共同集中在一个单一地点。这样实现了循环制造的闭环，并替代了长距离的全球供应链，使得现场过程仅短距离相隔。 北伏特的目标是到2030年之前，在新电池中实现50%的再生材料的使用。结合他们100%的可再生能源使用，这将使得每生产一千瓦时的碳排放量减少90%，降至只有10千克二氧化碳/千瓦时。相较于行业基准约100千克二氧化碳/千瓦时的改进，这达到了10倍。 沃克先生详细阐述了Northvolt公司的三大战略支柱：1）所有运营和充电设施均使用可再生能源；2）从原材料到生产再到回收的电池价值链垂直整合；3）通过广泛使用软件和数据服务（例如亚马逊云科技的Lambda、DynamoDB和Kinesis）实现数字化。作为一个新建工厂，Northvolt从一开始就是云原生的，无需迁移任何遗留系统。他们的垂直整合还允许在整个价值链中无缝共享数据。 沃克表示，作为一家年轻且不断发展的公司，Northvolt需要依赖数据和软件，以便在与成熟企业竞争。他们需要利用数据的灵活性和扩展能力，而非依赖人力。从一开始就采用云原生方式使他们能够使用亚马逊云科技的容器和[无服务器](https://aws.amazon.com/cn/serverless/?trk=cndc-detail)技术快速部署和迭代。他们的工业项目的巨大规模使得速度至关重要，截至目前累计客户订单已超过550亿美元。 在技术细节方面，沃克介绍了Northvolt如何利用运行Linux操作系统的网关从生产线上的设备（如PLC）收集数据。它们使用各种协议进行沟通，并将数据流入亚马逊云科技的Kinesis Data Streams和IoT Core服务。这些网关在[Amazon EKS](https://aws.amazon.com/cn/eks/?trk=cndc-detail)上运行，整个工厂预计将有数千个节点。 尽管Northvolt会构建自定义应用程序，但他们严重依赖于像DynamoDB和Lambda这样的管理服务以提高规模、可用性和操作简便性，使开发人员能够专注于应用逻辑。 对于监控目的，Northvolt将传感器数据输入Kinesis，并使用Lambda进行处理，将高分辨率的长久数据存储在S3中，供使用亚马逊云科技数据湖和分析服务的分析师使用。对于上下文连接，他们在[Amazon Redshift](https://aws.amazon.com/cn/redshift/?trk=cndc-detail)中查询数据。然而，Northvolt不仅进行监控，他们还使用亚马逊云科技控制工厂运营的关键MES功能，并与ERP和PLM系统相集成。随着产品在装配过程中移动，数据流至Kinesis，然后根据DynamoDB中的质量参数进行检查。如出现任何问题，将会发出警告，从而实现可追溯性和接近实时的警报。 沃克（Walker）强调了数据对Northvolt公司战略的重要性，这些数据包括可追溯性、高分辨率数据集、监控、分析、数据科学和[机器学习](https://aws.amazon.com/cn/machine-learning/?trk=cndc-detail)等方面。为了实现这一目标，Northvolt采用了Kinesis处理大规模流数据，并使用了亚马逊云科技的分析和数据库服务进行批量ELT操作。此外，他们还利用了[Amazon SageMaker](https://aws.amazon.com/cn/sagemaker/?trk=cndc-detail)来检测缺陷的计算机视觉工作负载。 为了实现工厂之间的扩展，Northvolt设计了一种名为“云工厂模块”的概念，该概念使用了多个亚马逊云科技账户和云基础设施。每个建筑都有一个专用的亚马逊云科技账户，具有自己的Kinesis流，每秒摄取数十万个消息。像DynamoDB这样的共享资源在一个核心账户中运行。一个单独的数据账户处理像[Amazon EMR](https://aws.amazon.com/cn/emr/?trk=cndc-detail)和Redshift这样的分析工作负载。额外的网络和全球账户管理流量并提供一致的前端。这种模式实现了高度的可重用性，同时允许在不同地点定制。 Northvolt的愿景是通过代码规定的可重复、一致且可演变的配置来实现软件定义的工厂。通过连接从原材料到制造再到回收的电池生命周期中的数据，他们寻求优化整个价值链。他们目前正在瑞典北部扩建他们的第一个千兆工厂，并最近宣布在加拿大建立一个全新的集成工厂。他们的云原生方法提供了必要的灵活性，以实现在可持续电池生产推动下广泛采用电动汽车所需的规模速度。 总的来说，Northvolt为我们提供了一个内部视角，展示了如何利用亚马逊云科技实现云原生、软件定义的工厂。他们的垂直整合和大量使用数据和软件提供了规模和速度上的灵活性和速度。他们的愿景是通过连接电池生命周期中的数据来优化整个价值链，以可持续的方式。他们从第一天起就采用云原生方法,以便在他们扩建千兆工厂时快速迭代，目标是通过可再生能源和循环制造原则推动电动汽车的普及。这个详细的叙事摘要涵盖了视频中的关键观点,避免不必要的描述性语言,以便简洁地传达重要信息。 **下面是一些演讲现场的精彩瞬间：** 制造商正运用数据和先进分析技术，以实现更高级别的数字化执行和数据驱动型决策，从而提高运营效率和整体设备有效性。  亚马逊云科技致力于协助制造商构建供应链韧性，并将可持续性作为创新优势。  亚马逊云科技通过数据和软件拓展制造业务规模，而非依赖人力。  演讲者探讨了如何运用亚马逊云科技的服务，如DynamoDB、RDS、EKS、OpenSearch和S3存储桶，在多个账户中获取、处理和分析数据。  全球账户提供了一致的前端和用户体验，同时允许在不同地区进行定制。  领导者对未来充满信心，并邀请观众共同参与有趣的对话。  ## 总结 瑞典电池制造商Northvolt正致力于建设一个软件定义的工厂，以实现可持续且高效的大规模电池生产。Northvolt的战略和业务发展负责人Marcus Wigren详细介绍了该公司如何通过运用亚马逊云科技的云计算技术来实时收集、分析和处理制造数据。 Northvolt的工厂集成了电池制造、电池组装和回收环节，实现了电池材料的闭环。这使得Northvolt能够重复使用材料，减少采矿活动，并大幅降低碳排放。为实现这一循环制造模式，Northvolt依赖垂直整合、可再生能源以及亚马逊云科技驱动的数字化。 从一开始就采用云原生方式，Northvolt能够快速部署和迭代软件，以优化运营。具备定制操作系统的边缘网关通过IoT Core实时传输传感器数据，并将其输入到Kinesis中，从而为数据管道和分析提供素材。DynamoDB存储用于追踪每个电池质量的事务性数据。Lambda函数实时验证容差是否符合规格，并标记缺陷。与ERP和PLM系统的集成支持可追溯性和质量管理。 在制造业、研发和现场产品产生的大量数据使得能够进行高级分析、[机器学习](https://aws.amazon.com/cn/machine-learning/?trk=cndc-detail)和模拟，以改进产品和过程。模块化的云架构可以在工厂之间扩展，同时允许自定义，并通过共享数据和应用程序连接价值链。 Northvolt的愿景是打造一个软件定义的工厂，一切皆通过代码定义，以实现一致性、可重复性和快速进化。通过利用云、数据和软件，Northvolt旨在大幅度提高可持续电池产量，以支持全球的电气化进程。 ## 演讲原文 ## 想了解更多精彩完整内容吗？立即访问re:Invent 官网中文网站！ [2023亚马逊云科技re:Invent全球大会 - 官方网站](https://webinar.amazoncloud.cn/reInvent2023/?s=8739&smid=19458 "2023亚马逊云科技re:Invent全球大会 - 官方网站") [点击此处](https://aws.amazon.com/cn/new/?trk=6dd7cc20-6afa-4abf-9359-2d6976ff9600&trk=cndc-detail "点击此处")，一键获取亚马逊云科技全球最新产品/服务资讯！ [点击此处](https://www.amazonaws.cn/new/?trk=2ab098aa-0793-48b1-85e6-a9d261bd8cd4&trk=cndc-detail "点击此处")，一键获取亚马逊云科技中国区最新产品/服务资讯！ ## 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