cookieOptions = {...}; ‧ 沒有數位化製造的基礎 智慧製造將是空中樓閣 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2016年7月22日 星期五


來源:of week

德國「工業4.0」、美國GE公司「工業互聯網」和「中國製造2025」提出後,在工業企業產生了前所未有的影響,為企業在新一輪工業革命浪潮中的轉型升級指明瞭戰略發展方向。各個方向基本重點都是「數位化」、「網路化」和「智能化」,而其核心則是「智慧化」。然而,雖然看上去具有相同的目標指向,但由於不同的基礎和的環境,在實踐中的實施途徑自然各不相同。



在產品日益個性化、多樣化和智慧化以及國際市場激烈的競爭環境下,企業急需轉型升級。一些企業面臨著如何生存,一些企業如何在今後發展中佔有主導地位,這些都需企業決策層作出適合自己的發展戰略。

數位化

基於模型的產品MBD,就是利用電腦軟體對企業資源進行數字建模,進行優化仿真,如數位樣機DMU,就是通過賽博空間充分模擬物理世界,從而以最低的成本設計最佳產品和生產過程。與此同時,企業的生產過程是瞬間千變萬化的。這就意味著,還必須將實時變化的情況反映到數位模型中,以實現虛實結合、虛實同步的最佳生產控制。

智能制造
  1 不同的實施途徑和相同的目標


這就是數據的正向和反向的流動。賽博空間和物理實體,中間曾經隱藏的斷層被呈現出來,並且開始出現了交互的映射和流動。

在紅領C2M訂製模式中,其實只是上述數位化過程中的一個階段性成果。然而即使如此,它也展現了巨大的魔力。人群擁擠的車間看上去沒有任何美感和力量,而通過網路流動的數據,才是紅領得以快速應對個性化訂製生產的根本。

數位化、數位化、數位化,顯然可以被期待著產生巨大的轉型力量。

約翰·惠勒提出一句話「it from bit(萬物來自比特)

其中it指代物質,而bit指代訊息。簡單來講,傳統工業就是原子的重組,製造業做的事情幾乎就是把每個原子再重組:這從根子上,說明瞭智慧製造的本質。

今天數據科技和網際網路的時代,來源於數據和訊息的重組。未來很大的趨勢是數訂製化,重組數據和訊息,可能比重組原子將獲益更加巨大。

這很容易讓我們指向如下的結論:

1.數據和訊息就是智慧製造系統中流動著的「血液」。
2.數位化就是將數據轉變成訊息,通過網路化和智慧化的決策,創造更加有用的價值。
3.數位化製造是智慧製造的基礎。沒有數位化製造的基礎,智慧製造也將是空中樓閣。

網路化
製造執行系統(MES)是企業訊息化中的核心,它在企業決策層(ERP系統)與實際生產層(如生產設備、製造車間或製造島)之間起著承上啓下的重要作用。實際生產層每時每刻產生著變化的數據,通過MES系統實時採集、調度和分析評價,優化控制生產。也為企業積累大量有效的第一手原始數據,為進一步的企業信息化和智慧化打下堅實的基礎。


因此,MES系統是企業實現智慧製造的必備條件,這在對岸中國國家工信部2016年申報智慧製造示範項目的先決要素中得到了明確的規定。


  2 美國智能製造領導力聯盟的數據視圖
數據是企業流動著的「血液」,必須進行處理形成訊息,將正確的訊息在正確時間裡傳輸給正確需要的人,才能發揮重要的作用,有時還起著決定性的作用。實際上,美國國家創新網路中心-智慧製造創新院非常明確地提出,正確的數據、正確的時間和正確的人,是智慧製造的基礎之一。而這一切,都離不開網路化的發展。

無論是企業內外部的「縱向整合」、「橫向整合」和「端到端整合」,都離不開網路化。未來企業中,訊息的不通暢,也會導致決策的不完整和低效率。

只有網路化,才能使智慧決策暢通無阻,精確執行。

因此網路化也是智慧製造的必要途徑。

智慧化與製造態
人工智慧技術的發展,已經能夠模擬人的智慧,有些方面甚至超過人的智慧。如谷歌的AlphaGo系統4:1戰勝了世界圍棋大師李世石。

甚至,它還可以自己對自己下棋!

已經下了10萬多局棋的AlphaGo(一個人一生中是不可能下那麼多局棋),積累了大量的對局數據,再不斷修正其算法,提高對局技巧。人工智慧在硬體支撐下,靠的是算法和數據,就會產生無限的增長。這樣的硬體和設備,在引入企業之後,那麼企業未來實施智慧製造的前景也是無可限量的。

有了數據支撐,有了各種算法與業務模型,製造企業的轉型就可以,從製造態轉型到服務型製造。實際上,通過工業大數據為客戶提供智慧服務,正是製造企業實現效益增值的重要來源。


世界500強企業的25%的收入來自與服務收入,其中19%的企業其服務收入已經達到總收入的50%GE全球銷售收入的70%來自於「技術+服務+管理」的服務業務。而對岸中國製造企業的服務收入只佔總收入的1-2%(3)

  3 總收入與服務收入統計

製造企業的升級是從低端到中高端生產升級,更重要的是向智慧生產發展。但是,沒有上述數位化和網路化的基礎,不能一步到位就進入智慧製造。所以,工信部提出的智慧製造項目還是示範項目,並不是立刻讓大量企業按照這個模板進行的升級。

儘管如此,企業在升級過程中,可以在局部考慮智能化的元素,如智能化產品的開發,智慧化生產線或車間(單元)的實施。摸索實踐,積累經驗,待技術更成熟和局部成功後,逐步推向整體。


戰略上,可以進行智慧化總體方案的選擇;而在戰術上,則需要局部(分步)實施,也就是從上至下、從下到上的兩條路徑。
智能制造
  4 實現智能工廠的三個階段

實際上值得注意的是,美國智慧製造聯盟SMLC在十年前成立的時候,就特別強調如何降低生產成本。

這樣的智慧製造目標,是一個標準的「以結果為導向」的選擇。


因此,無論是數位化、網路化和智慧化,都是為了提高企業效益的手段,其目的是提高企業製造和服務能力,增強企業的核心競爭力和核心競爭優勢,從而在激烈的市場競爭中,獲得生存或主導地位。

                                                                                                                                                                                                                            

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