智能制造概念跟著“工業(yè)4.0”和“中國(guó)制造2025”的提出被日益熱炒,眾口紛紜,做軟件的說智能制培養(yǎng)是信息化、數(shù)字化,做硬件的說智能制培養(yǎng)是主動(dòng)化,或者是信息化+主動(dòng)化,其實(shí)這些都不是真正的智能制造。
若是說互聯(lián)網(wǎng)改變了人們的消費(fèi)模式,那么智能制造將徹底改變出產(chǎn)模式,重構(gòu)整個(gè)價(jià)值鏈的實(shí)現(xiàn)體例,她所帶來的影響要比消費(fèi)范疇的互聯(lián)網(wǎng)大上十倍甚至上百倍,一個(gè)僅僅是在價(jià)值暢通環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了信息毗連,而另一個(gè)要在價(jià)值締造環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)信息毗連。這里不僅涉及到人與人的信息溝通,還涉及到人與設(shè)備、人與產(chǎn)物、設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與產(chǎn)物的信息溝通,即所謂的信息物理(CPS)融為一體,做到萬物相聯(lián)。
那么事實(shí)什么是智能制造呢?
美國(guó)在2016年方才經(jīng)由過程的法案中界說智能制造如下:
在信息、主動(dòng)化、監(jiān)測(cè)、計(jì)較、傳感、建模和收集方面的進(jìn)步前輩手藝:
1、數(shù)字模擬制造出產(chǎn)線、計(jì)較機(jī)操控的制造設(shè)備、出產(chǎn)線狀況的監(jiān)控和交互、全出產(chǎn)過程中能源耗損和效率的辦理及優(yōu)化。
2、廠房能源效率的建模、模擬和優(yōu)化。
3、監(jiān)測(cè)和優(yōu)化建筑的節(jié)能機(jī)能。
4、產(chǎn)物能源效率及可持續(xù)化機(jī)能的建模、模擬和優(yōu)化,包羅利用數(shù)字模子和增材制造增強(qiáng)產(chǎn)物的設(shè)計(jì)。
5、將制造產(chǎn)物連入收集以監(jiān)控和優(yōu)化收集機(jī)能,包羅主動(dòng)化收集操作。
6、供給鏈?zhǔn)占臄?shù)字化毗連。
在我看來,美國(guó)的界說過于強(qiáng)調(diào)了智能制造的手藝層面,若是我們站在整個(gè)社會(huì)、整個(gè)企業(yè)的角度來看若何為客戶締造價(jià)值,我認(rèn)為智能制造是“經(jīng)由過程信息、主動(dòng)化、監(jiān)測(cè)、計(jì)較、傳感、建模和收集方面的進(jìn)步前輩手藝,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物全生命周期的設(shè)計(jì)和毗連”。信息、主動(dòng)化、監(jiān)測(cè)、計(jì)較、傳感、建模和收集方面只是手藝手段,最終目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物全生命周期的設(shè)計(jì)和毗連。
想象一下,在這些進(jìn)步前輩手藝手段的支撐下,產(chǎn)物從設(shè)計(jì)到制造交付甚至售后辦事的價(jià)值鏈和營(yíng)業(yè)模式將從頭被界說。
起首,需要研究客戶的個(gè)性化需求特征,好比衣服的顏色、尺寸,汽車的座椅、內(nèi)飾等,在設(shè)計(jì)的時(shí)辰進(jìn)行規(guī)劃,用模塊化設(shè)計(jì)來匹配個(gè)性化選擇特征,以及CBB共享零組件布局來實(shí)現(xiàn)樂高玩具式的個(gè)性化選擇。從某種水平上來說,完全意義上的個(gè)性化是無法實(shí)現(xiàn)的或者實(shí)現(xiàn)成本很是高,除非是3D打印,但也會(huì)受制于材質(zhì)。當(dāng)然,這些需求轉(zhuǎn)換為設(shè)計(jì)的過程都被手藝手段PLM數(shù)字化了,可以經(jīng)由過程仿真模擬測(cè)試并傳送給客戶確認(rèn)。
然后,起頭規(guī)劃出產(chǎn)過程,經(jīng)由過程ERP將信息流和物流進(jìn)行整體統(tǒng)籌協(xié)調(diào),整個(gè)供給鏈流程仍然需要規(guī)劃設(shè)計(jì),從客戶需求的辦理到打算系統(tǒng)的執(zhí)行,甚至供給商的選擇和結(jié)構(gòu)等等。若是沒有合理設(shè)計(jì),信息流和物流就會(huì)在個(gè)性化定制的過程中變得日益復(fù)雜,直至解體。就算物聯(lián)網(wǎng)能實(shí)現(xiàn),這個(gè)成本也會(huì)很是高,因?yàn)榧纫芪锪蠝?zhǔn)時(shí)達(dá)到出產(chǎn)線,又要避免過高的庫存占用資本。若是物流設(shè)計(jì)不合理,過于離散、搬運(yùn)距離長(zhǎng)、路線交叉逆行等,傳感器以及運(yùn)輸?shù)某杀镜葘⒅本€上升。例如,一家知名的物流巨子就經(jīng)由過程合理設(shè)計(jì)路線(如所有車輛都是右轉(zhuǎn)行駛)極大地降低了紅燈期待時(shí)候,從而降低物流成本。
接下來,就是個(gè)性化出產(chǎn)的過程,這里仍然需要出產(chǎn)流程的設(shè)計(jì)。如同你乘飛機(jī)時(shí)托運(yùn)行李的主動(dòng)分揀線一樣,每秒5米的高速運(yùn)作分揀出產(chǎn),出產(chǎn)流程被整個(gè)毗連起來實(shí)現(xiàn)持續(xù)平衡出產(chǎn),而不是每個(gè)工序斷斷續(xù)續(xù)的出產(chǎn),這也就是精益出產(chǎn)所要先做好的工作。比主動(dòng)分揀線復(fù)雜的是,產(chǎn)物出產(chǎn)并不只有一個(gè)工序,凡是是幾十甚至上千道工序。若是沒有精益結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),在出產(chǎn)流程上按照工藝過程實(shí)現(xiàn)物理上的毗連,智能制造的成本會(huì)呈幾何倍數(shù)上升,出格是在裝備、家電、汽車、機(jī)械、航空航天、電子等離散型行業(yè),每個(gè)工序做完去到下個(gè)工序都要做無數(shù)個(gè)選擇,當(dāng)你經(jīng)由過程精益出產(chǎn)將所有工序毗連起來后,每個(gè)工序的選擇會(huì)削減到很少的個(gè)位數(shù),傳感器、主動(dòng)化以及建模等成本會(huì)極大降低。
最后,產(chǎn)物出產(chǎn)出來交付到客戶手中,客戶在利用過程中的產(chǎn)物數(shù)據(jù)經(jīng)由過程收集發(fā)送回制造商,制造商經(jīng)由過程這些產(chǎn)物利用大數(shù)據(jù),闡發(fā)客戶的利用習(xí)慣,優(yōu)化產(chǎn)物設(shè)計(jì),也可長(zhǎng)途調(diào)整產(chǎn)物參數(shù),提高利用機(jī)能,降低利用和維護(hù)成本。這在飛機(jī)策動(dòng)機(jī)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn),GE經(jīng)由過程飛機(jī)引擎工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)闡發(fā),幫忙運(yùn)營(yíng)145架飛機(jī)、單月執(zhí)行1.6萬個(gè)航班的歐洲大型航空公司意大利航空(Alitalia)一年節(jié)約了1500萬美元的燃油成本,由硬件供給商轉(zhuǎn)型為增值辦事供給商。
所以說,智能制造并不只是簡(jiǎn)單的信息、主動(dòng)化、監(jiān)測(cè)、計(jì)較、傳感等進(jìn)步前輩手藝的應(yīng)用,她需要先行規(guī)劃設(shè)計(jì),方針是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物全生命周期的毗連。若是沒有規(guī)劃設(shè)計(jì),你會(huì)發(fā)現(xiàn)這些信息系統(tǒng)、主動(dòng)化、監(jiān)測(cè)、計(jì)較、傳感等各自為政,底子無法融為一體闡揚(yáng)感化,我們經(jīng)??吹搅级嗥髽I(yè)上了幾個(gè)到幾十個(gè)各類各樣的IT系統(tǒng),成果都釀成了信息孤島,數(shù)據(jù)無法共享用于闡發(fā)決議計(jì)劃。
主動(dòng)化投資很高,成果尺度化沒做好良多產(chǎn)物用不上,操縱率低,10年也收不回投資。更別提人-產(chǎn)物-設(shè)備-數(shù)據(jù)之間的互聯(lián)互通,這些出產(chǎn)資本各自都是孤立設(shè)計(jì)的,從未被作為整體來考慮。在這種環(huán)境下,即使手藝再進(jìn)步前輩也無法實(shí)現(xiàn)真正的智能制造。