智能制造概念跟著“工業(yè)4.0”和“中國制造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)是主動化,或者是信息化+主動化,其實這些都不是真正的智能制造。
若是說互聯(lián)網(wǎng)改變了人們的消費模式,那么智能制造將徹底改變出產(chǎn)模式,重構(gòu)整個價值鏈的實現(xiàn)體例,她所帶來的影響要比消費范疇的互聯(lián)網(wǎng)大上十倍甚至上百倍,一個僅僅是在價值暢通環(huán)節(jié)實現(xiàn)了信息毗連,而另一個要在價值締造環(huán)節(jié)實現(xiàn)信息毗連。這里不僅涉及到人與人的信息溝通,還涉及到人與設備、人與產(chǎn)物、設備與設備、設備與產(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)。
那么事實什么是智能制造呢?
美國在2016年方才經(jīng)由過程的法案中界說智能制造如下:
在信息、主動化、監(jiān)測、計較、傳感、建模和收集方面的進步前輩手藝:
1、數(shù)字模擬制造出產(chǎn)線、計較機操控的制造設備、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)測和優(yōu)化建筑的節(jié)能機能。
4、產(chǎn)物能源效率及可持續(xù)化機能的建模、模擬和優(yōu)化,包羅利用數(shù)字模子和增材制造增強產(chǎn)物的設計。
5、將制造產(chǎn)物連入收集以監(jiān)控和優(yōu)化收集機能,包羅主動化收集操作。
6、供給鏈收集的數(shù)字化毗連。
在我看來,美國的界說過于強調(diào)了智能制造的手藝層面,若是我們站在整個社會、整個企業(yè)的角度來看若何為客戶締造價值,我認為智能制造是“經(jīng)由過程信息、主動化、監(jiān)測、計較、傳感、建模和收集方面的進步前輩手藝,實現(xiàn)產(chǎn)物全生命周期的設計和毗連”。信息、主動化、監(jiān)測、計較、傳感、建模和收集方面只是手藝手段,最終目標是要實現(xiàn)產(chǎn)物全生命周期的設計和毗連。
想象一下,在這些進步前輩手藝手段的支撐下,產(chǎn)物從設計到制造交付甚至售后辦事的價值鏈和營業(yè)模式將從頭被界說。
起首,需要研究客戶的個性化需求特征,好比衣服的顏色、尺寸,汽車的座椅、內(nèi)飾等,在設計的時辰進行規(guī)劃,用模塊化設計來匹配個性化選擇特征,以及CBB共享零組件布局來實現(xiàn)樂高玩具式的個性化選擇。從某種水平上來說,完全意義上的個性化是無法實現(xiàn)的或者實現(xiàn)成本很是高,除非是3D打印,但也會受制于材質(zhì)。當然,這些需求轉(zhuǎn)換為設計的過程都被手藝手段PLM數(shù)字化了,可以經(jīng)由過程仿真模擬測試并傳送給客戶確認。
然后,起頭規(guī)劃出產(chǎn)過程,經(jīng)由過程ERP將信息流和物流進行整體統(tǒng)籌協(xié)調(diào),整個供給鏈流程仍然需要規(guī)劃設計,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。若是沒有合理設計,信息流和物流就會在個性化定制的過程中變得日益復雜,直至解體。就算物聯(lián)網(wǎng)能實現(xiàn),這個成本也會很是高,因為既要包管物料準時達到出產(chǎn)線,又要避免過高的庫存占用資本。若是物流設計不合理,過于離散、搬運距離長、路線交叉逆行等,傳感器以及運輸?shù)某杀镜葘⒅本€上升。例如,一家知名的物流巨子就經(jīng)由過程合理設計路線(如所有車輛都是右轉(zhuǎn)行駛)極大地降低了紅燈期待時候,從而降低物流成本。
接下來,就是個性化出產(chǎn)的過程,這里仍然需要出產(chǎn)流程的設計。如同你乘飛機時托運行李的主動分揀線一樣,每秒5米的高速運作分揀出產(chǎn),出產(chǎn)流程被整個毗連起來實現(xiàn)持續(xù)平衡出產(chǎn),而不是每個工序斷斷續(xù)續(xù)的出產(chǎn),這也就是精益出產(chǎn)所要先做好的工作。比主動分揀線復雜的是,產(chǎn)物出產(chǎn)并不只有一個工序,凡是是幾十甚至上千道工序。若是沒有精益結(jié)構(gòu)的設計,在出產(chǎn)流程上按照工藝過程實現(xiàn)物理上的毗連,智能制造的成本會呈幾何倍數(shù)上升,出格是在裝備、家電、汽車、機械、航空航天、電子等離散型行業(yè),每個工序做完去到下個工序都要做無數(shù)個選擇,當你經(jīng)由過程精益出產(chǎn)將所有工序毗連起來后,每個工序的選擇會削減到很少的個位數(shù),傳感器、主動化以及建模等成本會極大降低。
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)客戶的利用習慣,優(yōu)化產(chǎn)物設計,也可長途調(diào)整產(chǎn)物參數(shù),提高利用機能,降低利用和維護成本。這在飛機策動機上已經(jīng)實現(xiàn),GE經(jīng)由過程飛機引擎工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)闡發(fā),幫忙運營145架飛機、單月執(zhí)行1.6萬個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單的信息、主動化、監(jiān)測、計較、傳感等進步前輩手藝的應用,她需要先行規(guī)劃設計,方針是實現(xiàn)產(chǎn)物全生命周期的毗連。若是沒有規(guī)劃設計,你會發(fā)現(xiàn)這些信息系統(tǒng)、主動化、監(jiān)測、計較、傳感等各自為政,底子無法融為一體闡揚感化,我們經(jīng)常看到良多企業(yè)上了幾個到幾十個各類各樣的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)決議計劃。
主動化投資很高,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計的,從未被作為整體來考慮。在這種環(huán)境下,即使手藝再進步前輩也無法實現(xiàn)真正的智能制造。