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自19世紀工業(yè)革命以來,人類已先后經(jīng)歷了以解決動力和機械化生產(chǎn)的工業(yè)1.0、以優(yōu)化生產(chǎn)線效率和標準化生產(chǎn)的工業(yè)2.0、以及通過自動控制設(shè)計實現(xiàn)高度自動化生產(chǎn)的工業(yè)3.0,如今全球先進制造業(yè)已開始邁向結(jié)合資訊物理系統(tǒng)(CPS)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)等智能化生產(chǎn)的工業(yè)4.0。
根據(jù)資策會產(chǎn)業(yè)情報研究所的綜合測算,2019年全球智能制造市場將上看2691億美元;而諮詢公司Capgemini則預(yù)估,智慧工廠未來5年將為全球制造業(yè)注入5000億到1.5兆美元的附加值。兩岸制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈高度分工融合,面對全球工業(yè)4.0的競爭與龐大市場,以及對岸卯足全力發(fā)展智慧制造的勢頭,臺灣業(yè)者應(yīng)當(dāng)緊抓這一輪產(chǎn)業(yè)大變局的新機遇。
按「中國制造2025規(guī)劃進程,大陸將以2025、2035、2045年分3步走,轉(zhuǎn)型為「制造強國,重點將發(fā)展新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機床和機器人等十大領(lǐng)域,整個智能制造布局將涵蓋智能生產(chǎn)、智能工廠、智能物流與智能服務(wù)等各個環(huán)節(jié)。
國際統(tǒng)計機構(gòu)Statista的資料顯示,2017年大陸的工具機消費位列世界第一,占全球總額的32.5﹪,超過排在其后的美國、德國、日本、意大利等國的總和。臺灣機械工業(yè)同業(yè)公會的統(tǒng)計則顯示,同年臺灣工具機零元件出口總額有49.7﹪輸往大陸,而除了美國和日本以外,其他主要出口國家均為一帶一路沿線國家。Deloitte的《2018年中國智能制造報告》指出,大陸已是全世界最大的工業(yè)機器人消費市場,未來5年也會是增長速度最大的市場,未來甚至將超過北美、日本及德國的消費總額。
臺灣在精密機械與關(guān)鍵零組件具全球性競爭力,尤其臺中是全球精密機械產(chǎn)業(yè)聚集密度最高的城市,特別是臺灣在具有「機械之母的工具機產(chǎn)業(yè)方面去年出口總額占全球比重第4位,專利申請案排名全球第6位。臺灣精密機械企業(yè)應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身優(yōu)勢,加速向智慧機械轉(zhuǎn)型升級,同時把握機遇積極融入大陸智能制造的供應(yīng)鏈,進而向一帶一路等全球市場輸出。
在信息技術(shù)與制造技術(shù)深度整合邁向數(shù)字化、智能化制造的進程中,“工業(yè)4.0”已成為引發(fā)商業(yè)模式創(chuàng)新甚至商業(yè)革命,催生新興業(yè)態(tài)的發(fā)酵劑。
“工業(yè)4.0”納入“兩化融合”路線圖
在2011年的德國漢諾威工業(yè)博覽會上,“工業(yè)4.0”理念被首次提出。它包含了由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉(zhuǎn)變,目標是建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。
在這種模式中,傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失,產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組,并由此產(chǎn)生各種新的活動領(lǐng)域和合作形式。德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認為,“工業(yè)4.0”代表了以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命,或革命性的生產(chǎn)方法。通過制造新秩序的重新建立,推動傳統(tǒng)制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。
可以看出,“工業(yè)4.0”與我國力推的“兩化融合”戰(zhàn)略具有很高的共通性,兩化融合是工業(yè)4.0實現(xiàn)的基礎(chǔ),中國版的工業(yè)4.0某種程度上即等同于兩化深度融合。專家指出,互聯(lián)網(wǎng)正在推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)智能化,并將取代傳統(tǒng)的機械和人工生產(chǎn)模式。
工業(yè)4.0以生產(chǎn)流程為基礎(chǔ),融合“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”,實質(zhì)是聚焦信息化與自動化技術(shù)的高度集成,聯(lián)動整個制造產(chǎn)業(yè)價值鏈,幫助制造企業(yè)提升運營效益,化解生產(chǎn)成本攀升的壓力,并以工業(yè)智能化推動生產(chǎn)力躍升。
在德國智能工廠典范西門子安貝格工廠,“工業(yè)4.0”產(chǎn)生的運作績效非常顯著。分解生產(chǎn)管理指標會發(fā)現(xiàn),在交期承諾上,安貝格已實現(xiàn)100%小量客制化訂單以及100%訂單24小時內(nèi)交貨;在不擴廠、不加人的基礎(chǔ)上,安貝格的生產(chǎn)量提高了8倍,良率高達99.9988%,而同時,安貝格的庫存水平接近于0。
將德國提出的“工業(yè)4.0”理念納入中國“兩化融合”路線圖,消除其水土不服的弊端,無疑更符合中國制造業(yè)的發(fā)展模式。
互聯(lián)網(wǎng)重新定義制造產(chǎn)業(yè)
有專家曾指出:“互聯(lián)網(wǎng)進一步向制造環(huán)節(jié)滲透,并徹底改變制造業(yè)。過去的制造只是一個環(huán)節(jié),但隨著互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)的融合加劇,它的含義已經(jīng)發(fā)生巨大變化,從產(chǎn)品的設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)制造到營銷、服務(wù),構(gòu)成了閉環(huán),從而徹底改變了工業(yè)的生產(chǎn)模式。”
伴隨著“工業(yè)4.0”浪潮而來的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代,迫使制造業(yè)必須重新思考經(jīng)營戰(zhàn)略與商業(yè)模式,如制造服務(wù)化、定制化。
未來的一切產(chǎn)業(yè)市場脈動都將扭轉(zhuǎn)到以消費者為中心,這意味著就連最為傳統(tǒng)的制造產(chǎn)業(yè)也必須接近顧客才能迅速地響應(yīng)市場。
如今,在C2B(Customer to Business)和C2M(Customer to Manufactory)模式下,消費者在制造廠商自有的營銷平臺上直接下單的情境已不再只是腦海中的畫面而已。個性化訂制、按需制造、眾包眾設(shè)、異地協(xié)同設(shè)計、微電商等互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合的創(chuàng)新應(yīng)用模式不斷涌現(xiàn),“與用戶交互、讓用戶吐槽、最終由用戶定義”對制造業(yè)的商業(yè)模式是一種徹底的顛覆。
對制造業(yè)而言,能否為客戶量身訂制服務(wù)解決方案,逐漸成為企業(yè)能否成功,甚至能否存活的關(guān)鍵因素。
正如《風(fēng)口:把握產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來的創(chuàng)業(yè)新機會》一書中所言,通過與產(chǎn)業(yè)上下游族群“合謀”,企業(yè)的生產(chǎn)及研發(fā)方式得以改變;通過物流智能化、去中間環(huán)節(jié)化,企業(yè)的物流及銷售方式得以創(chuàng)新;通過互聯(lián)網(wǎng)金融,企業(yè)的資本獲取方式也變得不同。產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代的到來,正在改變企業(yè)價值的創(chuàng)造方式。
建構(gòu)“工業(yè)4.0”驅(qū)動變革模型
作為“工業(yè)4.0”的兩大主題之一,智能生產(chǎn)是當(dāng)前相當(dāng)一部分已用先進的自動化設(shè)備武裝車間的制造企業(yè)非常關(guān)注的議題。
自動化并不等同于智能化。應(yīng)用了自動化設(shè)備,建立了無人化工廠,企業(yè)就實現(xiàn)了工業(yè)4.0了嗎?答案當(dāng)然是否定的。
在互聯(lián)工廠的探索實踐中,實現(xiàn)智能化生產(chǎn),走向智能互聯(lián),創(chuàng)造用戶全流程最佳體驗,是必須恪守的核心。
從工業(yè)1.0、2.0、3.0,再到工業(yè)4.0,作為服務(wù)本土制造業(yè)時間最久的ERP廠商,30余年來始終關(guān)注中國制造產(chǎn)業(yè)的變遷,同時擁有超過5萬家的龐大制造客戶群體。
在企業(yè)信息化領(lǐng)域深耕多年的鼎捷軟件認為,在ERP、APS、MES等軟件系統(tǒng)支撐下,在自動化設(shè)備的基礎(chǔ)上實現(xiàn)智能化生產(chǎn),將會帶給制造企業(yè)更為智慧的運作,催生更大的生產(chǎn)效益。
據(jù)鼎捷軟件總裁葉子禎介紹,依據(jù)“馬斯洛需求層次理論”和“沙錐模型”原理,將企業(yè)在不同發(fā)展階段的重點策略劃分為不同層次,并對應(yīng)“工業(yè)4.0”理念中的不同驅(qū)動變革的類型,針對性的提出解決方案。
從最開始階段的追求低成本、高質(zhì)量、高效率,進階到互聯(lián)網(wǎng)時代要求的高速度,再到產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先企業(yè)探索創(chuàng)新商業(yè)模式,企業(yè)必須首先準確定位自身所處發(fā)展階段的關(guān)鍵策略,再找到與“工業(yè)4.0”的對接點,才能借用對應(yīng)的解決方案,準確跨入“工業(yè)4.0”的追逐戰(zhàn)中。而這也是鼎捷軟件現(xiàn)在及未來將要協(xié)助制造企業(yè)伙伴實現(xiàn)的目標。
在追求“低成本、高質(zhì)量”的策略指引下,企業(yè)可以通過機器自動化轉(zhuǎn)變?nèi)斯どa(chǎn)實現(xiàn),這樣的策略定位對應(yīng)“工業(yè)4.0”的“智能工廠”驅(qū)動類型,可采用設(shè)備自動化(FA)的系列解決方案。在實現(xiàn)了設(shè)備自動化后,這類企業(yè)就具備了智能化的能力。
定位在“高效率、高速度”策略的企業(yè),對應(yīng)“工業(yè)4.0”的“智能生產(chǎn)”驅(qū)動類型,在這個階段,ERP等軟件應(yīng)用成為核心,它能與智能工廠的自動化設(shè)備串接起來,很好地連接制造執(zhí)行系統(tǒng)。
而在最高層次的創(chuàng)新策略階段,對應(yīng)“工業(yè)4.0”的“智能互聯(lián)”驅(qū)動類型,在這個階段,“隨需而至,隨需而制”是核心訴求點。通過互聯(lián)網(wǎng)的連接,企業(yè)實現(xiàn)縱向、橫向的全面整合,形成從研發(fā)到銷售再到售后服務(wù)的完整價值鏈閉環(huán)。同時,隨著轉(zhuǎn)型為大規(guī)模定制化生產(chǎn),企業(yè)的商業(yè)模式也從B2C轉(zhuǎn)向C2B。
“智能生產(chǎn)是鼎捷最擅長的領(lǐng)域,也是過去30年一直在鉆研的領(lǐng)域。而為了幫助處于不同策略階段的企業(yè)抓住工業(yè)4.0的契機,鼎捷的商業(yè)模式會相應(yīng)的向上(智能互聯(lián))和向下(智能工廠)延伸,為企業(yè)提供創(chuàng)新的價值服務(wù)。”葉子禎認為,轉(zhuǎn)型喊了那么多年,這一次對企業(yè)而言,真的不一樣。
共創(chuàng)智能制造生態(tài)圈
在面向“智能工廠”的商業(yè)模式拓展上,鼎捷已積極行動,并有所舉措。近期,鼎捷與研華科技的戰(zhàn)略合作塵埃落定,這意味著鼎捷為企業(yè)提供的信息化解決方案將貫穿智能工廠、智能生產(chǎn)及智能互聯(lián)三大驅(qū)動環(huán)節(jié),未來交付給用戶的將是全周期、一體化的智能制造解決方案。
作為全球智能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)廠商,研華科技在中國臺灣上市多年,其分支機構(gòu)分布在全球21個國家、92個主要城市,擁有超過7000名員工,為客戶提供完整的系統(tǒng)集成、硬件、軟件、以客戶為中心的設(shè)計服務(wù)和全球物流支持等產(chǎn)品與服務(wù)。在設(shè)備自動化領(lǐng)域,研華科技更擁有覆蓋運動控制、機器視覺、人機界面、工控運算平臺、PAC運算平臺、數(shù)據(jù)采集及電機驅(qū)動等多個種類的豐富產(chǎn)品系列。
此次戰(zhàn)略同盟的達成,鼎捷可借助發(fā)達的物理信息系統(tǒng)(CPS),彌補自身在物聯(lián)網(wǎng)層級解決方案的不足,提供給客戶完整的智能制造生態(tài)圈。而研華科技將會借助鼎捷ERP、ERPII等全系解決方案,彌補其在“工業(yè)4.0”智能制造頂層架構(gòu)中信息化能力上的不足。
在鼎捷與研華這樣的外部智能系統(tǒng)廠商共同構(gòu)建的智能制造生態(tài)系統(tǒng)中,生產(chǎn)線的物料將會被快速的標識為信息產(chǎn)品,并通過CPS系統(tǒng)快速在物聯(lián)網(wǎng)中進行交互,同時將信息提交給MES系統(tǒng)和頂層的ERP、PLM等與生產(chǎn)計劃、物流、能耗和經(jīng)營相關(guān)的系統(tǒng)。最后指令通過頂層的智能互聯(lián)網(wǎng)端快速下達,從而實現(xiàn)無人化的敏捷生產(chǎn),并達到資源利用及生產(chǎn)效能的最大化。
精進管理 實現(xiàn)更智能的生產(chǎn)運作
必須看到,現(xiàn)階段的制造企業(yè)僅僅有自動化的設(shè)備是遠遠不夠的,必須為冷冰冰的機器加上更多的手,更多的眼,更發(fā)達的腦,實現(xiàn)“智動化”,才是成為“工業(yè)4.0”時代互聯(lián)工廠的核心。
對此,葉子禎舉了一個案例,一家企業(yè)利用自動化設(shè)備的運行,將生產(chǎn)到儲運環(huán)節(jié)所需的時間大大縮短,可以提升總體運營效益的31%。而通過管理自動化,企業(yè)可進一步將從研發(fā)到訂單達交到生產(chǎn)排程到采購備料的制造前置端所需時間再次縮短,還可繼續(xù)提升總體效益的31%,從而使得對價值鏈的整體優(yōu)化效益達62%。
可見,設(shè)備自動化與管理智能化的疊加,在提升制造現(xiàn)場作業(yè)效能的同時,將進一步提升企業(yè)內(nèi)外部協(xié)同運營管理效能,為制造企業(yè)帶來更為智慧的運作,催生更大的生產(chǎn)效益。
在“智能生產(chǎn)”這一深耕了30余年的領(lǐng)域,鼎捷將智能生產(chǎn)劃分為生產(chǎn)管理智能化、產(chǎn)品開發(fā)智能化、供應(yīng)鏈管理智能化、售后服務(wù)智能化、財務(wù)服務(wù)智能化和經(jīng)營管理智能化6大主議題,其下又分解成眾多子議題。針對每個主議題及關(guān)聯(lián)的子議題,鼎捷都設(shè)計了對應(yīng)的“4.0成熟模型”,從LV1-LV4,代表了自動化和智能化水準從低到高。
比如,針對生產(chǎn)管理智能化議題,鼎捷從流程自動化和管理智能化兩個維度,設(shè)定了LV1準確掌握產(chǎn)出-LV2實時掌握進度-LV3實時監(jiān)控異常-LV4自適應(yīng)調(diào)控這一成熟模型,鼎捷將協(xié)助企業(yè)在這一模型中定位現(xiàn)狀(處于何層級),并提供如何進階到下一層次的產(chǎn)品與服務(wù),以幫助企業(yè)從全人工的傳統(tǒng)作業(yè)進入全自動的智能化作業(yè)。
轉(zhuǎn)型C2B 邁向場景時代的智能互聯(lián)
在實現(xiàn)了“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”兩大主題后,訴求創(chuàng)新商業(yè)模式的制造企業(yè)將開始構(gòu)建產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)下的“智能互聯(lián)”情境,從B2C轉(zhuǎn)型C2B,這也成為“工業(yè)4.0”驅(qū)動類型中的頂層架構(gòu)。
廣州一家名為“尚品宅配”的家居企業(yè),憑借其獨特的C2B+O2O定制模式,在受房地產(chǎn)行業(yè)低迷影響而增長乏力的家具行業(yè),仍能夠?qū)崿F(xiàn)60%的年復(fù)合增長,僅廣州的一家體驗店在2014年就實現(xiàn)了2億元營業(yè)額。
憑借大數(shù)據(jù)的設(shè)計體系加上柔性的供應(yīng)鏈,尚品宅配保證了高周轉(zhuǎn)、低庫存的核心競爭力,這也使得其可以滿足消費者多樣的個性化需求,并高效、快速的完成復(fù)雜的家具定制。
可見,以C2B模式為核心的“智能互聯(lián)”離不開“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”的雙重支撐。“定制”和“規(guī)?;保瑥膩硎钦驹诂F(xiàn)代消費的兩端,勢不兩立。前者是一個高端消費的代名詞,后者則往往意味著平價、大眾和標準化。但“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”的實現(xiàn),為兩者間的串聯(lián)提供了可能,“工業(yè)4.0”意味著大規(guī)模定制化時代的真正到來。
為了協(xié)助已走在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型前沿的制造企業(yè)實現(xiàn)“智能互聯(lián)”,鼎捷面對“工業(yè)4. 0”與“互聯(lián)網(wǎng)+”共同構(gòu)成的Prosumer新場景時代,從微企互聯(lián)聚合到全渠道零售,同時整合智能制造,融合成跨界合作生態(tài)系統(tǒng)。
“簡單來說,以消費者為中心,輻射到消費者的朋友圈、家庭、工作,圍繞衣食住行各方面,通過全渠道零售,直接面對生產(chǎn)工廠?!比~子禎總裁介紹道。
這個生態(tài)系統(tǒng)被鼎捷解讀為“企業(yè)互聯(lián)的三環(huán)一線”,其中“一線”代表了從人工生產(chǎn)作業(yè)到智能化生產(chǎn)作業(yè)的管理精進過程,“三環(huán)”則指制造業(yè)的供應(yīng)鏈環(huán)、流通零售的銷售鏈環(huán)、微企的互聯(lián)網(wǎng)環(huán),并向外拓展到協(xié)同設(shè)計、協(xié)同服務(wù)、協(xié)同供應(yīng)、協(xié)同生產(chǎn)、協(xié)同商業(yè)、協(xié)同物流等幾朵協(xié)同云。
鼎捷將“三環(huán)一線”的生態(tài)系統(tǒng)架構(gòu)在自身的服務(wù)云平臺上,在“一線”的層面協(xié)助企業(yè)持續(xù)精進管理,實現(xiàn)智能生產(chǎn);在“三環(huán)”的層面提供信息服務(wù)、運營服務(wù),協(xié)助企業(yè)形成自己的生意運作。這也將全面改變企業(yè)的研發(fā)模式、生產(chǎn)模式、銷售模式、配送模式,協(xié)助企業(yè)構(gòu)成智能互聯(lián)網(wǎng)。
中國的工業(yè)化進程遠遠落后于歐美,追趕需要時間和超乎常人的堅忍。
如果說“工業(yè)4.0”是德國在面對美國的信息產(chǎn)業(yè)和中國的制造成本雙重侵襲下,試圖摸索未來工業(yè)生產(chǎn)的途徑、重建產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢的戰(zhàn)略選擇。
那么,融入“兩化融合”精神的“工業(yè)4.0”路線圖,則代表了中國在由制造大國向制造強國轉(zhuǎn)型過程中的頂層設(shè)計和路徑選擇。
當(dāng)前,工業(yè)4.0概念延伸的智能工廠(Smart Factory) 成為了產(chǎn)業(yè)界和經(jīng)濟界的熱門話題。這場機器與機器對話的工業(yè)革命,正在世界各地悄悄興起。智能工廠把制造自動化擴展到柔性化、智能化和高度集成化。通過人與智能機器的合作,去擴大、延伸和部分地取代技術(shù)專家在制造過程中的腦力勞動。它智能制造將在第三次工業(yè)革命的基礎(chǔ)上,從自動化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。那么到底什么是智能工廠?智能工廠的德國和中國樣本是什么樣子,本文將向讀者系統(tǒng)地展示。
智能工廠的定義和特征
2017年3月,由國務(wù)院發(fā)展研究中心主辦、中國發(fā)展研究基金會承辦的中國發(fā)展高層論壇2017年年會上,工信部部長苗圩在會上肯定了我國制造業(yè)不斷創(chuàng)新的成果,并認為在工業(yè)4.0智能工廠時代工業(yè)機器人創(chuàng)新中心的建設(shè)將不斷提速。2017年4月7日,由e-works數(shù)字化企業(yè)網(wǎng)主辦的“2017深圳智能工廠高峰論壇”在深圳召開。深圳市也在準備于今年12月開幕的深圳國際先進制造與智能工廠展,智能工廠的發(fā)展已經(jīng)成為未來趨勢。
當(dāng)前,智能制造熱度高企,石化、鋼鐵、機械裝備制造、汽車制造、航空航天、飛機制造等行業(yè)紛紛開始探索建設(shè)智能工廠。作為“中國制造2025”的主攻方向,總理一直高度關(guān)注智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展??偫碓诮衲甑摹墩ぷ鲌蟾妗分袆倓偺岢?017年要全面深入實施《中國制造2025》?!吨袊圃?025》明確提出要推進制造過程智能化,在重點領(lǐng)域試點建設(shè)智能工廠/數(shù)字化車間,這必將加速智能工廠在工業(yè)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。
工信部印發(fā)的《原材料工業(yè)兩化深度融合推進計劃(2015~2018年)》也提出,要以智能工廠示范為著力點,推動企業(yè)向服務(wù)型和智能型轉(zhuǎn)變,提升我國原材料工業(yè)綜合競爭力。
實際上,早在這些戰(zhàn)略和計劃之前,包括數(shù)字化工廠、智能工廠以及智能制造等概念就已經(jīng)出現(xiàn)。只不過,原來的概念都是建立在“數(shù)字化工廠”的基礎(chǔ)之上。數(shù)字化工廠的本質(zhì)就是實現(xiàn)信息的集成,通過對企業(yè)全部流程進行數(shù)據(jù)采集,建立數(shù)據(jù)庫,將物理工廠變成數(shù)字化工廠。
而今提出的智能工廠,是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)加強信息管理服務(wù),提高生產(chǎn)過程可控性、減少生產(chǎn)線人工干預(yù),以及合理計劃排程。同時,集初步智能手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)于一體,構(gòu)建高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保、舒適的人性化工廠??梢钥闯觯悄芄S的本質(zhì)是人機交互,也就是賦予智能工廠自主判斷、自我學(xué)習(xí)、自行維護能力,能夠采集、分析、判斷、規(guī)劃和現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和流程;也可以利用可視技術(shù)進行推理預(yù)測,利用仿真及多媒體技術(shù),將實境擴增展示設(shè)計與制造過程。
當(dāng)然,概念上的實現(xiàn)需要技術(shù)的支撐,沒有硬件的支持,智能工廠也是空中樓閣。
在硬件配備上,智能工廠主要是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、柔性、低耗能模式生產(chǎn)的工廠。比如智能工廠配備的智能儀表等要具有自我監(jiān)測、自我維護的感知能力,能夠理解環(huán)境信息和自身信息,并進行分析和判斷;智能設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通和實時控制,通過設(shè)備間的互聯(lián)來提高設(shè)備間的協(xié)同作業(yè)的能力,從而使生產(chǎn)模塊間的搭配方式更靈活、更自由;同時還要有系統(tǒng)的軟件來支撐,實現(xiàn)總體數(shù)據(jù)整合,通過進行大數(shù)據(jù)智能分析來建立專家系統(tǒng),進行智能決策。
除此之外,由于智能工廠主要在3C制造、物流倉儲、食品飲料、機械制造、材料加工、包裝、汽車、醫(yī)藥、消費品等行業(yè)應(yīng)用較多,所以智能工廠的生產(chǎn)設(shè)備需要具備足夠的安全性、可靠性、可用性和可維護性,并符合人機工程理念;生產(chǎn)流程能實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期管理,生產(chǎn)物料、生產(chǎn)過程、物流、倉儲、銷售、應(yīng)用數(shù)據(jù)可追溯;此外一般還需要具備生產(chǎn)可視化系統(tǒng),能快速提供完整、準確、及時、一致的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)資源、生產(chǎn)物流、操作人員等信息,并支持移動和固定客戶端。智能工程還需要配備完善的產(chǎn)品質(zhì)量管理系統(tǒng)和測試檢驗系統(tǒng),以讓產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可控達到行業(yè)先進水平。
智能工廠的德國樣本:西門子、博世、巴斯夫和奧迪
作為工業(yè)4.0概念的提出者,德國也是第一個實踐智能工廠的國家。
位于德國巴伐利亞州東部城市安貝格的西門子工廠就是基于互聯(lián)網(wǎng)智能工廠的早期案例。西門子工廠主要生產(chǎn)可編程邏輯控制器(PLC)及相關(guān)產(chǎn)品,產(chǎn)品種類達1000多種。安貝格工廠可以看做是所有智能工廠的原型工廠。該工廠將工藝的規(guī)劃與工程化、生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)劃與工程化、仿真優(yōu)化及驗證全部實現(xiàn)數(shù)字化,并且能夠達到實體與數(shù)字信息同步,達到設(shè)計、制造、調(diào)試信息一體化的聯(lián)動,其中任何一個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)變化,都能在整個環(huán)節(jié)上同步進行變更,強調(diào)的是集成的、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準。
正是依賴統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和聯(lián)動機制,安貝格工廠僅通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就可以進行聯(lián)絡(luò),大多數(shù)設(shè)備都在無人操作狀態(tài)下進行挑選和組裝。安貝格工廠為全球6萬多家客戶提品,達到自接到訂單,最短可達到一天之內(nèi)為用戶提品,生產(chǎn)組織形式真正高效、靈活。這個占地10萬平方米的廠房內(nèi),員工僅有1000名,最令人驚嘆的是,每100萬件產(chǎn)品中,次品約為15件,可靠性達到99%,追溯性更是達到100%。
位于德國洪堡的博世工廠主要生產(chǎn)汽車發(fā)動機零部件,作為博世公司旗下智能工廠的代表,博世工廠主要解決的是機器與人之間的協(xié)調(diào)關(guān)系,在博世工廠,人始終能在智能生產(chǎn)中找到一席之地,而且人是整個生產(chǎn)體系中最靈活的一部分。尤其是在很多裝配的精細環(huán)節(jié),機器的出錯率依然很高,所以博世工S也建立了工人同機器人“混搭”而成的生產(chǎn)線,這樣就將人力轉(zhuǎn)移到更加靈巧和復(fù)雜的工序中去。
為了便于人機對話,博世工廠生產(chǎn)線所有零件都有一個獨特的射頻識別碼,能同沿途關(guān)卡自動“對話”。每經(jīng)過一個生產(chǎn)環(huán)節(jié),讀卡器會自動讀出相關(guān)信息,反饋到控制中心進行相應(yīng)處理,從而提高整個生產(chǎn)效率。獨立的射頻碼給博世公司旗下工廠的20多條生產(chǎn)線帶來了低成本高效率的回報。目前博世在全球十家工廠每個月掃描200萬個射頻碼。而這種讓每個零件都能說話的技術(shù),也是智能工廠的重要體現(xiàn)形式。
德國巴斯夫化工集團凱澤斯勞滕工廠也是智能工廠的佼佼者。還是對于射頻碼的利用,傳統(tǒng)化工巨頭巴斯夫則在這方面更進一步。巴斯夫位于凱澤斯勞滕的試點智能工廠所生產(chǎn)的洗發(fā)水和洗手液已經(jīng)完全實現(xiàn)自動化。隨著網(wǎng)上的測試訂單的下達,其生產(chǎn)流水線上的空洗手液瓶貼著的射頻識別標簽會自動地跟生產(chǎn)機器進行通訊,告知后者它需要何種肥皂、香料、瓶蓋顏色和標記。在這樣的流水線上,每一瓶洗手液都有可能跟傳送帶上的下一瓶全然不同。值得注意的是,巴斯夫化工集團的很多理念已經(jīng)引起了歐洲化工界的普遍注意。德國Dechema協(xié)會2016年9月公布的白皮書“化工企業(yè)的數(shù)字化”更是將巴斯夫工廠作為典型案例進行解析,PROCESS雜志于2016年10月在德國維爾茨堡舉辦的“第六屆數(shù)字化工廠”論壇的總結(jié)認為,智能化工工廠是全數(shù)字化控制的、建立在數(shù)字化流程設(shè)備基礎(chǔ)之上的綜合化工生產(chǎn)基地。其主導(dǎo)思想是:為復(fù)雜的流程工藝設(shè)備開發(fā)數(shù)字化的3D模型,從流程設(shè)備的規(guī)劃設(shè)計、生產(chǎn)制造和安裝調(diào)試開始,在流程設(shè)備的整個壽命周期內(nèi)都可以使用的3D模型。而巴斯夫智能工廠建設(shè)以來的第一號目標就是,每一臺真實的流程設(shè)備都有一個完整的、可供智能化網(wǎng)絡(luò)使用的數(shù)字化圖像數(shù)據(jù)。
奧迪一直都十分重視生產(chǎn)線技術(shù)的創(chuàng)新和突破。目前,奧迪在生產(chǎn)的許多方面都已經(jīng)達到了“智能工廠”的要求。例如,通過增強現(xiàn)實工具“世界之窗”(Window to the World)系統(tǒng),預(yù)生產(chǎn)中心的員工能夠?qū)⑻摂M3D零部件投影到汽車上,從而實現(xiàn)虛擬世界與現(xiàn)實世界的汽車開發(fā)精確結(jié)合。在奧迪模具部門,先進的3D打印設(shè)備能夠生產(chǎn)出復(fù)雜的金屬零部件,其智能工具可以通過準確的高壓分配對金屬板材進行沖壓,精確度高達百分之一毫米。在英戈爾斯塔特工廠的裝配車間,機器人與員工在生產(chǎn)線上并肩工作,機器人以適當(dāng)?shù)乃俣群头先梭w工學(xué)的位置向員工傳送零部件。
在奧迪智能工廠中的零件物流運輸全部由無人駕駛系統(tǒng)完成。小型化、輕型化的機器人將取代人工來實現(xiàn)瑣碎零件的安裝固定。奧迪智能工廠發(fā)明的柔性抓取機器人最大特點在于柔性觸手,這種結(jié)構(gòu)類似于變色龍舌頭,抓取零件更加靈活。除了抓取普通零件外,柔性抓取機器人還可以抓取螺母、墊片之類的細微零件。
奧迪的在線雜志《Encounter》還展望了未來汽車生產(chǎn)的遠景:放棄傳統(tǒng)的裝配線,采用獨立智能工作臺(competence islands)生產(chǎn)汽車,所有的部件由3D打印制作,無人機負責(zé)材料的運輸,汽車則在生產(chǎn)完成后自動駛離生產(chǎn)線。
可以看到,德國的智能工廠主要依賴數(shù)字化、模擬仿真、模塊化及相對標準化的產(chǎn)品設(shè)計,和基于自己產(chǎn)品的物料清單、工藝清單的數(shù)字化、信息化與自動化的高度融合,來實現(xiàn)智能工程的穩(wěn)定運行。
智能工廠的中國樣本:格力、美的、海爾和鴻海
美的已在合肥、武漢、廣州空調(diào)生產(chǎn)中心建設(shè)了三座智能工廠。所謂“智能”,指工廠在設(shè)備自動化、生產(chǎn)透明化、物流智能化、管理移動化、決策數(shù)據(jù)化進行了升級和改造。主要用于美的家電空調(diào)等產(chǎn)品的制造。工廠內(nèi)建有智能化中控中心,可實現(xiàn)線上線下數(shù)據(jù)共享,通過手機等移動終端實時了解數(shù)據(jù),接入平臺。
據(jù)悉,美的智能工廠的設(shè)計與搭建共耗時兩年時間,前期走訪德國、日本等國調(diào)研,累計投入50億元。廠內(nèi)共布設(shè)有1500臺機器人,改用智能工廠后,訂單交付周期縮短50%,效率增長100%。在C2M(Consumer to Manufacturer,反向定制)的制造模式下,客戶從下訂單到收貨,12天完成,還可全程訂單跟蹤。在美的的智能制造產(chǎn)業(yè)布局中,庫卡作為主體,幫助美的集團在機器人本體生產(chǎn)、工業(yè)自動化方案、系統(tǒng)集成、以及智能物流等領(lǐng)域全面布局。
在格力空調(diào)武漢生產(chǎn)線,已實現(xiàn)高度自動化。經(jīng)過格力人不懈的努力,格力在智能制造上取得了矚目的成就,自主研發(fā)的智能產(chǎn)品覆蓋了工業(yè)機器人、智能AGV、數(shù)控機械手、大型自動化線體、數(shù)控機床、智能檢測設(shè)備、工業(yè)零部件等10多個領(lǐng)域,上百種規(guī)格產(chǎn)品,超百項專利技術(shù)。整個格力電器武漢工廠共安裝了120臺工業(yè)機器人,這些機器人和自動化生產(chǎn)線都是格力自己研發(fā)生產(chǎn)的,具有完全知識產(chǎn)權(quán)。在格力智能總裝工廠里面,AGV智能物流系統(tǒng)自動將需要的物料運達指定地點,然后由機器人接力,將物料提上生產(chǎn)線,自動打上螺釘螺母,之后在計算機控制的生產(chǎn)線上,由機器人自動安裝底盤、插管、頂蓋等各個部件,中間還穿插人工輔助的以機器人操作為主的焊接和制冷劑灌注等工藝流程。最后在末端進行自動化套袋、包裝,一臺空調(diào)就生產(chǎn)出來了。
海爾先后建造了沈陽冰箱、鄭州空調(diào)、佛山滾筒、膠州空調(diào)、青島熱水器、FPA電機、青島模具和中央空調(diào)七大互聯(lián)工廠。在不斷改良、迭代中追求高精度下的高效率。海爾的智能工廠可以實現(xiàn)信息在“人―人”、“人―物”、“物―物”之間自動傳遞的理念,此外柔性生產(chǎn)線、智能互聯(lián)工廠可以滿足為用戶大規(guī)模定制的需求。
海爾打造的智能平臺COSMOPlat是“企業(yè)和智能制造資源最專業(yè)的連接者”,能夠幫助更多的企業(yè)更快、更準確的向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)型。作為中國首個、也是最大的自主研發(fā)和創(chuàng)新的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”平臺,COSMOPlat目前有20多套相關(guān)軟件均屬海爾自主產(chǎn)權(quán)開發(fā)。它既不等同于美國由“軟”至“硬”的模式,也跟德國以“硬”求“軟”的模式不同,而是海爾在打造互聯(lián)工廠的實踐中,逐步構(gòu)建的一個開放共享的生態(tài)體系。該平臺運轉(zhuǎn)的核心用戶可以全流程參與產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)、生產(chǎn)制造、物流配送、迭代升級等環(huán)節(jié),進而實現(xiàn)產(chǎn)品從大規(guī)模制造到大規(guī)模定制的快速轉(zhuǎn)型?,F(xiàn)在海爾COSMOPlat平臺上聚集了上億的用戶資源,同時還聚合了300萬+的生態(tài)資源,形成了用戶與資源、用戶與企業(yè)、企業(yè)與資源的3個“雙邊市場”。目前海爾的COSMOPlat與通用電氣的Predix、西門子的Mindsphere平臺已經(jīng)成為智能制造的代表平臺,推動中國的制造業(yè)不斷向智能制造領(lǐng)域邁進。
鴻海集團布局的智能工廠已經(jīng)擴及在中國28個廠區(qū),智能工廠朝向無紙化、無人化和圖像化發(fā)展。目前鴻海正在與英特爾(Intel)合作,推動富士康在武漢智能工廠轉(zhuǎn)型。 鴻海集團積極布局機器人、高階設(shè)備、數(shù)控機床、智能生產(chǎn)、智能工廠與系統(tǒng)整合。透過建立平臺,累積龐大的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù),逐步具有分析能力,朝向軟硬整合目標前進。鴻海集團在中國持續(xù)布局熄燈工廠,目前集團熄燈工廠數(shù)超過5個,有望增加到10個,包括成都制造平板計算機的塑料成型、噴涂、CNC加工等制程,就采用熄燈工廠模式。 此外,鴻海集團在重慶廠區(qū)的一體成型計算機以及顯示器部分制程,以及鄭州廠區(qū)的CNC工廠,也采用熄燈工廠模式。
中國建造“智能工廠”還需要苦練內(nèi)功
2017年3月,上海市經(jīng)信委印發(fā)了《關(guān)于上海創(chuàng)新智能制造應(yīng)用模式和機制的實施意見》,以加快上海智能制造發(fā)展,實施期限為2017-2020年?!兑庖姟分赋?,培育10家引領(lǐng)性智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商,建設(shè)100家示范性智能工廠,帶動1000家企業(yè)實施智能化轉(zhuǎn)型。此外,唐山曹妃甸區(qū)出臺《打造北京曹妃甸F代產(chǎn)業(yè)加工制造基地工作方案》,提出通過創(chuàng)新協(xié)同制造模式,到2020年,聯(lián)合北京打造5個智能工廠或互聯(lián)工廠,建設(shè)50條(個)自動化生產(chǎn)線或數(shù)字化車間。
中國航天科技集團總工程師楊海成先生在主席致辭中說:“此次大會召開之時,恰逢中國制造2025 頒布和互聯(lián)網(wǎng)+ 全面推動,在我國與德國及其他友好國家密切合作之際,我相信,本次大會將會提供豐富的“大餐”,幫助參會嘉賓洞察和了解全球先進企業(yè)的經(jīng)驗和優(yōu)勝之道。”在會議期間,來自大中型骨干企業(yè)、行業(yè)研究機構(gòu)和解決方案供應(yīng)商的多位專家、學(xué)者暢談“工業(yè)4.0”和“智能制造”,本刊記者輯錄片斷于此,以饗讀者。
走向智慧工廠時代
中國航天科技集團總工程師楊海成
基于中國制造2025 整體規(guī)劃,中國制造業(yè)將走向何方?現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,使人類進入到了一個基于智慧和網(wǎng)絡(luò)的智能機器大生產(chǎn)時代,這是新一輪工業(yè)革命的重要特征。過去,機器替代人的一部分體力,今后,將替代人的一部分智力,這將使人類進入到一個智慧的大生產(chǎn)階段。中國制造從傳統(tǒng)工廠向數(shù)字工廠的邁進,需要大量付出,從數(shù)字工廠邁向智能工廠,則更為艱苦,在國家戰(zhàn)略框架的引領(lǐng)下,中國的制造業(yè)一定能產(chǎn)生翻天覆地的變化,一定能走在全球制造業(yè)的前列。
數(shù)字化工廠是工業(yè)4.0的基礎(chǔ)
同濟大學(xué)中德先進制造技術(shù)中心執(zhí)行主任沈斌教授
工業(yè)4.0 的核心是“產(chǎn)業(yè)價值鏈相關(guān)的活動、能力和速度,實時掌握所有信息,在任何的時間點導(dǎo)出優(yōu)化的價值”,可以概括為“信息”和“速度”。工業(yè)4.0 的基礎(chǔ),首先是數(shù)字,企業(yè)的所有活動都要數(shù)字化,數(shù)字化工廠是邁向工業(yè)4.0 的第一步,數(shù)字化工廠是工業(yè)4.0 的基礎(chǔ)。
工業(yè)4.0有多遠
新松機器人自動化股份有限公司總裁曲道奎
第一,工業(yè)4.0 是否已經(jīng)來臨,還是懸浮在空中?前三次工業(yè)革命的最大區(qū)別在于,以前是生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量的大幅提高和生產(chǎn)成本的降低,基核心點在于規(guī)模化,而第四次工業(yè)革命更著重于靈活性,即柔性和智能,同時深度考慮資源要素,其核心點是以智能設(shè)備為支撐的數(shù)字化、智能化和萬物互聯(lián)。工業(yè)4.0 本質(zhì)上依然是制造模式的變革,制造裝備的變革?,F(xiàn)在信息化的平臺、環(huán)境和設(shè)備都已出現(xiàn)并已相對成熟,完全可以支撐起工業(yè)4.0,不過自身需要繼續(xù)向更完善、更精細化的方面發(fā)展。
第二,工業(yè)4.0 不是單獨的工業(yè)4.0 革命,還將帶來更廣泛的社會相關(guān)變革,是一種系統(tǒng)化的變革。
從Physical到Cyber,再到Physical
中航工業(yè)信息技術(shù)中心首席顧問寧振波研究員
想了解智能制造,必先深入了解CPS,欲深入了解CPS,必須了解Cyber。Cyber 被譯為“信息”,但其實Cyber 的含義與信息(Information) 概念迥異。Cyber 有控制、網(wǎng)絡(luò)、協(xié)同、眾創(chuàng)、虛擬的含義,Cyber 實質(zhì)上指的是一種控制機制,而控制的載體才是信息(Information)。所以,現(xiàn)在CPS,只能有一個譯法,那就是:賽博—物理系統(tǒng),而非信息—物理系統(tǒng)。
在Physical 物理時代,制造業(yè)用的方法是制作出實體后的試錯法,而在Cyber 時代,能通過建模的方法,來確定是否可以投產(chǎn)。Cyber 空間中的Physical,是指從數(shù)字樣機到實物產(chǎn)品。所以未來的制造模式是從Physical 到Cyber,再到Physical。
加強中德交流,共同發(fā)展
德工業(yè)4.0產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟常務(wù)副理事長李萬林博士
除智能生產(chǎn)外,德國業(yè)界把“智能服務(wù)”添加到工業(yè)4.0 的范疇中,這就使得整個產(chǎn)業(yè)都實現(xiàn)了數(shù)字化,可以實時地獲取數(shù)據(jù),憑借數(shù)據(jù)支持在產(chǎn)業(yè)鏈中隨時對解決方案進行優(yōu)化。工業(yè)4.0 可以實現(xiàn)了人—物體—系統(tǒng)的有機結(jié)合,開創(chuàng)大規(guī)模生產(chǎn)下的個性化定制模式。
針對工業(yè)4.0,全球幾大國都提出了相似的方針對策,本質(zhì)區(qū)別不大。中德之間要增加多層次、全方位的交流,這對兩國戰(zhàn)略目標的達成都會大有裨益。
深入研究中國的智能制造戰(zhàn)略
“‘中國制造2025’是一個發(fā)展的、動態(tài)的概念,是一個理解未來信息技術(shù)與工業(yè)融合發(fā)展的多棱鏡?!敝袊こ淘涸菏俊⒃痹洪L鄔賀銓對《中國經(jīng)濟信息》記者說。
2015年10月15至16日,來自全球的企業(yè)精英與學(xué)界專家匯聚青島,共同探討了互聯(lián)網(wǎng)如何改造工業(yè),中國制造2025如何實現(xiàn)、互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)變革之路何去何從等問題。
第四次工業(yè)革命:將開啟集散制造模式
眾所周知,當(dāng)前我國經(jīng)濟下行,而工業(yè)經(jīng)濟下行的壓力有加大趨勢。據(jù)工信部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2015年1到8月規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)增加值增幅6.3%,其中8月份是6.1%。
“‘十二五’以來同期最低的,虧損企業(yè)的面在擴大,現(xiàn)在全國20%的企業(yè)虧損?!比珖f(xié)常委、經(jīng)濟委員會副主任、工業(yè)和信息化部原部長李毅中預(yù)計,尚未公布的9月份數(shù)據(jù)更加不樂觀,可能會更低。
工業(yè)生產(chǎn)者出廠價格指數(shù)(PPI)9月份剛公布,連續(xù)43個月負增長,而且負5.9%,負的越來越多,需求明顯不足,進出口前三個季度下降了7.7%。據(jù)李毅中回憶,這在過去是沒有過的,企業(yè)效率下滑如此迅速,生產(chǎn)經(jīng)營狀況困難,1到8月份規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)主營業(yè)務(wù)收入累計只增長1.3%,利潤下降了1.9%。
但在工業(yè)經(jīng)濟整體每況日下時,令人稍感安慰的是新力崛起。所謂新力指的是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè),近幾年迅速發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的活力和動力。
從去年到現(xiàn)在,高科技產(chǎn)業(yè)增加值的增速,始終比工業(yè)增加值的增速高5個百分點,像電動汽車、工業(yè)機器人這些高端產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)量明顯增加,甚至成幾倍的增加。
在工業(yè)企業(yè)利潤總趨勢下滑的情況下,高新技術(shù)制造業(yè)利潤增幅是14.6%。投資方面,僅有的18.7%的工業(yè)投資中,僅高技術(shù)制造業(yè)投資就占了13.3%。
但李毅中明確指出,在制造業(yè)里,高新技術(shù)制造業(yè)增加值占比只有不到12%,這意味著:新興產(chǎn)業(yè)在加快發(fā)展,但它增加的那一塊還補不上傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)減弱掉下來的那一塊,所以新興產(chǎn)業(yè)還要再加快發(fā)展。
“新興產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是我國經(jīng)濟行穩(wěn)致遠的發(fā)動機,既要發(fā)展新產(chǎn)業(yè),新技術(shù),把它做大做強,也要致力于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重構(gòu)再造,給它增加動力,把它做優(yōu)做強,所以我認為這兩者必須同時發(fā)力,不能偏廢,不能失衡。”李毅中說。
中國工程院院士、快速制造國家工程研究中心主任盧秉恒將這場新舊更迭的變革稱為“第四次工業(yè)革命”。
“信息時代以機器代替人的智力,再一次回歸到多品種小批量的生產(chǎn),滿足消費群體的個性化需求,進而形成了一個集散制造的模式?!北R秉恒認為,這是這場以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的變革最明顯的特征。
中國版的“工業(yè)4.0”規(guī)劃――《中國制造2025》,已經(jīng)由國務(wù)院于2015年5月8日正式公布。
在李毅中看來,互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)具體可包含四個方面內(nèi)容:一個是數(shù)字化的智能制造;一個是大規(guī)模的個性化定制;一個是網(wǎng)絡(luò)化的協(xié)同制造;第四是社會化的服務(wù)性制造。
這四個方面又尤以智能制造為核心??偠灾?,互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)不但是指制造業(yè),它會同時釋放和引發(fā)出更多的投資機會、發(fā)展機遇和改革措施,帶動輻射到國民經(jīng)濟和社會進步的多個領(lǐng)域。
個性、透明的互聯(lián)工廠:以海爾智能制造探索為例
智能制造是中國互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的核心,也是第四次工業(yè)革命的重點。以海爾在智能制造上的探索為例,在海爾集團董事局主席兼CEO張瑞敏的眼中,海爾智能制造是以用戶全流程最佳體驗為核心目的,將工廠完全向用戶“透明”,這也充分展示海爾對智能制造的高度自信。
參觀海爾的智能制造工廠可見,借助安裝在工廠里的攝像頭,把互聯(lián)工廠開放給用戶,用戶可以通過移動設(shè)備看到四個海爾整機互聯(lián)工廠的每條生產(chǎn)線的生產(chǎn)畫面。而接下來用戶需求會連接到互聯(lián)工廠,讓產(chǎn)品從研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)實現(xiàn)全流程對用戶透明、可視。
同時,用戶可通過手機實時掌握互聯(lián)工廠的生產(chǎn)進度。讓用戶從產(chǎn)品購買者變身了“產(chǎn)品設(shè)計者與生產(chǎn)監(jiān)督者”,真正做到了定制全流程的透明化和可視化,讓工廠與用戶零距離。
其實早在2000年初,張瑞敏就為海爾的互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型制定了路線和方向。實質(zhì)即為將產(chǎn)品和工廠都變成智能化,也就是說在產(chǎn)品這方面要變成一個智慧生活的整體解決方案,在工廠這方面要轉(zhuǎn)型為互聯(lián)工廠。
“在智慧生活這方面,原來由單一生產(chǎn)硬件產(chǎn)品到提供整個智慧生活的場景解決方案。在互聯(lián)工廠這方面,從大規(guī)模制造向大規(guī)模定制方面轉(zhuǎn)型?!睆埲鹈羧缡亲骷毣?。
為此,海爾針對用戶提出“智慧家庭”概念,并率先推出全球首個U+智慧生活開放平臺,搭建智慧生活七大生態(tài)圈,包括空氣、洗護、用水、美食、安全、健康和娛樂,憑借建立開放生態(tài)圈,吸引全球顛覆引領(lǐng)資源,真正開始了實現(xiàn)從硬件生產(chǎn)到軟件和服務(wù)的個性化定制轉(zhuǎn)變的探索。
海爾的智慧烤箱正是這一探索的落地實踐。在傳統(tǒng)的家庭烘焙中,硬件、食譜和食材這三者是割裂的。而海爾的智慧烤箱將把它變成一個和用戶交互的生態(tài)圈。
海爾作出的市場分析表明,現(xiàn)在用戶關(guān)注的不再是單純一個烤箱,而是一個烤箱它烘焙的解決方案。
由此海爾希望通過它關(guān)注這個解決方案來倒逼產(chǎn)品的不斷迭代,在這個過程當(dāng)中所有各方,食材供應(yīng)商,培訓(xùn)方都進入系統(tǒng)里面實現(xiàn)和用戶交互,最終形成完整的生態(tài)圈幫助用戶實現(xiàn)智慧生活。
“通過無縫化,透明化,可視化,通過和用戶交互,包括眾創(chuàng)定制,下單、生產(chǎn)、交付全流程的可視,這個可視還不是完全的用戶使用過程的結(jié)束,而剛剛是一個開始,通過用戶使用體驗再回頭和用戶實現(xiàn)交互,形成閉環(huán)迭代?!焙柤译姰a(chǎn)業(yè)集團副總裁陳錄城認為,海爾的互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型和傳統(tǒng)制造業(yè)最大的不同在于,當(dāng)用戶下單,一臺家電賣出去的時候,海爾對用戶的交互服務(wù)才剛剛開始。
讓陳錄城最為津津樂道的是沈陽冰箱工廠。這是由海爾構(gòu)建的,全球家電業(yè)第一個互聯(lián)工廠。高精度和高效率提升明顯,而且實現(xiàn)了全流程各個節(jié)點的可視。
在用戶價值方面,傳統(tǒng)的工廠一條線頂多生產(chǎn)20種型號,沈陽冰箱一條線上可以生產(chǎn)500多種型號,柔性較高,訂單交付周期能從傳統(tǒng)的20多天縮短至7天,陳錄城自稱這一時間仍有壓縮空間。目前整個集團在全球的59個工廠初步建成的樣板有7個,其中有5個整機工廠,2個模塊工廠。
智能制造離不開對大數(shù)據(jù)的整合與應(yīng)用。據(jù)陳錄城介紹,海爾家電把所有用戶的數(shù)據(jù)、產(chǎn)品的數(shù)據(jù)以及供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù),包括供應(yīng)商這些所有的數(shù)據(jù)把它互聯(lián)起來,然后進行數(shù)據(jù)模型的建設(shè),探索的方向就是自學(xué)習(xí),自優(yōu)化,自控制,自判斷這個方向發(fā)展。
“這個生態(tài)圈是基于用戶零距離前提下搭建起來的,大家可以看外圈就是用戶全流程參與,它是一個并聯(lián)的生態(tài)圈,內(nèi)圈是一個用戶交互圈,從交互、設(shè)計、購買、使用、體驗和迭代?!标愪洺茄葜v的PPT上畫了兩個圈,這兩個圈疊加起來我們形成了一個優(yōu)關(guān)方增值的生態(tài)系統(tǒng)。
在這個生態(tài)系統(tǒng)里面,海爾的創(chuàng)客、一流的資源,包括設(shè)計資源、模塊商,設(shè)備商,物流資源和服務(wù)資源都加入進去,在這個平臺上創(chuàng)造出共同的用戶價值,然后共同分享這個價值。
陳錄城也承認,海爾探索是不斷試錯的過程,尤其是在用戶的定制和互聯(lián)可視這方面,還要通過整合全球一流的資源,在海爾開放平臺上不斷探索。
張瑞敏總結(jié)近年來海爾集團從轉(zhuǎn)型探索發(fā)展中獲得了一些成功和失敗的經(jīng)驗,認為最重要的探索就是,企業(yè)在轉(zhuǎn)型過程中將黃金圈法則作為了轉(zhuǎn)型思想依據(jù)和思維模式
2012年,張瑞敏啟動了海爾的“網(wǎng)絡(luò)化”發(fā)展戰(zhàn)略;2013年,海爾提出“企業(yè)無領(lǐng)導(dǎo),管理無邊界,供應(yīng)鏈無尺度”的“三無戰(zhàn)略”;如今,“三化”取代了“三無”,即:企業(yè)平臺化,員工創(chuàng)客化,用戶人性化。
企業(yè)平臺化就是顛覆傳統(tǒng)企業(yè)科層制,用戶的個性化則顛覆了產(chǎn)銷分離制,在滿足用戶的個性化需求的同時,企業(yè)的動力,也就是員工就變成創(chuàng)客,顛覆了雇傭制。到最后企業(yè)只有三種人,平臺主,小微主,創(chuàng)客。
未來變革之勢:推進國際交流合作
在中國制造2025正式前,今年3月,中證公司專門開了一個指數(shù)叫“工業(yè)4.0指數(shù)”,把市場上和4.0這個概念相關(guān)的股票集合在一起,這個指數(shù)近段時間漲勢頗猛,跑贏了大盤。有股評分析師說,主要是因為默克爾要來了,有望實現(xiàn)她的再次訪華,市場對于中國和德國之間的工業(yè)4.0合作不乏也產(chǎn)生了些興趣和聯(lián)想。
《中國經(jīng)濟信息》記者梳理發(fā)現(xiàn),實際上在去年總理訪問德國的時候,就跟德國總理默克爾共同探討了中德在工業(yè)4.0方面的合作。據(jù)鄔賀銓透露,中國的互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)計劃的提出,也受到德國工業(yè)4.0的影響。
據(jù)悉,中國工程院負責(zé)在研究咨詢項目中國制造的時候,曾經(jīng)也有中國工程院訪問團到德國西門子公司學(xué)習(xí)德國工業(yè)4.0,應(yīng)該說在中國制造2025路線圖制定過程中是參考了德國工業(yè)4.0的。
但鄔賀銓指出,兩國工業(yè)發(fā)展首先是起點不同,德國已經(jīng)完成了工業(yè)化,中國還處在工業(yè)化過程之中,還有不少企業(yè)處于2.0、3.0階段。其次,覆蓋范圍也有所不同,在中國,雖然消費型互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的不錯,但整個商業(yè)體系還不夠完備,未來還有巨大發(fā)展空間,互聯(lián)網(wǎng)+并不限于產(chǎn)業(yè)。中國也將需要繼續(xù)向德國、美國及其他國家學(xué)習(xí),在“互聯(lián)網(wǎng)+”的過程中仍應(yīng)推進多方合作。
然而,工業(yè)4.0在德國是如何實現(xiàn)的呢?德國國家科學(xué)與工程院院士赫爾茨克分享了這一過程,總結(jié)出一些經(jīng)驗。
當(dāng)2006年德國總理默克爾提出來工業(yè)4.0概念的時候,她召集了一個由科學(xué)家組成的委員會來決定這個戰(zhàn)略的可行性。隨后逐漸形成了包括業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)者、學(xué)者、科研者共同組成的專業(yè)小組去調(diào)查了解它的可行性。
之后這個小組開展了一系列的產(chǎn)業(yè)集群性研究,在這過程當(dāng)中找到一些可行性的應(yīng)用,如何不斷地去持續(xù)提高科技的使用,使得能夠在經(jīng)濟當(dāng)中發(fā)揮更大的作用。包括像能源、天氣、交通運輸、電信、社區(qū),在這些方面當(dāng)然里面有很多互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù),形成了諸多產(chǎn)業(yè)集群化的應(yīng)用,并且不斷發(fā)展。
“與此同時,我們也有一些國家級這樣的平臺,在工業(yè)4.0平臺基礎(chǔ)之上還包括一些智能服務(wù)方面,它們都是由兩個部長領(lǐng)銜,在研究部部長和經(jīng)濟部部長領(lǐng)銜之下,當(dāng)然還有工作組,包括一些來自于產(chǎn)業(yè)界,還有產(chǎn)學(xué)研整個結(jié)合的群體?!焙諣柎目送ㄟ^具體介紹人員分配,強調(diào)了在實現(xiàn)工業(yè)4.0過程中,德國政府對于組織聯(lián)合業(yè)界與學(xué)界發(fā)揮的重要作用。
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