工業(yè)4.0現(xiàn)在是一個熱門話題,國家也提出了中國制造2025規(guī)劃,。那么,,在企業(yè)邁向工業(yè)4.0的道路上有何建議?
工業(yè)4.0是一個工業(yè)化生產(chǎn)制造的藍(lán)圖,是將來的生產(chǎn)制造的高速公路,,是將來制造和物流的一個交互互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng),。不論是智能制造、互聯(lián)網(wǎng)+還是工業(yè)4.0,,這些愿景都是美好的,,是希望進(jìn)行大規(guī)模地工業(yè)化生產(chǎn),生產(chǎn)可以由各智能工業(yè)化生產(chǎn)單元協(xié)作進(jìn)行,一個生產(chǎn)單元可以大到一個企業(yè),、一個工廠及車間,,也可以小到一架機(jī)臺、一道生產(chǎn)工序,、一臺機(jī)器人,、一臺3D打印機(jī),每一個在這個生態(tài)圈的工業(yè)化生產(chǎn)單元之間以及生產(chǎn)單元內(nèi)部,,都能通過數(shù)字化的指令來控制和指示生產(chǎn)和物流運(yùn)行,,工廠間及工廠內(nèi)部各生產(chǎn)單元進(jìn)行相互協(xié)作,只要通過指令就能以高效率,、高質(zhì)量,、低成本、小資源的方式來完成大規(guī)模地工業(yè)化生產(chǎn)制造,。愿景是美好的,,但是我覺得要達(dá)到這一步,還需要很長的一個時間,。
在國際國內(nèi)的環(huán)境下,,中國政府提出了中國制造2025的重大戰(zhàn)略部署規(guī)劃,通過10年時間,,使中國邁入制造工業(yè)化強(qiáng)國行列,。不論互聯(lián)網(wǎng)+、數(shù)字化制造,、智能制造,、工業(yè)4.0還是中國制造2025的概念提出,其核心關(guān)鍵還是幾個方面,,互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù),、數(shù)字化設(shè)計與仿真及生產(chǎn)制造、智能物聯(lián)網(wǎng),、智能設(shè)備和工具,、智能機(jī)器人、自動化,、3D打印,、人工智能等。而其中,,數(shù)字化生產(chǎn)制造是基礎(chǔ),,要想實(shí)現(xiàn)自動化、智能化,,其基礎(chǔ)就是生產(chǎn)制造以數(shù)字化的方式來運(yùn)行,,再進(jìn)行自動化,、智能化的升級改造。而生產(chǎn)制造數(shù)字化的基礎(chǔ),,就是負(fù)責(zé)管理和控制企業(yè)內(nèi)部以及外部協(xié)作運(yùn)行的各類軟件系統(tǒng),。
先說企業(yè)內(nèi)部的集成軟件系統(tǒng)。企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)之間的集成,,我覺得總體難度不大,,基本上只要核心系統(tǒng)如PLM,、ERP,、MES系統(tǒng)布署成功,加上工廠內(nèi)已經(jīng)有支持輸入和輸出的智能設(shè)備,,都能通過改造或定制化開發(fā)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成,。但這里特別要說一點(diǎn)的是智能設(shè)備及智能工具,如果要布署及實(shí)施數(shù)字化制造甚至智能制造,,那么智能設(shè)備是生產(chǎn)資料中比較關(guān)鍵的條件,,要求設(shè)備能夠接受指令,能夠輸出數(shù)據(jù),,能夠與外部程序交互并接受控制,,能夠根據(jù)指令進(jìn)行多種不同生產(chǎn)模式及生產(chǎn)產(chǎn)品的切換,才能通過軟件系統(tǒng)對多個設(shè)備進(jìn)行整合,,靈活調(diào)度安排及執(zhí)行生產(chǎn)指令,。目前智能設(shè)備和工具相對來說價格還是挺貴的,企業(yè)的投入也是非常大的,。你必須要買先進(jìn)的,、智能的、能接受數(shù)字指令的,、能實(shí)時報警的,、能柔性化地根據(jù)指令去處理各種不同生產(chǎn)作業(yè)的這樣一些智能設(shè)備。如果要大范圍地在各個企業(yè)進(jìn)行智能設(shè)備的升級和更換,,對企業(yè)來說也是不現(xiàn)實(shí)的,,有技術(shù)的局限性,也有成本的考量,,企業(yè)要經(jīng)營和存活首要考慮的是利潤,,等智能設(shè)備的成本降下來,再逐步實(shí)現(xiàn)從一臺智能設(shè)備集成擴(kuò)展到多臺集成,,再到各生產(chǎn)單元甚至企業(yè)之間的橫向集成,,逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的工業(yè)化生產(chǎn)制造生態(tài)圈。
另一方面,,如果客戶到企業(yè),、供應(yīng)商到企業(yè)以及供應(yīng)商到供應(yīng)商的互聯(lián)網(wǎng)信息化能夠打通,,逐步形成了工業(yè)4.0的生產(chǎn)圈,不管是依賴于第三方云計算平臺,,還是與這些平臺進(jìn)行對接,,信息的安全性越來越具有挑戰(zhàn)性。包括現(xiàn)在阿里也推出了阿里云這樣的一些云平臺,。但是到底企業(yè)要不要去對接還很難說,,對接出去后可能會擔(dān)心自己的數(shù)據(jù)泄露,產(chǎn)品及生產(chǎn)的機(jī)密泄露;第二如果上下游想進(jìn)行對接,,但別的企業(yè)不一定有準(zhǔn)備好的系統(tǒng)接口,。當(dāng)然這點(diǎn)我相信隨著時間的推移,互聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)的升級變革,,會逐步地得到解決,。
另外就是大數(shù)據(jù)這一塊,巨量的數(shù)字化,,產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù),,如何存儲和利用好這些大數(shù)據(jù),也是未來如何在工業(yè)4.0環(huán)境下取勝的關(guān)鍵,。包括我們公司也在前幾年就推出了自己的大數(shù)據(jù)產(chǎn)品,,它也是基于云計算的一個大數(shù)據(jù)平臺。其實(shí)我們現(xiàn)在上微信,、上淘寶,、京東,很多時候都已經(jīng)被大數(shù)據(jù)占領(lǐng)了,,客戶的愛好,、產(chǎn)品瀏覽及購買的次數(shù)、市場的喜好,、甚至定制化的生產(chǎn)要求等等,。那么我們的生產(chǎn)制造一定會根據(jù)客戶的個性化定制要求去生產(chǎn),做到少量多樣柔性化生產(chǎn),,像目前國內(nèi)某些企業(yè)現(xiàn)在正在研發(fā)和打造的智能制造生態(tài)圈,,客戶在網(wǎng)站上下單,提出生產(chǎn)個性化,、定制化要求,,接收到定單后,按照小批量快速進(jìn)行數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計,、建立數(shù)字化生產(chǎn)模型及規(guī)格,,生產(chǎn)就按照客戶的這個規(guī)格去選擇供應(yīng)商部件或材料,組織生產(chǎn)單元和資源,,智能化的進(jìn)行排產(chǎn)和生產(chǎn)過程制造,。整個過程都是建立在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,,從用戶信息到產(chǎn)品設(shè)計,再到生產(chǎn)信息,,再根據(jù)大數(shù)據(jù)量的用戶信息,,大數(shù)據(jù)量的供應(yīng)商數(shù)據(jù)以及座落在全球各地的供應(yīng)商大數(shù)據(jù),選擇優(yōu)質(zhì)低成本的材料進(jìn)行生產(chǎn),。我相信若干年之后這會像當(dāng)年大家剛剛使用QQ或是現(xiàn)在使用微信一樣,,變成企業(yè)日常生產(chǎn)制造不可或缺的大數(shù)據(jù)平臺。
雖然中國制造2025的目標(biāo)是充分利用國內(nèi)的巨大制造資源進(jìn)行整合,,實(shí)現(xiàn)中國制造強(qiáng)國夢,。但作為國內(nèi)大多數(shù)的企業(yè)來說,要全力去追求工業(yè)4.0的話,,我覺得目前還不太現(xiàn)實(shí),,除非你是像海爾、華為,,他們巨大的資本在背后運(yùn)作著,而且企業(yè)也真的是在這個行業(yè),、國家或地區(qū)是領(lǐng)軍企業(yè),,每年有大量的投入用于研發(fā)和制造改進(jìn),或者企業(yè)要建立行業(yè)的標(biāo)桿或示范,,有國家投入的支持,,那企業(yè)可以及早投入到工業(yè)4.0的建設(shè)征程中,因?yàn)榈绕渌钠髽I(yè)統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn),,對行業(yè)進(jìn)行了洗牌,,再想取得領(lǐng)先的先機(jī)就會很難。我覺得當(dāng)前對大多數(shù)國內(nèi)企業(yè)來說,,好的方式還是退一步,,第一步先把工廠的數(shù)字化制造管理進(jìn)行升級,把各個系統(tǒng),,比如計算機(jī)集成制造,、數(shù)字制造,這些先實(shí)施布署完成,,再建立企業(yè)的數(shù)字化生產(chǎn)模型,,比較務(wù)實(shí)地先實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造。至于要不要和外部的系統(tǒng)對接,,系統(tǒng)在設(shè)計時應(yīng)先預(yù)留這些接口,,等到工業(yè)4.0的這陣風(fēng)真的來了,也不至于和生態(tài)圈的其他企業(yè)差跑太大,。如果提早去鋪開進(jìn)行工業(yè)4.0建設(shè),,投入這么多的話,,甚至超出了企業(yè)營運(yùn)可接受的范圍,還是會出現(xiàn)問題的,。另一方面,,在智能設(shè)備這塊來講,我們要完全做到柔性的,、小批量的這種自動化的智能柔性生產(chǎn),,其實(shí)還是有個度的問題,還是要看客戶的真實(shí)需求,。有些客戶,,交付的產(chǎn)品的要求如果就需要有這樣的特性,那我覺得本身企業(yè)的生產(chǎn)就有這樣的挑戰(zhàn),,那你可以花這個錢去投,。 那針對大批量的可以慢慢地投入一些,可以逐步地適應(yīng)從設(shè)計到制造一體化到設(shè)備自動化,,這一塊慢慢投入一些資金去改善,。去選一些比較有特點(diǎn)的、能以比較小的投入就能得到較大效果的示范產(chǎn)線,,慢慢地先做起來,。如果一次性投入太多,成本是蠻大的,、風(fēng)險也蠻大的,,企業(yè)的利潤還是應(yīng)該在第一位考慮。
作為數(shù)字化生產(chǎn)制造,,其中MES系統(tǒng)是大腦系統(tǒng),,是必須首先打通的,工業(yè)4.0要求的各個系統(tǒng)都會與MES系統(tǒng)進(jìn)行集成,。先通過MES系統(tǒng)把生產(chǎn)現(xiàn)場管理好,,再與ERP進(jìn)行對接,做完MES后做到設(shè)計系統(tǒng)PLM的對接,,設(shè)計做完做智能設(shè)備的升級改造,,實(shí)現(xiàn)實(shí)時派工作業(yè),讓工廠各生產(chǎn)單元實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的協(xié)作生產(chǎn),,然后再是質(zhì)量追蹤及流程控制,、高級排產(chǎn)這些系統(tǒng)逐步布署起來,把所有設(shè)計制造,,包括仿真,、產(chǎn)線的虛擬現(xiàn)實(shí)等數(shù)字化工廠的這些項(xiàng)目逐步地實(shí)現(xiàn),再進(jìn)一步邁向智能制造,,甚至工業(yè)4.0生態(tài)網(wǎng)絡(luò)對接,。
應(yīng)該說上MES的數(shù)字化工廠的先決條件,,生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該沒有什么具備不具備的說法。所謂的具備不具備,,可能就是原材料,、追溯、條碼這些生產(chǎn)基礎(chǔ)資料沒準(zhǔn)備好,,那么在實(shí)施的時候都可以提前把這些做起來,。應(yīng)該說MES是生產(chǎn)管理的核心系統(tǒng),除非企業(yè)還想運(yùn)營粗放型的經(jīng)濟(jì),,追求量而不是質(zhì),,如果企業(yè)要做精細(xì)化的生產(chǎn)制造,生產(chǎn)高質(zhì)量高產(chǎn)量,,甚至柔性生產(chǎn)制造,,沒有MES是很難起步的。所以不存在說生產(chǎn)企業(yè)具不具備條件上MES系統(tǒng),,而是一定要上,,先從信息化做起,再數(shù)字化,,智能化,,再到工業(yè)4.0一步步地進(jìn)行升級。