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工业4.0的初级阶段如何落地?
星之球科技 来源:江南智造局2016-02-29 我要评论(0 )
就中国目前的情况来说,距离工业4.0的宏伟目标还相当远,哪怕放眼全球也没哪一家敢说已经完全做到,而我们也没必要现在就谈要如何去实现工业4.0的最终目标,我们现在谈...
为什么说工业4.0的初级阶段呢?
因为工业4.0从概念上来说,它是很宏伟,很智能的。
就中国目前的情况来说,距离工业4.0的宏伟目标还相当远,哪怕放眼全球也没哪一家敢说已经完全做到,而我们也没必要现在就谈要如何去实现工业4.0的最终目标,我们现在谈谈工业4.0的初级阶段如何落地才是较实际的。有了初级阶段坚固的基础,才能走好工业4.0未来10年、20年、30年的发展道路。所以,我只谈如何落地工业4.0初级阶段的问题。
当然,在说之前还是要先简单说一下工业4.0在中国的发展现状,因为要搞清楚眼下才好进一步推进落地的事。
眼下,中国的大多数企业都是嗅到了工业4.0气息的,特别是国内的大中型企业,纷纷跃跃欲试,摩拳擦掌,都不希望自甘落后,都想成为工业4.0的先行者,甚至有的已经在实施进程中了。不容置疑,这种现象和氛围对我们中国的发展工业4.0 是很有利的。
可现实的问题是中国真正意义上工业4.0的标杆企业还没有,我说的真正意义是既有理论做支撑,又有落地项目在以工业4.0的标准在运转的。我个人看来目前中国的工业4.0发展状况无非就是像无政府主义的混乱社会一样,属于军阀割据局面。有些企业不管三七二十一先打着工业4.0的旗号冲了,有些正在挽起袖子准备开干,生怕一不小心就被第四次工业革命无情的抛弃了,更多的是像热锅上的蚂蚁干着急却无从下手的企业…
工业4.0如何落地?
要抓住重点,工业4.0的核心问题就是信息化和自动化的两化融合的问题。
一个企业,不管你现在信息化和自动化的程度怎么样,企业在运转过程中总存在着这样那样的问题。比如,库存数据精度不高,品质不良,交期异常,出错货,出少货,设备稼动力不高,成本下不去,效益上不来,报表不敢看,不能看,看了也白看…一堆问题,几乎每家企业都或多或少会有。于是顶着压力请专家会诊,上信息系统,机器换人等能想的招数都统统甩一遍。这样行吗?问题就真的解决了吗?我可以说这都是在治标不治本,这是纯粹的脚痛医脚,头痛医头的思想和行为,没有主线,这样的做法只会让自己的企业深陷泥潭出不来。钱白花了,没法实现工业4.0的最终目标。
工业4.0本身是一个很大的概念,一家企业想做成工业4.0的标杆,必须先有顶层设计,不管工业4.0以后怎么发展,就以目前现有工业4.0的理念作当前的顶层设计。也就是不要再去纠结于现在企业有多少问题,而是要跳出现有管理模式,只要自己的企业还能勉强维持,就先别去处理现有的这个那个看得见看不见的问题。先要做到这点非常重要!然后,根据工业4.0的理念设计一套符合自身企业发展的全新管理运作模式。
那怎么才是符合自己企业的全新工业4.0的运营管理模式呢?一个是别忘了自己是做什么的,另一个是要紧贴工业4.0的主线。
做什么的呢?两个字‘制造’。
什么是工业4.0的主线呢?两个字‘智能’。
工业4.0核心是‘智能制造’!这点千万别忘了!
要实现智能制造,就要以市场为导向,要以客户为核心,从客户端开始,再到客户端结束进行设计你的全新管理运作模式。
因为我们所做的一切变革都是为了什么?为了企业有效益!效益从何而来?客户嘛!有了市场,有了客户,有了客户的满意,你的企业才会有源源不断的效益,自身才能得到不断的发展。
也就是要设计一套从客户需求提出、到设计试制,下单、物料供应、零件、模组供应,生产排产,制造组装,过程监控,品质确认,物流供应,收货确认,回款的一整套智能制造解决方案。
设计好后,现在就开始着手智能制造工程的实施了,从哪方面开始动手呢?从‘信息化’开始着手,因为一切的理论支撑和行动,都需要‘信息’,日本人叫情报数据,战争年代打仗也必须先要去获取情报,知己知彼才能百战不殆。而且获取信息要尽可能的全面,不能拿着一份情报去打整个工业4.0的战役,那以篇概全,会让自己输的很惨。那实施智能制造我们要知道的情报有什么呢?
1、客户需求信息;
2、供应商信息;
3、产品设计信息;
4、模具信息;
5、制造工艺信息;
6、排产信息;
7、物料信息;
8、设备信息(包括设备自身运转信息、加工参数信息、控制参数信息);
9、保全信息;
10、过程监控信息;
11、异常信息;
12、纠正信息;
13、品质信息;
14、实检信息;
15、产线信息;
16、车间信息;
17、人员信息;
18、物流信息;
19、仓储信息;
20、客户反馈信息;
21、成本信息;
22、效益信息;
23、历史信息;
24、持续改善信息;
有了这些信息,一个企业才能实现智能化,否则,自动化设备买来,不给它相关信息,它懂怎么为你工作吗?没有信息,一个工位,一个生产单元,一个车间从哪开始制造?出了问题从哪里追溯?显然是无从谈起的。
获取以上信息,目的是要构建一个庞大的‘数据仓库’,也可以称为‘数据大脑’,这个数据仓库将成为一个企业永久的,最有价值,支撑企业上百年发展的最强大脑,也是最大核动力!这个‘大脑’在企业工业4.0的实施道路上,会不断的学习新的知识,也就是随着企业的发展会不断采集‘更新’和‘追加’数据。这就让这个大脑足够聪明来支撑企业的发展,在日后企业发展中,能源源不断的给企业产生由内到外和由外到内的价值流,从而使企业的效益能得到强有力的保证!
既然数据仓库的构成需要这么多的信息,那这些信息如何去获取呢?
我们先来理解一下‘信息’这两个字。信息是指可以让人类通过‘看’和‘听’直接认知的,以我上面罗列的24项信息中,有相当多的是信息并不能让人类直接认知,它们有的还只是数据,有的甚至只是机器指令、代码,这些只有机器自身才懂,或行业专家才懂,这就对了,下面我们就应该对这些数据或指令做相应的采集,让专家通过专家的方法去处理成让人类都能认知的信息。把所有数据和指令都采集到‘数据仓库’,按我上面提到的24项信息项目搭建起‘数据模型’,从点滴做起,从每一个工位的每一台设备做起,再延伸到每一个生产单元,每一条产线,每一个车间,每一个工厂。在积累的同时,要不断去更新,追加,数据模型也应该根据最新的数据变化及时变化,让‘数据仓库’永远保持最新,最实用,也最聪明。
要想形成这么庞大的数据仓库,这里也就是要涉及到MES系统的应用了,MES系统在工业4.0中,是起到最核心的地位的。因为绝大多数的信息都是通过MES系统在制造现场进行采集、分析上传、下达的。还有其他相关信息是通过别的途径获取的,这些信息会在后面介绍的‘应用’推进过程中得到相应的采集。
只有通过MES的先行介入,把制造现场各方面的数据先采集上来,搭好各方面的数据模型后,才有了进一步向‘智能’方面延伸的基础。
建高楼、学技艺讲究的是打基础,做好工业4.0智能制造,同样是需要把‘基础’打好了,这里打基础一定要强调‘稳扎稳打’,不能好高骛远,拔苗助长。不能为了抢工业4.0的发展窗口而忘了自己的底子是怎么样的,基础打的够不够牢。只有基础打好了,才能继续往高处延伸,向外扩展,才能把新的管理运营模式逐步推进,只有基础打好了,才能做成标杆型的工业4.0企业,哪怕人家比自己快几步,没关系,弯道超车不是没有过。
以上从工业4.0的顶层设计,到数据仓库的建设,到MES的引用,如果以上三步都做好了,接下来我们就可以继续往高处延伸,往外扩展了。
‘数据仓库’建立起来最终目的是必须为应用服务的,也必须满足于应用的需求,否则这些数据采集上来就是一堆废物。在智能制造的价值体现中,最终是要实现‘信息化+自动化’、机器换人、黑灯工厂、小批量多批次定制化智能生产的。所以,必须要在强大‘数据仓库’的基础上做好应用和服务的文章。
在做应用和服务文章的前期,我们还有一项重要的事情要先做,那就是‘数据建模’。
什么叫数据建模?就是将相应的数据,根据采集点的不同,搭建起对应的工厂模拟应用场景,让数据能在该模型下同样能顺利运转,甚至输入新的数据后也能在该模型下正常流转。
这就是一个工厂从业务流到数据流最终产生价值流的过程。在此我举个简单的例子,沙盘推演,这个名词相信大家较能理解。在战争电视剧中也经常能看到,作战指挥部通过情报人员收集回来的信息,在沙盘上点兵部将,分析敌我形势,从沙盘中推演出最佳的战略战术,从而使每一场战役的胜算率都得以大大提高。这也就是说,在不停止当前工厂生产的情况下提前对未来全新的智能制造模式做了很好前期实验,为最后的植入做好了铺垫。
应用,包括了客户云端的应用、供应商云端的应用、企业内部云端的应用、设备的应用、第三方的集成应用。这些的应用构成,是一个相当庞大的系统,需要根据自身的条件做好相应的规划。本人建议从简单到复杂的有序推进,而不是哪里痛治哪里,哪里急上哪里的模式。往往一个企业的痛点是有关联性的,为了治这一点的痛有时需要跨部门,跨区域,跨企业的协调处理,最终为了治这点痛就因为协调的问题把宝贵的时间耽误了。这也就是一个企业信息化推进的‘阻力’问题,在此不多说,相信大家多少都了解。
一个是从简单到复杂,另一个关键点是要紧紧围绕客户,也就是从客户的需求出发做应用,比如云端订单系统,云端客户服务系统,接着把供应商这块也加进来,让客户及时清楚自己的需求有没有得到及时的响应。也就是让客户知道自己想要的产品有没有设计好,符不符合要求,外观,功能,结构等是否能让客户满意,制造客户所需的产品需要多少物料,需要多少模具,多少道工序,多少时间,交期,金额。同时还能让客户知道是否已制模,样品情况,物料是否到位,是否排产,每个工序进度是如何,如何满足客户中途的对产品的修改,已生产多少,物流配送情况等。
从满足客户的需求的同时,实际上也满足了企业自身内部的管理应用的需求。相对于客户来说,应用会简单明了一些,针对自己内部应用功能会复杂一些。但这样做下来的好处就是提高了客户的满意度,也同时提高了企业自身内部的管理水平,从而精简了管理,降低了浪费,提高了制造水平,服务水平,最终体现的就是‘企业效益’!
这时智能制造完全就替换了原有的传统制造模式,原有的痛点会随着全新运营模式随之烟消云散。
那是不是这样就可以开干了呢?不!这里要明确一点,要实施工业4.0智能制造,这是一个伟大的变革,不是谁说干就干的,必须得从企业的一把手开始落实,也就是说,这个事是‘一把手’事业,只有一把手全程参与进来,从上到下一条心,协调有序,运筹得当,方能给这一变革增添强而有力的保障。才能推进的顺利,更快的实现伟大的工业4.0智能制造梦想!
当然,最后我还是要说一点,那就是‘底子’的问题。每个企业的人、设备、素质、思想、管理水平、资金配套、地方政府对制造行业的政策配套等都是有很大出入的。所以,在工业4.0实施的道路上,时间和路径要根据自身的条件把握好轻、重、缓、急,你不能说什么都重,什么都急,更不能说什么都不重什么都不急,一定要去区分一下。把自己的底子摸清楚,实施的路径规划清楚,时间周期定好。否则盲目跟风,感情用事,是会吃大亏的!
另外,投入的问题,MES引入、数据采集、数据建模、设备采购、网络布局、机房的搭建、人才的配套这些都是首当其冲要投入的,没有这些投入,就无法谈后面的事。
小结
工业4.0初级阶段如何落地?
第一步:一把手推进
第二步:顶层设计
第三步:MES引入,数据采集
第四步:数据仓库
第五步:数据建模
第六步:功能应用
第七步:持续改善,提升内、外的管理水平
第八步:最终实现‘工业4.0智能制造’
在这八步中,我没提到自动化,因为每个企业的底子有很多不同,自动化程度,资金配套等有很大的差异,所以,自动化可以根据企业自身的底子,跟随信息化的进程逐步推进,由点到线再到面的方式,最终实现‘信息化+自动化’的完美融合!
有了工业4.0初级阶段的坚固基础做支撑,智能设计、智能零部件生产、智能成品、智能服务、甚至基于虚拟现实的模拟教学、模拟生产才能得以逐步实现。
有关工业4.0智能制造实施路径更详细的介绍,我想等以后在具体项目上再进行分享。
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