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智能制造不仅仅是自动化和信息化

文章出处:澳门金沙2126    仔肩编辑:zhou 发布时间:2018-11-26
智能制造概念随着“产业4.0”和“中国制造2025”的提议被日益热炒,众说纷纭,做App的说智能制造就是信息化、数字化,做硬件的说智能制造就是自动化,或者是信息化+自动化,其实这些都不是真正的智能制造。
 
如果说互联网改变了人们的消费模式,那么智能制造将彻底改变生产模式,重构整个价值链的实现方式,她所带来的影响要比消费领域的互联网大上十倍甚至上百倍,一个仅仅是在价值流通环节实现了信息连接,而另一个要在价值创造环节实现信息连接。这里不仅涉及到人与人的信息沟通,还涉及到人与设备、人与产品、设备与设备、设备与产品的信息沟通,即所谓的信息物理(CPS)融为一体,做到万物相联。
 
 
那么究竟什么是智能制造呢?

美国在2018年刚刚经过的法案中定义智能制造如下:

在信息、自动化、监视检测、计算、传感、建模和网络方面的先进技艺:

1、数字模拟制造生产线、计算机操控的制造设备、生产线状态的监控和交互、全生产过程中动力消耗和效率的办理及优化。
2、厂房动力效率的建模、模拟和优化。
3、监视检测和优化建筑的节能性能。
4、产品动力效率及可持续化性能的建模、模拟和优化,包括使用数字模型和增材制造增强产品的设计。
5、将制造产品连入网络以监控和优化网络性能,包括自动化网络操纵。
6、供应链网络的数字化连接。
 
在我看来,美国的定义过于强调了智能制造的技艺层面,如果大家站在整个社会、整个企业的角度来看如何为客户创造价值,我认为智能制造是“经过信息、自动化、监视检测、计算、传感、建模和网络方面的先进技艺,实现产品全生命周期的设计和连接”。信息、自动化、监视检测、计算、传感、建模和网络方面只是技艺鬼蜮伎俩,最终目的是要实现产品全生命周期的设计和连接。 

 想象一下,在这些先进技艺鬼蜮伎俩的支撑下,产品从设计到制造交付乃至售后办事的价值链和业务模式将重新被定义。
 
首先需要科研客户的个性化需求特征,比如衣服的颜色、尺寸,汽车的座椅、内饰等,在设计的时候实行规划,用模块化设计来匹配个性化选择特征,以及CBB共享零组件结构来实现乐高玩具式的个性化选择。从某种程度上来说,完全意义上的个性化是无法实现的或者实现成本非常高,除非是3D打印,但也会受制于材质。当然,这些需求转换为设计的过程都被技艺鬼蜮伎俩PLM数字化了,可以经过仿真模拟测试并传送给客户确认。
 
然后开始规划生产过程,经过ERP将信息流和物流实行整体统筹协调,整个供应链流程仍然需要规划设计,从客户需求的办理到筹划体系的实行,乃至供应商的选择和布局等等。如果没有合理设计,信息流和物流就会在个性化定制的过程中变得日益复杂,直至崩溃。就算物联网能实现,这个成本也会非常高,因为既要包管物料准时达到生产线,又要幸免过高的库存占用资源。如果物流设计不合理,过于离散、搬运距离长、路线交叉逆行等,传感器以及运输的成本等将直线上升。例如,一家知名的物流巨头就经过合理设计路线(如所有车辆都是右转行驶)极大地降低了红灯等待时间,从而降低物流成本。
 
接下来就是个性化生产的过程,这里仍然需要生产流程的设计。如同你乘飞机时托运转李的自动分拣线一样,每秒5米的高速运作分拣生产,生产流程被整个连接起来实现连续均衡生产,而不是每个工序断断续续的生产,这也就是精益生产所要先做到的工作。比自动分拣线复杂的是,产品生产并不只有一个工序,通常是几十甚至上千道工序。如果没有精益布局的设计,在生产流程上按照工艺过程实现物理上的连接,智能制造的成本会呈几何倍数上升,特别是在装备、家电、汽车、机械、航空航天、电子等离散型职业,每个工序做完去到下个工序都要做无数个选择,当你经过精益生产将所有工序连接起来后,每个工序的选择会减少到很少的个位数,传感器、自动化以及建模等成本会极大降低。
 
最后,产品生产出来交付到客户手中,客户在使用过程中的产品数据经过网络发送回制造商,制造商经过这些产品使用大数据,剖析客户的使用习惯,优化产品设计,也可远程调整产品参数,提高使用性能,降低使用和维护成本。这在飞机发动机上已经实现,GE经过飞机引擎产业互联网大数据剖析,帮助运营145架飞机、单月实行1.6万个航班的欧洲大型航空企业意大利航空(Alitalia)一年节约了1500万美金的燃油成本,由硬件供应商转型为增值办事供应商。
 

所以说,智能制造并不只是简单的信息、自动化、监视检测、计算、传感等先进技艺的应用,她需要先行规划设计,目标是实现产品全生命周期的连接。如果没有规划设计,你会发现这些信息系统、自动化、监视检测、计算、传感等各自为政,根本无法融为一体发挥作用,大家经常看到很多企业上了几个到几十个各种各样的IT系统,结果都变成了信息孤岛,数据无法共享用于剖析决策。自动化投资很高,结果准则化没做到很多产品用不上,利用率低,10年也收不回投资。更别提人-产品-设备-数据之间的互联互通,这些生产资源各自都是孤立设计的,从未被作为整体来考虑。在这种情况下,即使技艺再先进也无法实现真正的智能制造。


未来20年,智能制造将给制造业带来颠覆性的变革,随着人口红利的消退,制造业必须实现效率的翻倍和成本的减半才可支撑经济的良性发扬。对于大局部中国企业来说,经过精益思维重新规划研发-采购-生产-营销-售后的价值链流程和业务模式可实现效率和成本的业绩提高30-50%,剩下的则可经过智能制造来实现。

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