具有適配能力的工廠
實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部外部?jī)r(jià)值鏈一體化
除此之外,工業(yè)4.0還有更大的抱負(fù)。期望這種動(dòng)態(tài)價(jià)值鏈,不僅存在企業(yè)之間,還要進(jìn)入到企業(yè)內(nèi)部。在企業(yè)內(nèi)部,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工藝步驟,將生產(chǎn)過程模塊化,這些標(biāo)準(zhǔn)模塊,可以參與到跨企業(yè)邊界的動(dòng)態(tài)價(jià)值鏈中,發(fā)揮其應(yīng)用的作用,這就是應(yīng)用場(chǎng)景——具有適配能力的工廠,所描繪的。
該應(yīng)用場(chǎng)景英文翻譯如下:
即插即生產(chǎn)——在工廠內(nèi)可適應(yīng)性的制造配置 ,以快速改變生產(chǎn)能力和產(chǎn)量。即插即用——使用一臺(tái)家用計(jì)算機(jī)和一條USB電纜,非常容易地就可以連接新設(shè)備,并幾乎立刻就可以使用該設(shè)備,而沒有任何額外的努力。這種靈活性,在臺(tái)式計(jì)算機(jī)上已經(jīng)存在相當(dāng)一段時(shí)間了,此刻在工業(yè)生產(chǎn)方面開始變得也來越重要了。
就生產(chǎn)基礎(chǔ)架構(gòu)而言,適配性的需求一直快速增加。越來越短的產(chǎn)品周期和革新周期,帶來對(duì)新生產(chǎn)設(shè)施投資決定的需求,這反映了對(duì)生產(chǎn)和過程變化以及任何可能的地方的未來需求。此外,不斷增長(zhǎng)的訂單違約,帶來了不斷增加頻次地阻礙了制造線的優(yōu)化使用。靈活性和適配性將成為越來越重要的決策判據(jù),當(dāng)考慮新的生產(chǎn)設(shè)施建造和運(yùn)營(yíng)時(shí)。
一個(gè)例子是產(chǎn)品標(biāo)識(shí)。存在各種各樣的打印技術(shù),例如,棉條打印機(jī),噴墨打印機(jī),以及激光打印機(jī)。在一個(gè)適配性工廠里,這種類型的操作設(shè)備可以被直接連接到自動(dòng)化的過程里。例如,把將材料簡(jiǎn)單地放下后,被打印的材料說:“打印我”,然后棉條打印機(jī)將問道:“這個(gè)材料是無油脂打印嗎?”。噴墨打印機(jī)然后詢問材料特征,應(yīng)為它使用加熱來完成干燥過程。激光打印機(jī)則會(huì)詢問材料是否能保證足夠的對(duì)比度。
① 關(guān)鍵點(diǎn)
可適配工廠應(yīng)用場(chǎng)景描繪了一個(gè)制造設(shè)施的快速(在某些情況下是完全自動(dòng)化的)轉(zhuǎn)換,通過即改變生產(chǎn)的產(chǎn)量能力,也改變生產(chǎn)的產(chǎn)品品種的潛能。
實(shí)現(xiàn)可適配工廠的關(guān)鍵點(diǎn)是一種模塊化進(jìn)而可適配的工廠內(nèi)制造設(shè)計(jì)。智能化的并可互操作的模塊(該模塊基本上可依據(jù)修改后的配置自己進(jìn)行適配),以及這些模塊之間的接口,允許快速且簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換,以適配市場(chǎng)和客戶要求的變化。當(dāng)訂單控制的生產(chǎn)場(chǎng)景借助于智能連接,將重心放在了現(xiàn)有制造設(shè)施的靈活使用上時(shí),可適配工廠場(chǎng)景則通過(物理上)轉(zhuǎn)換,描繪了單個(gè)工廠的可適配性。
今天,當(dāng)創(chuàng)建一條生產(chǎn)線時(shí),焦點(diǎn)通常不再僅僅是質(zhì)量,也包括一個(gè)預(yù)想的產(chǎn)品范圍的生產(chǎn)效率和利潤(rùn)的最大化。各個(gè)獨(dú)立的組件被靜態(tài)地連接起來,能夠產(chǎn)生預(yù)想的功能和預(yù)估的數(shù)量。常常是,一個(gè)系統(tǒng)集成者關(guān)注于獨(dú)立組件協(xié)同,進(jìn)而為整個(gè)工廠開發(fā)出一個(gè)控制系統(tǒng)。但是,如果訂單是被強(qiáng)產(chǎn)品個(gè)性化驅(qū)動(dòng)的,或者是被需求的高波動(dòng)驅(qū)動(dòng)的,公司可能不再會(huì)依賴特定生產(chǎn)線的優(yōu)勢(shì)。
在此情況下,模塊化的,面向訂單的,可適配的制造配置,變得更加具有吸引力:例如,他們能夠增加總的利用率或交付產(chǎn)品的能力。但同時(shí),對(duì)個(gè)性化機(jī)器/制造模塊的要求也增加了。甚至,比特定制造步驟高度差異化更為重要的是,將單個(gè)模塊容易且在任何情況下組合起來的能力。為了能夠達(dá)到這一點(diǎn),模塊必須包含關(guān)于被非??焖倥c健壯地組合或轉(zhuǎn)換為一臺(tái)機(jī)器或工廠的能力的自描述。下面的例子解釋了這些要求:
● 一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)使能的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,例如一個(gè)帶新固件版本的驅(qū)動(dòng)器,被連接到生產(chǎn)線上。這個(gè)新設(shè)備必須被自動(dòng)提供網(wǎng)絡(luò)連接能力,且被所有在線子系統(tǒng)所知道。參與的子系統(tǒng)必須進(jìn)行相應(yīng)的更新。 ● 一個(gè)未被配置的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備被引入生產(chǎn)中,例如要快速替換另一個(gè)有缺陷的設(shè)備。這個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,現(xiàn)在必須被個(gè)性化且參數(shù)化,依賴于軟件組件中的信息。 ● 一個(gè)生產(chǎn)設(shè)施被轉(zhuǎn)換或修改了,由于某種新產(chǎn)品的差異被規(guī)劃出來。與變化相關(guān)的控制與軟件,必須被檢測(cè)到且自動(dòng)地被傳送給所有參與的系統(tǒng)。 ● 在一個(gè)工廠被轉(zhuǎn)換后,它應(yīng)該能夠移動(dòng),用于過程管理的軟件組件,到分散的控制單元,同時(shí)遵循某些判據(jù),如輸出或可用性。 ● 一個(gè)MES(新)功能被加入或修改了,如某種先前不被要求的可視化。這種可視化應(yīng)該被自動(dòng)完成,且訪問來自現(xiàn)場(chǎng)級(jí)別的必要信息也應(yīng)該是自動(dòng)授予的。
這要求機(jī)械工程師有依據(jù)地設(shè)計(jì)內(nèi)部的開發(fā)過程。模塊化的機(jī)器要求模塊化的工程設(shè)計(jì),基于可重用模塊庫(平臺(tái)化開發(fā))。機(jī)器的架構(gòu)必須被這樣設(shè)計(jì),以便可組合的機(jī)電一體化的模塊可以被創(chuàng)建出來,包含了生產(chǎn)模塊的即插入即生產(chǎn)能力,使用可互操作的接口和適配性自動(dòng)化技術(shù)。這要求“服務(wù)”慨念的進(jìn)一步拓展,跨越制造商的邊界,諸如歸檔,告警或可視化,還必須具有一種低成本的與MES功能的集成。
② 對(duì)價(jià)值鏈的影響
增值工作被從系統(tǒng)集成者轉(zhuǎn)移到了機(jī)器提供者或供應(yīng)商,因?yàn)闄C(jī)器或組件已經(jīng)被增強(qiáng)了,以至于它們更容易的集成起來。系統(tǒng)集成的類型和質(zhì)量變化了。當(dāng)前(生產(chǎn))技術(shù)的焦點(diǎn),轉(zhuǎn)移到了對(duì)與生產(chǎn)過程相關(guān)連的組織和業(yè)務(wù)過程方面的一個(gè)更強(qiáng)力的關(guān)注。在極端情況下,系統(tǒng)集成者很可能被淘汰,如果智能的、自配置和互操作的制造模塊被在機(jī)器提供商的層面上創(chuàng)造出來的話。
③ 參與者的增值
對(duì)于制造公司而言,如果一種快速、廉價(jià)并可靠的制造轉(zhuǎn)換成為可能,那么他們可以對(duì)客戶與市場(chǎng)需求的變化做出快速相應(yīng),不斷增加的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化,也擴(kuò)展了將各種供應(yīng)商的制造實(shí)體,組合起來的可能性,進(jìn)而找到每個(gè)單獨(dú)模塊最經(jīng)濟(jì)的解決方案。
機(jī)器的模塊化開辟了機(jī)械制造商的規(guī)?;男聲r(shí)代。
具有適配能力的工廠,是除了應(yīng)用場(chǎng)景——訂單控制的生產(chǎn)之外的最能體現(xiàn)工業(yè)4.0的精髓的應(yīng)用場(chǎng)景。其要點(diǎn)是采用計(jì)算機(jī)行業(yè)通行的即插即用的方法,來大幅提高工廠設(shè)備、生產(chǎn)線等基礎(chǔ)設(shè)施的柔性化水平,更深層次的想法是在更大范圍提升企業(yè)參與到工業(yè)4.0時(shí)代產(chǎn)品動(dòng)態(tài)價(jià)值鏈的能力。
具有適配能力的工廠,在工業(yè)4.0時(shí)代,由于要支持大批量個(gè)性化定制的生產(chǎn)組織模式,是必須的。但對(duì)工業(yè)3.0時(shí)代的多品種小批量的生產(chǎn)組織模式而言,它同樣是贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的利器。這個(gè)場(chǎng)景,應(yīng)該是現(xiàn)階段,從事自動(dòng)化、機(jī)器人、生產(chǎn)線、設(shè)備制造、數(shù)字化工廠等方面的人士,就要重點(diǎn)關(guān)注的地方。
其他應(yīng)用場(chǎng)景
除了訂單控制的生產(chǎn)之外,還有7個(gè)場(chǎng)景,它們邏輯上依附于上述兩個(gè)場(chǎng)景,是工業(yè)4.0時(shí)代大批量個(gè)性化定制的生產(chǎn)組織模式所必須。個(gè)性化定制的生產(chǎn)模式,價(jià)值鏈?zhǔn)莿?dòng)態(tài)的,物流也必須是動(dòng)態(tài)的。
產(chǎn)品是個(gè)性化的,無論是設(shè)計(jì)過程,制造過程所需的各種設(shè)施,還是之后的服務(wù)過程,都需得到比以往更多的技術(shù)支持,來實(shí)現(xiàn)這種個(gè)性化;企業(yè)從以生產(chǎn)為中心的組織模式,轉(zhuǎn)變?yōu)橐詡€(gè)性化產(chǎn)品為中心的組織模式;產(chǎn)品智能化本身,就是對(duì)這種全新生產(chǎn)組織模式的最好的技術(shù)支撐。如此等等。
需要強(qiáng)調(diào)的是,場(chǎng)景——基于價(jià)值的服務(wù),從解決問題的角度,與GE的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)存在著一些交集,都與服務(wù)有關(guān)。區(qū)別是,工業(yè)4.0中的基于價(jià)值的服務(wù),更強(qiáng)調(diào)的是服務(wù)價(jià)值鏈上的分工協(xié)作,價(jià)值鏈的變革,價(jià)值鏈上出現(xiàn)的新業(yè)務(wù)模式。
而GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),根本目的是要企業(yè)設(shè)備等重資產(chǎn)利用率提升與運(yùn)行成本降低,這一目的,是要通過“智能設(shè)備+數(shù)據(jù)采集+平臺(tái)+智能數(shù)據(jù)分析”這一具體的技術(shù)路線來實(shí)現(xiàn),是服務(wù)的一種具體實(shí)現(xiàn)手段。所以二者之間,存在互補(bǔ)性,是IIC與工業(yè)4.0可以合作的地方之一。此外,基于價(jià)值的服務(wù),與國(guó)內(nèi)當(dāng)前所提倡的服務(wù)型制造或制造業(yè)服務(wù)化,有異曲同工之處。關(guān)于基于價(jià)值的服務(wù),感興趣的讀者,可以參考楊曄、林雪萍兩位的《德國(guó)從工業(yè)4.0的角度看工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)》一文的介紹。從應(yīng)用場(chǎng)景方面來看,個(gè)人認(rèn)為工業(yè)4.0比GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有更大的作用域。
鑒于篇幅的關(guān)系,其余的應(yīng)用場(chǎng)景的解讀,恕不能一一展開了。需要強(qiáng)調(diào)的是,其他應(yīng)用場(chǎng)景,在現(xiàn)階段,或多或少,都能找到它們的身影。區(qū)別是,在工業(yè)4.0時(shí)代,這些場(chǎng)景是必須的,都要參與到,以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模個(gè)性化定制為目標(biāo)的,企業(yè)動(dòng)態(tài)、自組織、自治的價(jià)值鏈中。
工業(yè)4.0體系中的四次革命論
具有諷刺意義的是,德國(guó)人提出的工業(yè)4.0戰(zhàn)略,四次革命提法的影響力,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工業(yè)4.0要做事情的本身的影響力,在全世界特別是在國(guó)內(nèi),賺足了眼球。是不是也間接地說明了國(guó)內(nèi)的人心浮躁?
① 第四次工業(yè)革命還是一種愿景
四次革命的提法,只是德國(guó)人自己的觀點(diǎn)或邏輯推演,并沒有得到科學(xué)的驗(yàn)證。至少不如,GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)理論體系中給出的三次革命論,還可以通過經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)GDP數(shù)據(jù)來驗(yàn)證革命是否發(fā)生,更為科學(xué)一點(diǎn)。雖然本人直覺上大體上同意這種四次革命的劃分。但需要強(qiáng)調(diào)的是,工業(yè)4.0是德國(guó)未來的場(chǎng)景,嚴(yán)格來講,第四次工業(yè)革命是一種預(yù)測(cè),一種期待,一種愿景,而不是當(dāng)下已經(jīng)發(fā)生的事實(shí)。
② 四次革命劃分的標(biāo)準(zhǔn)
從理論上,德國(guó)四次工業(yè)革命的劃分,標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。第一次工業(yè)革命是蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械化,第二次工業(yè)革命是電力驅(qū)動(dòng)的基于勞動(dòng)分工的大批量生產(chǎn),第三次工業(yè)革命是使用了電子與IT技術(shù)的更高程度的自動(dòng)化,第四次工業(yè)革命則基于CPS。這里,既有基于技術(shù)手段的劃分,也有基于生產(chǎn)組織方式的劃分。標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一,顯得這種劃分科學(xué)性不高,人為的因素或主觀隨意性太強(qiáng)。
特別是將CPS作為第四次工業(yè)革命的標(biāo)志,讓人覺得更加不科學(xué)了。雖然CPS這一概念推出不久,但使用CPS技術(shù)的事實(shí),在從事嵌入式系統(tǒng)的工業(yè)控制行業(yè),在從事PLC應(yīng)用或基于微處理器應(yīng)用的自動(dòng)化行業(yè),早就存在了。說工業(yè)4.0基于CPS這一結(jié)論沒有錯(cuò),但只是一個(gè)必要條件,并不是充分條件。
在國(guó)內(nèi),還有各種各樣的觀點(diǎn)。如,第四次工行業(yè)革命,是智能革命,是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造業(yè)中國(guó)的應(yīng)用,是人工智能在制造業(yè)的應(yīng)用,或新一代人工智能技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用,如此等等。這就是依據(jù)特定技術(shù),進(jìn)行革命劃分所帶來的不唯一性問題。哪一個(gè)都有其合理性,哪一個(gè)都正確,但哪一個(gè)也都不完整。
工業(yè)革命,固然發(fā)源于技術(shù),但技術(shù)手段只是一種外在的動(dòng)力。市場(chǎng)需求的變化,才是技術(shù)大范圍大規(guī)模使用的內(nèi)在動(dòng)力。只有兩者之間進(jìn)行融合,形成了相對(duì)固定的生產(chǎn)組織模式模式,才是革命到來的真正標(biāo)志。
或許,依據(jù)是否形成特定的生產(chǎn)組織方式,來進(jìn)行工業(yè)革命階段的劃分,比單純依據(jù)某種技術(shù)手段的使用來進(jìn)行工業(yè)革命的劃分,更為科學(xué)一些。如果將,有組織的生產(chǎn)模式(現(xiàn)代意義上的工廠)、大批量生產(chǎn)模式、多品種小品量生產(chǎn)模式(大規(guī)模定制)、大批量個(gè)性化定制生產(chǎn)組織模式的出現(xiàn),分別作為四次工業(yè)革命出現(xiàn)標(biāo)志,更為科學(xué)一點(diǎn)。
③ 工業(yè)革命的四個(gè)階段
說四次工業(yè)革命,不如說是工業(yè)革命的四個(gè)階段,更為準(zhǔn)確。建議仔細(xì)思考一下德國(guó)四次革命圖的畫法,臺(tái)階式。其深層次的含義是工業(yè)1.0、工業(yè)2.0、工業(yè)3.0乃至工業(yè)4.0對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)組織模式,在市場(chǎng)上將長(zhǎng)期共存。既有取代,也有繼承,是一種增量式的取代與繼承。
從歷史上看,每一次工業(yè)革命,都會(huì)帶來一種全新的生產(chǎn)組織方式,外在動(dòng)力是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。在產(chǎn)品處于賣方市場(chǎng)階段,工業(yè)1.0的組織方式就可以滿足市場(chǎng)需求;工業(yè)2.0的大批量生產(chǎn)組織方式,可以降低產(chǎn)品價(jià)格,進(jìn)一步刺激市場(chǎng)需求。
在產(chǎn)品處于買方市場(chǎng)階段,工業(yè)2.0可以降低產(chǎn)品價(jià)格、提升產(chǎn)品質(zhì)量,也是一種贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要手段;當(dāng)不同廠家的產(chǎn)品功能、質(zhì)量、價(jià)格接近后,工業(yè)3.0追尋的多品種小批量的生產(chǎn)組織模式(精益生產(chǎn)——追求以大批量生產(chǎn)的成本與質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)多品種小批量的生產(chǎn)組織模式),則是贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要武器;當(dāng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)一步加劇,工業(yè)4.0的大批量個(gè)性化定制的生產(chǎn)組織模式,則是一種歷史必然的選擇,即將出現(xiàn)在歷史的舞臺(tái)上。
所以,“工業(yè)2.0補(bǔ)課、工業(yè)3.0普及、工業(yè)4.0示范”這一觀點(diǎn),具有戰(zhàn)略上的重要意義。但在戰(zhàn)術(shù)上,特定企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)自己所生產(chǎn)的產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中所處的階段,或預(yù)測(cè)將要進(jìn)入的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)階段,來選擇不同的競(jìng)爭(zhēng)策略。能夠解決企業(yè)面臨的實(shí)際問題,才是永恒的選擇標(biāo)準(zhǔn)。
大體上,個(gè)人認(rèn)為,手工藝品還是采用工業(yè)1.0模式為好,采用工業(yè)0.0也沒問題。制造業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)件,采用數(shù)字化技術(shù)支撐的工業(yè)2.0生產(chǎn)組織模式足以。工具性質(zhì)的產(chǎn)品,如汽車,采用工業(yè)3.0的生產(chǎn)組織模式為合適。而直接面向人類消費(fèi)的產(chǎn)品,如服裝,或許是采用工業(yè)4.0生產(chǎn)組織模式的最佳場(chǎng)景。當(dāng)然,還有眾多產(chǎn)品,近乎屬于單件生產(chǎn)的飛機(jī)、高端裝備,到底適合采用哪一種生產(chǎn)組織模式,還需要我們探討,思考?;谄髽I(yè)的實(shí)際需求,找到、提出或創(chuàng)新出,適合于企業(yè)自身特點(diǎn)的生產(chǎn)組織模式,才是永恒不變真理。
個(gè)性化定制
產(chǎn)品個(gè)性定制這個(gè)詞匯,現(xiàn)在用得比較多,大體上有三種含義。
一種是將產(chǎn)品進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),通過組合,生產(chǎn)不同規(guī)格的產(chǎn)品,向市場(chǎng)銷售。用戶在購(gòu)買時(shí)進(jìn)行選擇。
第二種是,由最終用戶在經(jīng)銷商處,自行選擇產(chǎn)品組件,完成產(chǎn)品配置,廠家完成制造后,交付用戶。
第三種是,在互聯(lián)網(wǎng)上,使用廠商的產(chǎn)品配置工具,自行選擇產(chǎn)品模塊化部件,甚至可以在網(wǎng)上完成支付,廠家完成制造交付?,F(xiàn)在有一個(gè)非常時(shí)髦的專有詞匯來描述——C2M或C2B,這種模式在廠商內(nèi)部的制造環(huán)節(jié),與第二種模式區(qū)別不大,可以稱為個(gè)性化組裝,也可以稱之為大規(guī)模定制。
最后一種是,工業(yè)4.0所追求的大批量個(gè)性化定制。即每一件產(chǎn)品一定要具有用戶要求的獨(dú)特的個(gè)性化特征,這種特征必須通過產(chǎn)品的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。而且,產(chǎn)品的制造成本,要接近大批量生產(chǎn)時(shí)的制造成本。這種定制,不借助于動(dòng)態(tài)、自組織、自治的價(jià)值鏈,恐怕難以實(shí)現(xiàn)。
工業(yè)4.0與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、 IVI、智能制造的比較
總體上看,這些理論體系,都源于兩化融合這一思路,但要解決的問題不同,目標(biāo)有所差異。
GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要解決的是,設(shè)備等工業(yè)重資產(chǎn)的使用效率及運(yùn)行成本問題,是經(jīng)過實(shí)際工程應(yīng)用驗(yàn)證過的、此刻可以進(jìn)行推廣的、已經(jīng)在路上的思想體系。工業(yè)4.0是要建立面向未來的、用于贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的、全新的產(chǎn)品制造價(jià)值鏈體系。其復(fù)雜度、困難度,無與倫比。GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要解決的問題,與工業(yè)4.0相比,小巫見大巫。但GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),卻給出了一條明晰具體可行的技術(shù)路線。而工業(yè)4.0,還在探尋的路上。
日本的工業(yè)價(jià)值鏈——IVI,是要建立企業(yè)間的產(chǎn)品制造價(jià)值鏈,并將這種價(jià)值鏈延伸到企業(yè)內(nèi)部,實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)工廠”,與工業(yè)4.0相比,都是將著力點(diǎn)放在了價(jià)值鏈上,但沒有強(qiáng)調(diào)是動(dòng)態(tài)、自組織、自治的價(jià)值鏈,所以是一種大體上利用當(dāng)前的ICT技術(shù)就可以完成的思想體系。
AII工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),是要基于互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全面連接,形成全新的工業(yè)生產(chǎn)制造和服務(wù)體系。實(shí)際上也關(guān)注了價(jià)值鏈集成,與工業(yè)4.0與IVI有異曲同工之處。區(qū)別是沒有明確強(qiáng)調(diào),是支持大批量個(gè)性化定制生產(chǎn)組織模式的動(dòng)態(tài)、自組織、自治的價(jià)值鏈, 是一種大體上現(xiàn)階段就可以實(shí)施的計(jì)劃。
智能制造呢?包含的內(nèi)容太多,太寬廣?,F(xiàn)實(shí)是,即可以指當(dāng)下,也可以指未來;即可以指企業(yè)內(nèi),也可以指企業(yè)外;即可以指設(shè)備,也可以指管理;即可以指生產(chǎn),也可以指設(shè)計(jì);即可以指制造,也可以指服務(wù);即可以是局部,也可以是整體。不知道從什么地方下手進(jìn)行比較。但有一點(diǎn)可以明確的是,一定屬于兩化融合的技術(shù)范疇。
后記
個(gè)人最初對(duì)工業(yè)4.0的了解,是始于13年的白皮書,讀完之后,有些問題,百思不得其解,特別是對(duì)端到端工程集成的提法,認(rèn)識(shí)上模模糊糊,初期認(rèn)為不過是又一種披上“革命”馬甲的理論體系而已。對(duì)工業(yè)4.0的更深入理解,始于應(yīng)用場(chǎng)景。
理解了場(chǎng)景,從邏輯上,才想清楚了工業(yè)4.0到底要做什么,才體會(huì)到了13年白皮書中提到的工業(yè)4.0確定的8大研究主題的背后的深刻原因及必要性,體會(huì)到了工業(yè)4.0生態(tài)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新、勞動(dòng)力組織創(chuàng)新等提法的深刻含義,體會(huì)到了戰(zhàn)略制定者對(duì)德國(guó)制造業(yè)未來的憂患意識(shí)、視野的前瞻性、歷史責(zé)任感,體會(huì)到了戰(zhàn)略制定者的務(wù)實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的態(tài)度,體會(huì)到了戰(zhàn)略制定者的橫跨產(chǎn)品制造、復(fù)雜系統(tǒng)管理、信息通訊等技術(shù)的淵博的學(xué)識(shí)。
更體會(huì)到了,德國(guó)人設(shè)想中的,將其國(guó)內(nèi)那些隱形的冠軍們,通過價(jià)值鏈靈活地組織起來,通過“打群架”或“集團(tuán)軍”的方式,贏得國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的即深遠(yuǎn)又現(xiàn)實(shí)的意義。雖有瑕疵,但瑕不掩瑜。
理解了場(chǎng)景之后,第一感覺,德國(guó)人有點(diǎn)異想天開、腦洞大開,有點(diǎn)像看科幻片帶來的那種魔幻般的感覺。依據(jù)個(gè)人多年來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),建立起企業(yè)內(nèi)部與企業(yè)之間的靜態(tài)價(jià)值鏈,都相當(dāng)困難,而工業(yè)4.0卻試圖建立動(dòng)態(tài)、自組織、自治的價(jià)值鏈,重塑現(xiàn)有的制造組織體系,想都不敢想。但如果工業(yè)4.0能夠成功,毫無疑問,德國(guó)的制造業(yè)整體上,將會(huì)繼續(xù)長(zhǎng)期屹立于世界民族之林。
理智思考之后,個(gè)人認(rèn)為,在沒有出現(xiàn)顛覆性的新技術(shù)前提下(如3D打印技術(shù)),在現(xiàn)有的制造模式大體上保持穩(wěn)定的前提下,德國(guó)人提出的工業(yè)4.0有希望成功。但要想達(dá)成,支撐大批量個(gè)性化定制產(chǎn)品這一生產(chǎn)組織模式的全價(jià)值鏈自組織、自治這一目標(biāo),恐怕真得需要德國(guó)人所聲稱的數(shù)十年,雖然其研究路線圖已規(guī)劃到了2035年。
工業(yè)4.0時(shí)代,還沒有到來。但德國(guó)人,已經(jīng)在奔向工業(yè)4.0的路上了。這條路有多長(zhǎng),走起來有多痛苦,是否能夠走到終點(diǎn),時(shí)間會(huì)給出答案,我們翹首以待。但這個(gè)努力過程,做的是前人未曾做過的事,期間的創(chuàng)新工作,一定會(huì)碩果累累,無論工業(yè)4.0是否最終成功,這些工作應(yīng)當(dāng)是也必須是國(guó)人要重點(diǎn)關(guān)注的重點(diǎn)。這些工作,在未來工業(yè)4.0時(shí)代,是必須的,但在現(xiàn)階段,工業(yè)2.0到工業(yè)3.0時(shí)代,也是贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的利器。
讓我感到十分困惑的是,在工業(yè)4.0的官方平臺(tái)上,開辟了一個(gè)欄目,給出了約200個(gè)左右的工業(yè)4.0使用案例地圖,工業(yè)4.0已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了?怎么與工業(yè)4.0平臺(tái)在正式官方文件中預(yù)估,存在這么大的差距?但詳細(xì)看看標(biāo)題下的文字,應(yīng)該是指數(shù)字技術(shù)在工業(yè)中的使用,看了幾個(gè)案例英文版的簡(jiǎn)單介紹,理解的沒錯(cuò)!看來,德國(guó)人也會(huì)碰瓷。也許,德國(guó)人的心態(tài)也開始焦慮起來了,一下搞出這么多的案例來。
再?gòu)?qiáng)調(diào)一下,個(gè)人理解,如果依據(jù)工業(yè)4.0官方文件,完整的意義上,工業(yè)4.0是指支持大批量個(gè)性化生產(chǎn)模式所需的動(dòng)態(tài)、自組織、自治的全新的價(jià)值鏈;而不完全意義上,工業(yè)4.0至少也是指采用了工業(yè)4.0特有技術(shù)的、實(shí)現(xiàn)了部分工業(yè)4.0特征(應(yīng)用場(chǎng)景)的實(shí)踐。關(guān)于如何判定一個(gè)產(chǎn)品是否是工業(yè)4.0的,參見工業(yè)4.0官方報(bào)告《工業(yè)4.0產(chǎn)品需要滿足那些判據(jù)?指南2019》
對(duì)工業(yè)4.0的理解,仁者見仁,智者見智。在當(dāng)前對(duì)工業(yè)4.0概念理解還不夠深入、不夠一致的情況下,給出理解工業(yè)4.0的新視角——應(yīng)用場(chǎng)景,是本文的目的所在。聽其言,更要觀其行。對(duì)工業(yè)4.0最權(quán)威、最全面的理解,一定是工業(yè)4.0平臺(tái)發(fā)布的官方文件。依據(jù)二手材料,可能會(huì)有偏頗。而盲人摸象似的理解,更不可取了。
在全面完整地理解了工業(yè)4.0后,至少,不會(huì)得出“工業(yè)4.0也就是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、“一個(gè)始于90年代的工業(yè)4.0成功實(shí)踐”等等這樣的自娛自樂碰瓷式的論斷了。西門子的兩個(gè)標(biāo)桿工廠,德國(guó)安貝格工廠和成都工廠,在西門子官方文件,稱之為數(shù)字化工廠,而不是工業(yè)4.0工廠,反映出西門子的嚴(yán)謹(jǐn)性。
結(jié)論很重要,但思考問題的方式方法更重要。
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