一張圖看懂“智能制造”

2024-6-2 08:16| 發(fā)布者: admin| 查看: 269| 評論: 0

摘要: 海浪無聲將夜幕深深淹沒漫過天空盡頭的角落大魚在夢境的縫隙里游過凝望你沉睡的輪廓看海天一色聽風起雨落執(zhí)子手吹散蒼茫茫煙波大魚的翅膀已經太遼闊……“智能制造（工業(yè)4.0）”是制造業(yè)的發(fā)展方向，也是中國制造20 ...

海浪無聲將夜幕深深淹沒

漫過天空盡頭的角落

大魚在夢境的縫隙里游過

凝望你沉睡的輪廓

看海天一色聽風起雨落

執(zhí)子手吹散蒼茫茫煙波

大魚的翅膀已經太遼闊

……

“智能制造（工業(yè)4.0）”是制造業(yè)的發(fā)展方向，也是中國制造2025的主體內容。當下，專家或媒體對“智能制造（工業(yè)4.0）”內容的解讀可謂汗牛充棟。在本文中，筆者嘗試用一張魚形圖來概括，暫且稱之為“智能制造‘魚’形框架模型”。

一張圖看懂“智能制造”

圖1：智能制造“魚”形框架模型

上述框架模型，可以用十六個字來概括，即“一個愿景，一個網絡，兩大主題，三項集成”。

1. 一個愿景

一個愿景，是企業(yè)實施智能制造的目標，具體內容是十個字，精益，柔性，自主，互聯(lián)，智能。

精益，柔性，自主是針對企業(yè)及所在行業(yè)的價值鏈而言。精益的核心內涵包括低消耗，零浪費，零缺陷和零延誤。柔性是企業(yè)的制造系統(tǒng)在最低資產投入的前提下，能夠適應多品種，小批量生產，最終達成“個性化（Personalization）”，乃至“個體化（Individuation）”生產的目的。自主是企業(yè)的制造系統(tǒng)在充分自動化的基礎上的“少人化”，并最終實現(xiàn)系統(tǒng)本身自計劃，自組織，自反饋，自適應式的自主管理。

互聯(lián)和智能則指的是企業(yè)及其所處的行業(yè)中，人員、流程、工具、原料等基礎設施和生產要素，以及其產出品（商品化資產）之間的互聯(lián)和智能化；包括，產品鏈的互聯(lián)和智能，以及互聯(lián)智能型PLM等產品研發(fā)管理系統(tǒng)；需求鏈的互聯(lián)和智能，以及互聯(lián)智能型CRM等市場和營銷管理系統(tǒng)；供應鏈的互聯(lián)和智能，以及互聯(lián)智能型SRM、SCM等供應鏈管理系統(tǒng)；服務型制造模式中資產鏈的互聯(lián)和智能，以及互聯(lián)智能型ALM、APM等管理系統(tǒng)。

2. 一個網絡

一個網絡，指的是企業(yè)實現(xiàn)智能制造的技術支撐，即工業(yè)互聯(lián)網。企業(yè)及其所處的行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網，又由上游的產業(yè)互聯(lián)網，下游的消費互聯(lián)網，以及制造企業(yè)內部的信息物理網（CPS）所構成。在“技術使能器（Enabler）”等方面，指的是包括物聯(lián)網，機器學習，人工智能，云計算和大數據，智能設備、5G等新一代IT/OT/CT技術。

3. 兩大主題

兩大主題，分別指的是智能制造中兩大業(yè)務主題和兩大技術主題。兩大業(yè)務主題，即狹義的智能工廠和廣義的智能生產。兩大技術主題，即新一代數字化企業(yè)信息通訊框架——數字主線（Digital Thread），和新一代數字化企業(yè)人機交互界面——數字孿生（Digital Twins）。數字主線是建立在PLM、CRM、ERP、MES等IT平臺基礎上，智能制造企業(yè)的“數據中臺”。數字孿生是服務型制造等新型業(yè)態(tài)的主要支撐，包括工廠的數字孿生，資產（產品）的數字孿生，等等。

4. 三項集成

三項集成，即德國工業(yè)4.0白皮書中所提出的企業(yè)IT集成平臺（技術），包括縱向集成，端到端集成和橫向集成。

縱向集成，指的是企業(yè)及其所處行業(yè)的價值鏈中，由ISA95模型所提出的五層架構中，從決策計劃組織執(zhí)行控制反饋的層層穿透和雙向交互，具體由SCM、ERP、MES（MOM）、SCADA等系統(tǒng)之間的集成來實現(xiàn)。

端到端集成，指的是源于市場，終于市場的產品研發(fā)和制造服務體系，即從市場研究產品定義產品設計過程設計測試和驗證制造工程量產客戶支持運營維護退役報廢和回收的整個產品鏈和資產鏈中，與產品和資產有關的信息的雙向傳遞，以確保合適的時間，合適的人，能夠得到與產品或資產有關的合適的信息。端到端的集成，主要通過PLM、BOM、ERP、MES、CRM、ALM等系統(tǒng)之間的集成來實現(xiàn)。

橫向集成，指的是企業(yè)與上游、下游等之間，供應和需求信息的雙向互通，是杜絕供應鏈中“牛鞭”效應的基礎。橫向集成主要通過數字化營銷渠道、CRM、ERP、SCM、SRM等系統(tǒng)之間的集成來實現(xiàn)。

“魚”性框架模型，以一個整體地、系統(tǒng)性的視角展示了智能制造的內涵。在這個框架模型中，工業(yè)互聯(lián)網是制造業(yè)的技術支撐，工業(yè)4.0是制造業(yè)的發(fā)展階段，智能制造是制造業(yè)的愿景和目標。