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智能制造的框架和核心內(nèi)涵

發(fā)布時(shí)間:2020-1-3 22:38    發(fā)布者:eaoogle_WSN

近一兩年以來,隨著中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫在眉睫,人們對(duì)智能制造的討論越來越多。有些討論要么失之偏頗,比如簡單地將自動(dòng)化、“黑燈工廠”等同于智能制造;有些討論則存在玩弄概念或炒作之嫌,比如所謂的新制造或C2M。不管怎樣,這也有助于人們更加全面、更加深入地認(rèn)識(shí)智能制造。


  1. 使能技術(shù)


  作為制造業(yè)發(fā)展的高級(jí)階段,智能制造是技術(shù)推動(dòng)的,其中所應(yīng)用到的使能技術(shù)主要包括四個(gè)方面:OT(運(yùn)營技術(shù))、IT(信息技術(shù))、CT(通訊技術(shù)/5G)和DT(數(shù)據(jù)技術(shù))。


  借助OT,企業(yè)可以將工業(yè)領(lǐng)域的Know-how變成可靠、可執(zhí)行、可重復(fù)的知識(shí)和行動(dòng)。


  借助IT,包括ERP、APS、MES、WMS等IT系統(tǒng)和技術(shù),企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)基于流程的有序運(yùn)營和業(yè)務(wù)集成。當(dāng)然,在智能制造中,還強(qiáng)調(diào)IT與OT的融合,以打破信息化與自動(dòng)化之間的隔閡。


  借助DT,尤其是高級(jí)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)等數(shù)據(jù)技術(shù),企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)測性業(yè)務(wù)場景,比如預(yù)測性設(shè)備維護(hù)、預(yù)測性質(zhì)量管控,實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)運(yùn)營。


  借助CT,尤其是以5G為代表的高速度、大容量、低時(shí)延通訊技術(shù),設(shè)備與設(shè)備之間,設(shè)備與人之間,人與人之間,OT、IT和DT之間,可是實(shí)現(xiàn)更可靠、更快速的通訊,這對(duì)于數(shù)字化車間中的邊緣計(jì)算尤其重要。


  2.能力載體


  據(jù)羿戓資源所了解,智能制造的本質(zhì)是一種能力,其著力點(diǎn)要落實(shí)到能力構(gòu)成的三要素PPT:人員(People)、過程(Processes)、技術(shù)和工具(Technology and Tools)。


  在智能制造中,要求企業(yè)所在的生態(tài)鏈中人與人之間能夠?qū)崿F(xiàn)跨團(tuán)隊(duì)、跨職能、跨層級(jí)、跨組織的高效協(xié)同,這種協(xié)同的形態(tài)應(yīng)該是網(wǎng)狀的。


  對(duì)于過程(或流程)而言,智能制造的主體要求是三項(xiàng)集成,即縱向集成、端到端集成和橫向集成?v向集成包括企業(yè)年度經(jīng)營計(jì)劃、銷售與運(yùn)作計(jì)劃、主生產(chǎn)計(jì)劃、車間生產(chǎn)排程和現(xiàn)場作業(yè)的雙向集成,集成的主要內(nèi)容是各種計(jì)劃、指令和結(jié)果反饋。端到端集成指的是從市場到研發(fā),再到采購和供應(yīng)鏈,再到生產(chǎn)制造,再到發(fā)運(yùn)和服務(wù)的集成,集成的內(nèi)容主要有需求和功能結(jié)構(gòu),以及各種類型的BOM。橫向集成指的是企業(yè)與上游供應(yīng)商和下游經(jīng)銷商之間,在需求和供應(yīng),或計(jì)劃、訂單和庫存等之間的集成。


  在技術(shù)和工具層面,智能制造的主要要求是互聯(lián)和智能,即所謂的互聯(lián)智能技術(shù)和設(shè)備(Smart and Connected Equipment,SME)。


  人員、過程、技術(shù)和工具等能力要素的融合,如果用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)視角來看,就是DIKW數(shù)據(jù)生命周期管理和能力進(jìn)化。


  3. 表現(xiàn)域和進(jìn)化路徑


  智能制造中的使能技術(shù)和能力要素,體現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)業(yè)務(wù)場景中,可以用表現(xiàn)域和進(jìn)化路徑來表示。


  智能制造的表現(xiàn)域可以從兩個(gè)維度來看:作業(yè)維度和職能維度。作業(yè)維度指的是離散型作業(yè)、流程型作業(yè)和重復(fù)型作業(yè),這三種作業(yè)形式對(duì)智能制造的要求和智能制造的表面形式是不一樣的。職能維度指的是生產(chǎn)運(yùn)營中的計(jì)劃管理、物流管理、設(shè)備管理、質(zhì)量管理、安全管理、成本管理,等等;同樣,不同的職能維度,智能制造的主要內(nèi)容和表現(xiàn)形式也是不同的。


  在智能制造的成熟度或進(jìn)化路徑維度,可以按互聯(lián)化、可視化、透明化、可預(yù)測、自適應(yīng)等層級(jí)層層遞進(jìn)和進(jìn)化;ヂ(lián)化指的是制造場景中人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等生產(chǎn)要素之間的互聯(lián)互通和實(shí)時(shí)協(xié)作。可視化是制造場景中各業(yè)務(wù)活動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和數(shù)字化展現(xiàn)。透明化則是可視化基礎(chǔ)上對(duì)業(yè)務(wù)活動(dòng)的“知其然”,以及“知其所以然”。可預(yù)測則是根據(jù)對(duì)當(dāng)前業(yè)務(wù)活動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測來推斷其未來的發(fā)展趨勢。自適應(yīng)是根據(jù)企業(yè)所期達(dá)成的目標(biāo)或環(huán)境的變化,對(duì)業(yè)務(wù)活動(dòng)和生產(chǎn)要素進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整和適配。


  將表現(xiàn)域和進(jìn)化路徑綜合起來看,智能制造主要由三個(gè)內(nèi)涵所構(gòu)成,即操作的自動(dòng)化、運(yùn)營的數(shù)字化和決策的智能化。


  4. 建設(shè)導(dǎo)向


  在企業(yè)智能制造的建設(shè)過程中,我們一定要牢記,智能制造是手段,不是目的。智能制造的建設(shè)一定要有明確的工作導(dǎo)向,主要概括為問題導(dǎo)向、結(jié)果導(dǎo)向和目標(biāo)導(dǎo)向;否則,就可能異化成為了智能制造而智能制造。


  首先,企業(yè)一定要明確智能制造可以并應(yīng)該幫助企業(yè)解決什么樣的問題。不同行業(yè),不同企業(yè),當(dāng)前所面臨的問題可能不一樣,智能制造的側(cè)重點(diǎn)也不一樣。當(dāng)前所需解決的現(xiàn)實(shí)問題,也是企業(yè)推進(jìn)智能制造建設(shè)的出發(fā)點(diǎn)。


  其次,企業(yè)智能制造的建設(shè)一定要講究管理效果和經(jīng)濟(jì)效益。智能制造不能是“形象工程”,不只是“錦上添花”,更應(yīng)該是“雪中送炭”,應(yīng)該從投資回報(bào)的角度看,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)更大的收益。


  再次,企業(yè)智能制造的建設(shè)要圍繞企業(yè)整體的發(fā)展戰(zhàn)略和目標(biāo)來展開,通過智能制造的建設(shè)來提升企業(yè)的核心能力和競爭力,支撐企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)活動(dòng)的開展,并助力業(yè)務(wù)目標(biāo)的達(dá)成。


  作為小結(jié),對(duì)智能制造核心內(nèi)涵的澄清和提煉,有助于我們更清楚地理解智能制造;智能制造框架則可以指導(dǎo)我們制訂本企業(yè)的智能制造理想藍(lán)圖和推進(jìn)路線。


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