攻堅智能制造,CIO需關注的6大融合要素

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CIO進化論
2019-06-23 · 12:00
[ 億歐導讀 ] 既然稱之為“革命”,工業4.0就不僅僅是用今天我們的眼光可以去理解和把握的,必須有面向未來的思維才能真正去理解它,并把握它的脈搏。這場變革不僅是技術的,也是商業的變革,是綜合的力量引發的,包括產業環境、技術進步、資本等。
CIO首席信息官,智能制造,CIO,系統思維,集成系統,生命周期 圖片來自“123rf.com.cn”

既然稱之為“革命”,工業4.0就不僅僅是用今天我們的眼光可以去理解和把握的,必須有面向未來的思維才能真正去理解它,并把握它的脈搏。

這場變革不僅是技術的,也是商業的變革,是綜合的力量引發的,包括產業環境、技術進步、資本力量的效應、管理思想、商業模式的融合。

第一性問題

曾經和華中科技大學陳冰教授探討第一性問題,即,我們是為了什么去推動這個變革。顯然,我們必須聚焦客戶的需求,從產業的價值鏈來看,消費者的需求帶來了生產制造的變化,而生產制造帶來了智能設備的需求,這一需求給自動化、信息化提出了新的挑戰,而這又延伸給上游的IT、傳感器帶來了變化的需求。

這是一個產業拉動的變化,因此,我們必須記住第一性問題,即:目的是什么?無論4.0、制造業2025其所瞄準的對象必須是實現滿足消費者需求的產品,在過去,大批量的生產降低了成本,另一方面,定制化意味著價格高且由于批量小而無法實現低成本,小批量與低價格是一個天生的矛盾,那么,所謂的革命,必須解決這一矛盾,使得生產小批量的同時,也能獲得較低的成本,使得“物美價廉”得以實現。

需求永遠是第一個問題,因為,生產的目的就是為了需求,大數據分析的目的也是為了得出需求的變化,而采用智能機器人是為了消費生產中的不增值環節,提高柔性。

平衡問題的兩個面,在4.0時代將普遍存在,例如:安全系統的安全性與生產效率的平衡問題,在單機生產時代安全機制可以停機,這個不影響生產,但是,集成生產的話,某個機器的安全停機會影響其它機器,這會帶來潛在的問題--如何為4.0時代的生產系統設計安全機制?

系統思維與集成系統

系統思維是涵蓋在整個工業4.0的設計架構里,系統性是指一方面,框架性解決的是以整體的方式來闡述各個單元之間的關系,而這在三維的工業4.0體系里得到了最為明確的描述,從垂直、水平與生命周期三個維度來構建體系,垂直解決的是信息從底層到上層的流動關系與接口,而水平則解決的價值鏈的前后之間的數據交互與協調,而生命周期則以動態的方式闡述各個階段的任務側重、方法與接口問題。

因此,工業4.0不能離開總體而肢解為某種產品、某種解決方案,而是這一天體系架構實現的目的,即如何達成個性化的定制,達成商業模式的改變的基礎元素,因此,不會存在某個產品稱為滿足工業4.0的產品,確切的定義應該是某個產品滿足某項標準,而該標準是滿足4.0架構的某項任務或者流程。

系統思維是我們比較欠缺的,我們經常會選擇比較競爭的思想—A公司的產品與B公司的產品性能更好,價格更低這種比較,而無法增加額度來全局的評估,這一點從我們的歐洲的客戶的供應商評估系統就可以看到他們的全局性與結構性思維。

一個公司的能力是一個組合,而非是單個的數字的比較,競爭力的組合包括了技術的指標性、能力(工程實現能力、算法設計能力)、成本(采購、運營成本、資產折舊等財務因素),不能用單個的簡單衡量指標來進行定義,而同樣4.0時代對于系統的描述必須基于全局的而非單個點的評估。

價值是一種組合,包括可測量的指標與模糊的功能、服務指標,但是,經過4.0標準體系后,這一切都將暴露在可量化的體系下,每個公司所標榜的價值將會被邏輯的計算,這將帶來新的價值實現,而非過去的簡單產品、價格概念。 

數字化

我們將采用了數字伺服、計算機采集、MES等的生產系統稱為“數字化系統”,簡單的理解為基于PC的技術即為數字化系統,個人對于數字化的理解并不完全是這樣的,因為,這里的計算機、數字采集是一個工具性的,而真正的數字化則是來自于“精益生產”,這是日本人在70-80年代所推行的生產管理體系,它將整個生產進行了流程化的細分,將消除浪費、降低成本與提高品質設定為其目標,采用了標準作業與作業標準等將整個生產進行了數字化,盡管沒有計算機信息系統,但是,通過相應的工具、表格、統計方法等可以對整個生產進行持續改善。

今天,傳統的報表、統計方法以計算機信息系統的簡便方式進行了處理,實現了計算機化,但是,其本源—即,如何對流程進行劃分、制定標準、推動改善、降低生產環節中不增值部分、如何最大的提高設備使用效率這些相關的參數、模型、分析方法,才是真正的數字化本源。

我們的企業未經這個過程,而將上馬了計算機信息系統ERP、MES當做數字化,這是舍本追末的做法,要想真正的實現智能制造,必須補“精益制造”的課程 

生命周期概念

安全是一個典型的全生命周期概念,安全技術包含了風險評估、系統規劃、安全程序設計、測試、認證、運行、拆除等多個環節,全生命周期的概念意味著并不是某個環節,而是整個生命周期里都要滿足的測試與認證,因此,在某種意義上不能存在一個產品比另一個產品更好這種傳統意義上的概念,而是整個系統包括各個環節:硬件、軟件、操作等通過了認證的,就是一個安全系統,并且這個安全系統并非是絕對的,而是滿足統計學上的極低概率。

由于提供了更為集成的系統,也使得系統的復雜性得以提高,這個時候,企業對于自動化系統的要求變得更為全局,要滿足整個生命周期的成本核算。

開放性

開放性要包含了更多的內涵在里面,而非簡單的闡述,在某種意義上,一些企業所宣稱的開放系統并非真正的開放系統。

一個開放的系統是多個維度的開放,而非僅僅宣稱的開放性:

對于第三方系統的支持能力:對于自動化系統來說就是總線的接口支持能力,但是,這里存在著一個矛盾,企業更愿意使用封閉系統來保護自己的利益,而客戶更喜歡開放系統來確保自己的選擇權。

軟件的開放性:開放性表示可以為更多人所支持的,如PLCopen的Motion、XML、Logic、OPC UA等,這些為更多企業所支持的才能稱為開放。

開放軟件的支持能力:對于MATLAB/Simulink、AutoCAD、PDF格式、Excel文件等軟件的支持能力也體現了開放性的重要一環,因為這些來自開放世界的軟件更易于為用戶接受,也更為廣泛的使用,學習、使用、維護成本都很低,因此,一個系統必須具備這樣的能力。

工業4.0將消費世界、商用產品領域的技術延伸到了自動化與工業生產系統,而另一方面,消費世界的應用將與工業世界互聯,產生大量的需求數據給CRM,延伸到MES的應用。

開源技術:不同于IT世界,自動化相對封閉,很少有開源技術,一方面,跟系統的穩定可靠的需求有關,但是,在很多應用領域的程序,IT卻可以實現開源,如Google、Microsoft等領先的公司都將其軟件進行了開源,以讓更多的企業所使用進而開發其潛在的用戶,達到更為廣泛的產業推動。

在新的4.0時代,要想讓一個技術得以推動,必修借助于開源的力量才能更為廣泛的用戶,任何抓在手里謀取暴利的想法都將不合時宜,即使,我們今天仍然在這樣,但是,這種變革將悄然發生,溫水煮青蛙的意思是,當你意識到這個問題時候,也許會晚了。

開放的合作心態:4.0時代,必然是一個合作的時代,傳統的競爭模式逐漸為跨界的合作、聯盟所代替,價值鏈必須得以延伸,而試圖去封閉就是回到過去,新的生態系統正在逐漸在各個領域形成,資本、產業、消費、研究得到了互聯,形成新的跨界商業機會,推動產業向前。 

思維的轉變必須先行

思維的轉變才是真正的轉變,僅僅是形式的轉變不能稱為真正的創新,創新僅僅是Innovation,而革命是Revolution。沒有思想的變革,不存在所謂真正的“第四次工業革命”,很多時候,我們所討論的其實仍然是過去所未實現的問題,但,那不代表著真正的4.0所指的意義。

思維的轉變不會落后于4.0也不會領先于4.0,我想說的是“任何時候,把握問題的本質,遠勝于是否4.0”。


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