工業(yè)4.0這幾個字眼某種程度上講已經(jīng)被濫用了。原本就抽象不好懂,后來又被各種添足,以致于這個2013年還是高大上的提法在不到兩年的時間里降級成很多企業(yè)不愿再貼的標簽。我也寧愿不提它,而選擇用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造這兩個容易顧名思義的詞匯。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也是互聯(lián)網(wǎng),和民用的區(qū)別在于,通信是工業(yè)級的,Apps是企業(yè)級的。智能制造還是制造,只是加上了智能二字。
在制造業(yè)的工廠里,自動化的生產(chǎn)裝置已經(jīng)普及。曾經(jīng),裝備制造商在向工廠推銷自動化裝備的時候底氣十足,因為確實可以讓客戶親眼看到自動化設(shè)備的速度有多快,效率有多高,很容易算出一筆投資回報的賬。但是,所謂智能制造科技的相關(guān)供應商就不那么容易說服客戶并且算賬了(所以我認為德國企業(yè)聯(lián)盟提出工業(yè)4.0概念太急太早了,時機根本不成熟?,F(xiàn)在這個詞已經(jīng)被用濫了,后悔了吧?)
MES,ManufacturingExecutionSystem,制造執(zhí)行系統(tǒng),是在二十幾年前問世的制造業(yè)運營管理類軟件(MOM)。它的初衷是解決自動化或準自動化流水線、車間里的信息孤島所帶來的諸多問題——由于自動化裝置之間、車間與車間之間、部門與部門之間、車間與辦公室之間等各種之間沒有信息集成,那么隨著企業(yè)的壯大,生產(chǎn)裝置越來越多而且速度更快,運營管理的壓力就變得越來越大。MES,就是把信息孤島連起來,通過軟件把各種孤島和其間的路線建模,從而實現(xiàn)運營信息化、自動化。聽上去很美妙吧?但是MES的發(fā)展和幾乎同期問世的ERP相比,可謂原地踏步矣。這是為什么呢?
MES是制造環(huán)節(jié)的IT系統(tǒng),它的數(shù)據(jù)和信息的獲取主要來源于機器設(shè)備,那么這就和工業(yè)自動化領(lǐng)域有著深深的瓜葛了。而ERP是企業(yè)管理環(huán)節(jié)的IT系統(tǒng),數(shù)據(jù)源主要來源于手指敲鍵盤,省去很多技術(shù)麻煩。
圖1
但是并不是說由于和工業(yè)自動化領(lǐng)域有瓜葛,MES就沒發(fā)展起來,其實關(guān)鍵原因是大牌供應商的解決方案一直不夠接地氣。MES巨頭,通常都是工控巨頭——產(chǎn)品線包括工控硬件產(chǎn)品和工業(yè)軟件產(chǎn)品。MES,只是其軟件產(chǎn)品之一。既然是軟件,業(yè)務的根本就是賣License(MESSaaS現(xiàn)在還十分罕見)。工控巨頭收購軟件公司,目的可并不在于只賣License,而是希望通過組合出的解決方案促進其硬件產(chǎn)品的銷售。在這個思想背景下,解決方案若要具備優(yōu)勢,就必須功能強大,并且做好市場宣傳,讓客戶理解并接受貴有貴的道理。再補充一幅示意圖,更好地闡述這一點。
圖1,不同顏色的圓點代表工廠的不同數(shù)據(jù)源,它們可能是機器、儀表、傳感器或人工錄入終端等。工控巨頭當然希望:1)每個圓點都用到自家的產(chǎn)品;2)所有圓點傳上來的數(shù)據(jù)都進入自家的數(shù)據(jù)庫和MES。圖中的大腦代表了數(shù)據(jù)庫和軟件的綜合系統(tǒng),或曰:中央系統(tǒng)。那么,圓點越多,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就越復雜,數(shù)據(jù)規(guī)模也就越大,對中央系統(tǒng)的性能要求也就越高。最終的結(jié)果是,大腦必須足夠大而且強才能勝任繁重的負荷。再大力度地開展市場宣傳,工業(yè)客戶就認可了這樣的解決方案,并且信賴只有巨頭才能幫助他們實現(xiàn)真正的信息化。大家都在這么想問題,巨頭們的解決方案自然就這么一直昂貴著,客戶也就一直買不起,想訂制又不太可能。實施方面,一個項目干個2~3年是很常見的情形,而且還不斷修修補補,弄得甲乙雙方都身心俱疲。此外,有MES項目經(jīng)驗的朋友都知道,最終日常使用的MES功能與初期構(gòu)想的差距_____(自己填)。我曾經(jīng)在一些國外論壇上和同行交流經(jīng)驗,原以為MES用不好是因為國內(nèi)客戶自身基礎(chǔ)還沒打好的緣故,但情況不是這樣的,全球各地MES項目的實施效果基本都差不多。而且,關(guān)于ROI(投資回報期),大家的經(jīng)驗是15年左右(能10年就算相當不錯了)!其實從技術(shù)上講,這個產(chǎn)業(yè)本不該如此。再來看看下面這幅圖。
如果不把所有顏色的圓點統(tǒng)統(tǒng)交給中央系統(tǒng)去處理(比如:定義顏色、分辨顏色、選擇圓點、碼放圓點…),而是根據(jù)實際情況預先做好一些處理,那么情形就大不一樣了——中央系統(tǒng)就不必是一個強大而巨大的大腦了。這個理念很有意思:先按顏色把圓點分組,把每個顏色圓點的處理做成一個模塊,配一個小size的大腦,用于做力所能及的處理工作。如果需要二次處理或者綜合管理N個這樣的模塊,那么就用一個專門管理顏色的模塊即可。這樣一來,同樣是處理所有不同顏色的圓點,工程造價、部署的靈活性、上線速度、訂制的可操作性就會大幅改善。帶來的好處就容易理解了:可以根據(jù)實際需求逐個漸進部署模塊(避免發(fā)生買了用不上的情況);投資回報期以模塊為單位評估,從而大幅縮短(2年以內(nèi)妥妥的)。由于每個模塊的負荷銳減,就不再需要昂貴的IT基礎(chǔ)設(shè)施了,甚至連機房和服務器都快不需要了;省去了昂貴的IT基礎(chǔ)設(shè)施意味著運維費用也省了……至于說軟件,就不再需要MES了,因為每個模塊的Apps都很獨立而且絕對實用。也許有人會問,這么多模塊,集成起來靠譜嗎?我想反問,您知道IT和ICT已經(jīng)有多成熟了嗎?
再回到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造的話題。每個模塊里都是其所轄范圍內(nèi)的數(shù)據(jù),可以是精簡的小數(shù)據(jù),也可以是海量的大數(shù)據(jù),那么輔之以Apps,或內(nèi)置于模塊中,或通過ICT裝備發(fā)送到云端,這就具有了互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)特性,當然,Apps是企業(yè)級的。而智能又該如何實現(xiàn)呢?這還難嗎?智能的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)已經(jīng)有了,那么不論是借助MachineLearning還是其它算法,都可以得到若干重要規(guī)律。把它們作為裝備運行管理依據(jù),施于控制系統(tǒng)之上,或直接或間接,那么就順理成章地實現(xiàn)了裝備、生產(chǎn)線、車間的智能化。
分布式的現(xiàn)場通信架構(gòu)并不是新鮮事物,但是把MES打散,與分布式通信架構(gòu)相結(jié)合,應該算是新技術(shù)!盈達睿的團隊就是專門做這個的,算是全球最早提出并且打造這套解決方案的廠商之一吧(不敢不加這兩個字)。這種模塊,我們把它做成了工業(yè)級的小設(shè)備,稱之為工業(yè)數(shù)據(jù)盒子。相信在不久的將來,就會像民用智能盒子在家里那樣,在車間里得到普及。你說呢?
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