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智能制造已是制造業(yè)的主流趨勢

時(shí)間:2015-06-01 15:53:45來源:董鵬

導(dǎo)語:?智能制造是制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢,是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必然方向。當(dāng)前,人類社會正快速步入以機(jī)器人為核心的智能制造時(shí)代。以“人機(jī)一體”、“人工智能”、“智慧制造”為核心的新一代機(jī)器人及智能制造技術(shù)可能正在悄然推動新一輪工業(yè)革命。

摘要:智能制造是制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢,是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必然方向。當(dāng)前,人類社會正快速步入以機(jī)器人為核心的智能制造時(shí)代。以“人機(jī)一體”、“人工智能”、“智慧制造”為核心的新一代機(jī)器人及智能制造技術(shù)可能正在悄然推動新一輪工業(yè)革命。

關(guān)鍵詞:制作業(yè);智能制造;工業(yè)

機(jī)器人誕生已經(jīng)半個多世紀(jì),并在工業(yè)領(lǐng)域、服務(wù)業(yè)領(lǐng)域、特種領(lǐng)域發(fā)揮獨(dú)特優(yōu)勢,但是整體來看,機(jī)器人的智能化水平還有待進(jìn)一步提高,市場應(yīng)用還有待進(jìn)一步挖掘。機(jī)器人技術(shù)、3D打印技術(shù)將不可能推動未來新工業(yè)革命,其他先進(jìn)制造技術(shù)也不可能單方面推動新的工業(yè)革命。

從互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展階段來看,我將其分為4個階段,第一階段是信息互聯(lián)網(wǎng),這個階段的商業(yè)模式更多是提供信息服務(wù);第二階段,叫做流通互聯(lián)網(wǎng),就是不僅僅提供信息服務(wù),同時(shí)作為一個渠道出現(xiàn);第三階段,就是目前如火如荼的領(lǐng)域,叫做“服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)”;第四階段,就是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。新的制造業(yè)思維,就是在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代大背景下產(chǎn)生的,實(shí)業(yè)領(lǐng)域開始導(dǎo)入互聯(lián)網(wǎng)元素、互聯(lián)網(wǎng)思維。

在德國,西門子公司較早實(shí)踐了工業(yè)革命的概念。日本豐田公司的精益思想方式也是個性化的。豐田汽車的焊接、油漆已經(jīng)完全自動化,在制造業(yè)升級方面,豐田公司走在了前面。

一、工業(yè)化演變

回顧一下工業(yè)4.0的由來,不僅僅是德國人,一直以來有很多人在研究生產(chǎn)方式的演變。

工業(yè)生產(chǎn)方式的演變大概經(jīng)歷了5個階段:最早是手工生產(chǎn),這種模式目前在珠三角、長三角還有;后來有了福特生產(chǎn)方式,叫做大量生產(chǎn)、規(guī)?;a(chǎn),通過內(nèi)部的分工,先生產(chǎn)零部件,然后大量生產(chǎn)組裝;日本企業(yè)發(fā)明了精益生產(chǎn),從現(xiàn)場管理到精細(xì)的物流配送,整個都是流水線的生產(chǎn)過程;在精益生產(chǎn)之后,出現(xiàn)了大規(guī)模的定制,也叫大量定制;大量定制再往前走,就到了顧客定制,一件一單,一個訂單就是一個定制。工業(yè)4.0實(shí)際上就是顧客定制,通過智能化的制造系統(tǒng)、軟件等,解決顧客定制的需求。德國在工業(yè)制造領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)非常豐富,德國政府2013年就提出了《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》,政府的戰(zhàn)略是把工業(yè)4.0和制造4.0作為核心。

2013年漢諾威工業(yè)博覽會上,德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)部又發(fā)布了制造思維的主題展區(qū),以西門子公司為主。另外德國還有若干個產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,包括機(jī)械和制造、通訊和新媒體、電子電器,這些基本囊括了德國工業(yè)的大部分。產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟還專門做了一個課題——《保障德國工業(yè)的未來——關(guān)于實(shí)施工業(yè)4.0戰(zhàn)略的建議》。

為什么是德國?德國一方面有基礎(chǔ),第二還是要爭奪下一代的制造行業(yè)優(yōu)勢地位。德國人的想法是要向全世界提出制造4.0的標(biāo)準(zhǔn)。整個一套制造標(biāo)準(zhǔn)的載體表現(xiàn)為軟件。德國人現(xiàn)在要搞好軟件,因?yàn)橹悄墚a(chǎn)品要有軟件支持。

工業(yè)1.0是蒸汽機(jī)和機(jī)械生產(chǎn),2.0是電動力和規(guī)模生產(chǎn),3.0是電子和信息技術(shù)、自動化。比如德國數(shù)據(jù)傳真機(jī)技術(shù),就是工業(yè)3.0的靈感,是電子和信息技術(shù)。德國人提出的工業(yè)4.0核心是什么?從輸出來說,就是智能,用智能化的方式輸出智能產(chǎn)品,而智能化的方式就是信息物理融合系統(tǒng)。

工業(yè)4.0是將資源要素和生產(chǎn)要素集中在以互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)為基礎(chǔ)的平臺之上,實(shí)現(xiàn)資源要素與生產(chǎn)要素的充分整合,是智能制造的結(jié)晶,是推動第四次工業(yè)革命的重要載體。搭建工業(yè)4.0服務(wù)平臺。在全球廣大會員企業(yè)的積極支持和配合下,國際機(jī)器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正在加強(qiáng)全球化架構(gòu),我們鼓勵會員企業(yè)抱團(tuán)發(fā)展、集群發(fā)展,走出“小而散”的發(fā)展誤區(qū)。在新的機(jī)遇面前,我們要抓住時(shí)機(jī),積極拓展應(yīng)用市場,服從和服務(wù)于機(jī)器人及智能制造整個行業(yè)。

我對于工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),或者是“第三次工業(yè)革命”的理解,其基礎(chǔ)就是互聯(lián)網(wǎng)。而互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)是什么?是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。互聯(lián)網(wǎng)首先實(shí)現(xiàn)了人和人的連接,下一步要實(shí)現(xiàn)人和物的相連。而最困難是物和物的相連。物聯(lián)網(wǎng)的信息是海量的,支撐物聯(lián)網(wǎng)的是云計(jì)算?;ヂ?lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算,在這些基礎(chǔ)上會形成智能生產(chǎn)體系。社會的信息互聯(lián),是一個巨大無比的智能生產(chǎn)體系,企業(yè)內(nèi)部是智能生產(chǎn)體系,要和整個價(jià)值鏈、生產(chǎn)生態(tài)鏈形成智能生產(chǎn)體系。通過智能化的生產(chǎn)體系,能夠產(chǎn)生智能化的產(chǎn)品。智能化產(chǎn)品就包含了個性化的東西在里面。

舉個例子,在日本施工的工程機(jī)械都是租賃的商業(yè)模式,沒有人買機(jī)器,都是向廠家租賃。日本有一家做工程機(jī)械租賃的企業(yè),通過智能聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測租賃出去的機(jī)器,挖掘機(jī)有沒有在操作,如果發(fā)現(xiàn)它長時(shí)間不操作,就意味著存在交不起租金的風(fēng)險(xiǎn),馬上就去找客戶,停止租用合同。機(jī)器只要每天在開,他們就放心了。

德國西門子的智能生產(chǎn)過程,工人都是坐在工作臺前操作電腦的,整個加工過程由他們控制,但是具體工作是由機(jī)器來做的。

二、智能制造的實(shí)例

從目前國內(nèi)制造企業(yè)來看,我知道的只有一個服裝品牌——“紅領(lǐng)”在做智能生產(chǎn)。它是很老的一個品牌,后來服裝行業(yè)原有的商業(yè)模式受到了沖擊,紅領(lǐng)的老板逐步放棄了在線下做專賣店的路徑。

他開始研究一種新的模式,就是純個性化定制,目前還基本上沒有面對國內(nèi)的消費(fèi)者。這家企業(yè)一年要生產(chǎn)1500套西裝,訂單全部來自美國和歐洲,美國和歐洲的小裁縫店,把個性化的數(shù)據(jù)傳到紅領(lǐng),他們便迅速回應(yīng)。

回應(yīng)的速度多快呢?7天交貨。整個過程很簡單,先給客戶量體,這一環(huán)節(jié)目前還沒有完全實(shí)現(xiàn)智能化,量48個數(shù)據(jù),從脖子開始,這套數(shù)據(jù)系統(tǒng)是他們用10年時(shí)間總結(jié)出來的。數(shù)據(jù)一旦輸入之后,在電腦里就會看到虛擬的版型,版型細(xì)節(jié)是可以調(diào)整的,比如扣子要金色的還是黑色的,選擇什么領(lǐng)子、什么內(nèi)襯等等,這些小地方都可以調(diào)整。然后進(jìn)入制造領(lǐng)域,這個時(shí)候就看不到人了,倉庫里面把物料調(diào)出來,成衣的面料、輔料都調(diào)出來,自動裁剪,然后就是流水線加工,流水線加工是有人的,有人負(fù)責(zé)縫紉,有人負(fù)責(zé)釘扣子等。

這個生產(chǎn)系統(tǒng)最核心的特點(diǎn)是每一件衣服就是一個訂單,就是“一件”即“一單”,每個工人在加工每個環(huán)節(jié)的時(shí)候,都有電子標(biāo)簽掃描一下,看這個衣服是什么要求,然后再做下一件。

整個生產(chǎn)系統(tǒng)類似于一個3D打印的模式,每個都個性化,把版型做出來,用軟件控制,自動剪裁。在ZARA公司來說是小批量的生產(chǎn)模式,而紅領(lǐng)更進(jìn)一步,變成了一件衣服一個訂單。

這是目前國內(nèi)在工業(yè)方面我所見到的唯一的智能化模式。紅領(lǐng)下一步需要健全的就是信息采集系統(tǒng),現(xiàn)在都是小店的裁縫師在量。這就是國內(nèi)的紅領(lǐng)模式。

三、結(jié)束語

智能生產(chǎn)系統(tǒng)輸出的是個性化產(chǎn)品、智能化產(chǎn)品,高效率、低消耗、實(shí)時(shí)回應(yīng)。因此生產(chǎn)交付期有保證,而交付期是客戶最關(guān)注的。它是高度自動化的,所以可能對未來的就業(yè)有很大沖擊。它是機(jī)器人的集成,整個生產(chǎn)線都是機(jī)器人。當(dāng)然機(jī)器人是廣義的,高度智能化操作,機(jī)器人與機(jī)器之間信息是聯(lián)網(wǎng)的。

在智能生產(chǎn)體系中的要件有4個,第一個是傳感器,是信息系統(tǒng)都要有傳感器;第二個是數(shù)據(jù)存儲,包括硬件和軟件;第三個是微處理器、芯片;第四個是軟件。德國人致力于研發(fā)操控智能產(chǎn)品的軟件,占領(lǐng)制高點(diǎn),軟件是未來智能工具的重要點(diǎn)。

中國制造業(yè)在這一輪工業(yè)革命中要有所作為,不能被落下。

作者簡介

董鵬,AIP集團(tuán)主管,企業(yè)戰(zhàn)略研究員、現(xiàn)代企業(yè)管理專家。

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