电子装配行业 工业4.0和物联网项目实施中的一些
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摘要:工业4.0是从德国发展起来的概念,是相对于工业1.0的蒸汽机带来的工业革命,2.0时代的电气化,3.0时代的自动化,4.0主要是指智能化。在美国的概念是以GE为主提出的工业互联网,中国

工业4.0是从德国发展起来的概念,是相对于工业1.0的蒸汽机带来的工业革命,2.0时代的电气化,3.0时代的自动化,4.0主要是指智能化。在美国的概念是以GE为主提出的工业互联网,中国结合了两者的特点提出了中国制造2025规划。

德国工业4.0和美国工业互联网很多共同点,在智能化这个基础上是基本一致的。德国在基本的制造领域,比如零部件,车间,供应链,制造技术给与极大的关注。美国在整个产业链的网络化,资源的整合,通用的模型等方面有着宏达的构想。

最近在参与工业4.0的 一些项目,对于一些基本概念做了一些思考。

智能化

智能化不应该只是单纯的讲机器的智能化,应该是包括机器+人总体的智能化,提高人的智能化,机器的智能化,综合的智能化都是发展路径。在机器智能化还做不到的情况下,把数据更好的呈现出来,更多的数据,更完整的数据,更实时的数据,更有效组织的数据,更有效的可视化呈现,都有可能提高人的智能决策水平,这也是智能化的一部分。在机器智能发展的情况下,人机配合达到更优的智能水平。

电子装配行业 工业4.0和物联网项目实施中的一些思考

智能化可以在宏观的层面发生,在集合更多数据的车间层面、工厂层面发生,大家比较容易想到的大数据分析和决策。

智能化可以在更宏观的层面法发生,大型的企业级,和上下游供应链,和客户之间进行。

智能化也可以在微观的层面发生,机器人更加智能化,物流车更加智能化,各种仓储设备,零部件都更加智能化。这是计算平台、通信器件、智能算法、机械控制小型化、低功耗、智能化、分布式的发展。

自动化

自动化和智能化密切相关,机器智能化的提高会带来自动化水平的提高。这里智能化提高有几方面要素:

感知水平提高,各种传感器、摄像头等技术应用

算法水平提升,嵌入式人工智能等

多机器人互动、分工的智能化配合

机器人、物流和零部件互动的智能

机器人终端和云端配合的智能

机器人和人互动的智能化

通用高度可编程化机器人技术,更多软件控制的机器人单体和协作

人和机器协作的自动化,在低延迟、高速情况下,机器自主的自动化,在低速、高延迟、高复杂度情况下,人机配合的自动化流。

自动化和标准化

设计、生产高度联动的自动化体系。

供应链、产业链互联互通的产品模型和生产加工制造系统模型体系。

信息化

丰田提倡的Just in time的信息化理念是非常有道理的,信息恰到好处的出现和被使用是非常重要和有效率的。过载的和无序的大量信息并不能带来相应的价值。

信息化是为价值服务的。

信息化和实体高度融合、高度互动。

云化、智能化、大数据,当然非常重要。然而这些还都是集中式的信息化,分布式的信息化、智能化,分布式的信息化和实体的互动同样非常重要。

信息化的成本应该要比较低而不是相反。

网络化,高度的网络化是信息化的重要部分。

信息的流动、互通和重要。

信息化不是被动的反应实体,信息化具备重新塑造实体的巨大潜能。

工厂的组织结构

目前工厂的组织结构其实挺类似ICT行业很多情况,比如各种部门墙和不连贯。在ICT行业存在研发和运维的墙,所以兴起了DevOps技术和运动。在工厂中也存在类似情况,工程部门设计生产流水线、设备、工具等,生产部门执行生产任务,类似研发和运维。

各种相对独立的系统,比如ERP, MES,APS,WMS等也反应了组织的相对独立。组织形态决定了系统形态,系统形态反过来影响了组织形态。两者互相影响。

当信息系统技术能力缺乏的时候,相对孤立的系统是个良好的设计。当信息系统技术进步的时候,可以带来更好的系统互动,然而有着惯性效应的组织形态相对滞后,难以变革,会影响整体系统的改进。这在软件领域经常发生,在生产制造领域也会出现类似情况。

工厂的组织在工业化、自动化有着良好的技术储备,工业全行业也有着必要的技术和人员。然而在信息化方面,无论是工业全行业,还是具体每家制造业,甚至是为制造业服务的ICT软件、互联网公司,人才和技术都是不够的,信息化方面有着巨大障碍和困难。而且,短期内,工业信息化领域难以汇聚所需的足够的IT顶尖人才。

工业4.0的挑战和困难

最大的挑战在于人才,尤其是信息化人才,在和互联网,IT,云计算,AI等公司和行业的竞争中,工业4.0目前缺乏足够的竞争力来吸引足够的优秀IT人才参与其中。

缺少足够的顶尖的信息化人才,不只是会缺少技术,更会缺少足够的前瞻性、想象力、路线图,导致行业的迷茫和缺乏方向。

缺少足够的标准化和互联互通,难以规模化、产品化,规模化降低成本。大量的项目都需要全新定制。

工业4.0的真正革命性会在哪里

真正的革命性趋势往往是带来了生产要素的革命性变化,比如蒸汽机带来了能源成本的急剧下降,电力是能源传输成本急剧下降,通信和互联网使信息传输的成本下降,计算机使计算和信息处理的成本下降,这样的下降都是及其剧烈的下降,往往是呈现出数量级的的下降,和之前的成本相比都几乎可以说免费了。所以他们颠覆了某种重要的生产要素,受这些要素影响的行业就会发生革命性的变化。

看工业4.0的背景,会看到一些生产要素会发生极大的变化,物体联网的成本(IoT技术),嵌入式AI的成本,各种传感器、感知系统的成本。

这些要素放到工厂里和生态系统中,会带来哪些影响?精确控制的成本和能力,设计到生产的能力和成本,消费者需求到达生产制造的能力和成本

工业4.0会带来高度定制化的能力和低成本,从需求到生产的中间环节的成本下降,精确控制带来的各种余量成本的消除

工业4.0的主要整合力量

CPS也好,两化融合也好,工业4.0也好,都指出了信息化和工业化融合,物理和虚拟世界的融合,这代表了两种力量,ICT和工业界,说融合是客气。其实本质是将来谁是主导力量,谁会来进行整合?

个人看好未来主导的是信息化企业,这企业不是SAP这样的企业,更可能是谷歌、亚马逊、苹果这样的企业,或者是这样但是还没有出现的企业。为什么?

工业4.0的关键是智能化,无论在微观的机器人、稍大一点的生产线、车间、工厂,企业、行业、产业链,主要能力还是在于信息化和智能处理的能力,这方面企业界掌握的技术能力和人才,和信息化行业相比还是相差很多。

资金能力,哪里的资金多,资金会投向哪一方来整合资源?

信息化企业开始具备越来越多的供应链、生产和自动化的能力和知识,亚马逊的仓储物流,谷歌的机器人,苹果的供应链和生产管理等。

谁能掌握真正的客户资源?谁将沦为管道,失去掌握客户的能力?对制造业来说,几乎从未掌握过真正的客户,他们不知道生产的产品卖给了谁,以往被零售百货控制,后来被国美、苏定控制,现在被沃尔玛、京东等控制,这在信息流还不能有效打通的情况下就已经很艰难,在客户越来越容易被网络接触的时候,谁有能力销售产品、掌握客户,谁就有更强的能力来控制产业链。连运营商这么强大、强势的玩家在OTT业务的侵蚀下都逐渐沦为管道、开始失去对行业的掌控,何况制造业呢。

谁有机会制定标准?缺乏足够有效的标准,这是工业4.0推进的极大挑战,谁能推动标准,就能推动行业发展。推动行业标准,使大家能够互联互通,最重要的是使大家都能挣到钱,谁有能力做这件事情?能掌握客户的玩家才有能力真正推动标准前进。

重要的看点是汽车行业和机器人(军用或者特种机器人)

工业4.0虽然概念炒作起来了,但是各方的重视程度,一流玩家、各路资本的视野更多的还在汽车领域。在汽车领域,我们会看到信息行业、车企、各种技术提供者、交通运输运营者在进行激烈的竞争,这场竞争会给其他物联网比如工业4.0带来很多启发。更重要的是,在大量资金、技术、人才涌入后,在自动驾驶、新能源汽车、共享出行等趋势中,各种传感器,定位技术,通信技术、控制技术,人工智能,协同技术,人和车互动,物联网平台,终端和云的互动,这些技术都会迅速的发展、成熟,并且随之而来的成本下降和小型化,最终大量此类的技术都会进入到其它行业,比如工业4.0智能制造的领域。

作者:admin 来源:未知 发布于2019-10-07 15:12
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