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智能制造下半場:軟件定義世界數據定義未來

時間:2019-10-22

來源:高工機器人

導語:從精益制造到智能制造,再到工業互聯網,很多實體企業都在擁抱這個時代的浪潮。

每年春節后都會發生制造業的“招人荒”,這兩年尤甚。在送快遞、送外賣、做主播比進工廠吃香的互聯網時代,招工難已經成為不可忽視的結構性問題。

工信部智能制造測試驗證與評價重點實驗室主任安琳博士因此強調,企業家要盡早考慮智能化升級規劃,這是刻不容緩、事關生死的事。

從精益制造到智能制造,再到工業互聯網,很多實體企業都在擁抱這個時代的浪潮。

無工不強

為什么要從傳統制造行業轉向智能制造?

從整個國家戰略思考來講,無農不穩,無商不富,無工不強。然而我國的制造業面臨的競爭和處境越來越艱難。

正如富士康科技集團資深處長、自動化與機器人專家張作為博士所提到的:因為產業結構、創新能力以及能源的使用效率等差異,中國的生產力跟其他國家相比還有蠻大差距。

從國家近20年來的GDP發展狀況可以發現,農、工、商對于整體經濟發展的提升效率,制造業是逐步下降的。從2010年到2016年,以制造行業的增值來講,依舊是平穩增加,可是所占GDP的比例越來越低,目前已經低于30%。 

富士康從過去的代工巨頭、制造典范,目前正加速智能制造和工業互聯網的轉型,做了很多實踐。

而從企業自身的命運來看,轉型已經是關乎生死的問題。

“很多工廠都倒閉了,但是為什么還招不到人?”在招不到人的情況下,海能達通信股份有限公司副總經理兼智能制造廠長車固勇稱,產品還面臨著太多的壓力,尤其是專網對于定制化、交付周期、可靠性要求非常高。

為了實現智能制造的轉型升級,海能達提出了精工智坊,從MES開發開始,研發了很多模塊以實現整個制造過程的追溯,提升信息化的水平。海能達還制定了工廠發展的藍圖,從1.0時代一直到4.0時代,從傳統的離散制造到集成初步智能化。

從產品或商業的角度來講,產品要賣得好,一種是價格提高,另外一種是銷量增加,但這些都有市場的限制,比較好的做法就只能把成本降低,成本降低也需要實現轉型升級。

“看不見的工廠更重要”

智能制造的本質是自動化和信息化,自動化是肉眼可見的,即用機器人等自動化設備代替人的體力勞動。而不可見的信息化則更是難點,就是ERP、MES、WMS、SCADA等,這就像大腦、小腦、腦垂體、腦干要形成一個完備的系統。

如果說自動化是把人從簡單重復的體力勞動當中解放出來,那么信息化就是代替人的腦力勞動,這樣就可以大大減少一線做簡單重復勞動的員工數量,促使人才的結構化轉型,讓人能夠去做更高端的事情。

目前看得見的底層設備是老板們最愿意投資的,而看不見的軟件,還處于被冷落的階段。

“老板們在信息化領域投資的力度決定了你將來在智能制造排名的優先順序,看不見的才最值得投資。”車固勇說,“我們是重硬輕軟,硬件好像很厲害,其實也不是特別厲害,軟件更弱,恰恰我們要在信息化投入。自動化部分,加上控制、管理和決策層,把整個系統連接起來,就真正形成智能制造的升級。”

比如,海能達在全世界現在有10個研發中心,西班牙、加拿大、哈爾濱、南京和深圳,軟件的、硬件的、結構的等,怎么樣讓所有的研發人員內部協同,研發和制造還要協同。這就需要用系統來進行同步,把一些標準化的東西盡量用數據庫,用標準化、模塊化來設計,實現平臺化、協同、實時化、標準化、數字化。

在智能制造的過程中,數字化是其中一個重要的環節。

據權威機構調查預測:2021年全球GDP的比重有50%來自于數字化的經濟,中國會超過55%。預測到2030年,在數字化轉型上,GDP的比重將超過77%。通過數字化轉型能幫助制造業提升8%-13%稅前的利潤。

這個利潤的提升對很多制造業企業來講是非常可觀的,因為很多制造業行業的利潤僅在10%左右。

鼎捷軟件智能制造專家顧問張俊杰表示,數字化轉型的本質是通過組織運營模式的改變和流程機制系統全面的適配,從而全面提高效率,“把數字化轉型總結成16個字:對于企業內部而言,是降本增效、提質增效,對于企業外部則是協同透明、服務創新。”

數字化轉型能給我們帶來什么?在華為云深圳業務部部長馮文斌看來,數字化其實是一個做加減乘除的過程:做加法即品質提高,效率提升,獲得更多的客戶等;做減法就是降成本,降低次品率,降低能耗。做乘法就是通過產業集群,通過互聯網和數據的交換,把上下游協同起來;而做除法,即無論是工業互聯網還是云服務,都是讓大家把信息資產解放出來,投到業務上來。

今年正好是華為的第16年,從目前來看,只有20%的企業開始上云。但馮文斌認為,到2025年,80%的企業都會上。

工業互聯網如何賦能數字化轉型?

如何通過工業互聯網讓數字化轉型變得更簡單一點,這是企業目前最關注的問題。

從工業互聯網的概念上來看,可以將工業互聯網這幾個字拆開:首先是工,工業是以自動化和制造業為代表。互是互聯網,像傳統的BAT為代表的互聯網企業。聯是以IT或軟件服務商為代表的。網是運營商,比如電信、移動、聯通等。

作為平臺型企業的典型代表之一,脫胎于三一重工的樹根互聯已經在工業互聯網領域布局多年。樹根互聯深圳公司總經理楊文廣表示,工業互聯網是制造業高質量發展的必然選擇,工業互聯網姓工不姓互,這是第一點。

楊文廣認為,工業互聯網是一個跨學科、跨行業、跨公司各個組織部門的融合,所以它的發展過程遇到的問題和挑戰就會比較多,好在現在大家都在積極做融合、創新。所以未來工業互聯網是一個生態,會把企業和企業之間的邊界連接變得越來越緊密,它的邊界會越來越模糊。

企業和企業之間的競爭,原來很簡單粗暴,把對方干掉,你獲勝就可以了。但是在未來的商業模式下,企業和企業之間的競爭是拔河比賽,就看誰的生態健全、誰的生態健壯,誰的小伙伴多,這樣獲勝的概率才會大。

“無論是智能制造還是工業互聯網,我們都要透過現象看本質,最終是商業行為。回到商業的本質還是要幫助用戶開源節流,創造價值。”楊文廣一針見血地指出。

“目前我們在企業內部做的這些數據或者是產生出來的算力其實是不夠的。通過工業互聯網的技術就可以把先進制造業的經驗變成算法。制造業對于數據是有敏感性的,數據可以放在私有云,或者是放在自己家里,但是算法可以放在云端,形成共享。所以通過數據、算力、算法,從而形成廣義上的智能制造。”張俊杰說。

他進一步指出,很多企業已經買了自動化的設備,開始布設自動化的產線,但數字化是遠遠不足的,光投入硬件不能達到企業內部降本增效目的。

在針對200家企業做調查以后,鼎捷軟件發現目前在企業運營的數字化轉型上,很多企業在準交,包括質量、效率上面都是有不足的地方。張俊杰認為,企業做運營管理的數字化轉型應該回到企業目標,要追求利潤、有序經營。企業的目標又分為運營目標和部門目標,將這兩個目標有效集中在一起。 

為什么十年前大家都在做ERP系統,有的企業上得好,有的企業上得不好?“我們分析下來有兩個地方是不一樣的,第一個是機制,第二個是流程,有沒有建立一套機制來驅動組織的運作去完善目標,第二個流程是不是合理。”張俊杰表示。

這就是所謂的頂層設計。正因為單點的突破解決不了企業全局的問題。經過頂層設計以后就很清楚知道有限的資金要先做什么,后做什么。

企業運營的數字化轉型之后,就是生產上的數字化轉型。這部分更多的是基于數字化工廠的解決方案。不同行業差異非常大,因為對于車間的方案要和企業的運營模式和設備有效結合在一起。

對于像富士康這種離散型的電子制造行業來講,其挑戰來自于設備要怎么樣才有柔性。電子制造行業設備,不管是標準設備還是非標設備,除了要考慮投入成本之外還要考慮放到車間里的空間利用率,特別是在像深圳這樣寸土寸金的地區。

而富士康云移物大智網+機器人就是其應對工業4.0的對策。在發展智能制造的過程中,富士康的基礎是IE。

“模具是工業之母,IE就是工業之父。”張作為說。

富士康近十年來從30多萬人到100多萬人,基本上還算是亂中有序,而這正是得益于IE思維。“不管是面對訂單的不確定,還是生產能力控制,我們要買的不光是自動化設備,而是要加強智能化的作業,但智能化并不見得一定要用什么高科技的手法,而是要把基礎功做好。”

張作為指出,智能制造的方向、時機都是對的,但是程度要看企業的投入,還要有效果。目前電子行業真正殺手級的應用還不多,物聯網的興起對制造業行業的人員來講壓力更大,你面臨的競爭已經不是傳統的制造業,而是軟件行業或者是互聯網行業都有可能進到這個領域里面來。

而車固勇則認為,企業數字化轉型有四個關鍵點:第一,人才是關鍵,要培養專業化的人才,可以跟院校進行合作,培養智能制造方向的人才,第二,投入一定要算產出,智能制造不是一個概念,不是花拳繡腿的東西,一定要評估投入產出、財務收益;第三,要有頂層設計,分布實施,一口不能吃成胖子,但是你一定要知道未來的路在哪里,你不能想到哪走到哪,很多重復建設是不行的;第四,精益是靈魂,自動化是骨骼,信息化是經絡。

“未來是以軟件定義世界,數據定義未來。”楊文廣說。樹根互聯主要是從設備管理到遠程后服務市場為企業提供服務,楊文廣重點介紹了遠程后服務市場。

從海外企業來看,卡特彼勒的后服務市場已經占營收的30%,這就是歐美企業或日本企業后服務市場所占的真實比例。但是在中國,對于設備制造商后服務市場,有的時候是負數,用戶認為我買了你的設備就包含了所有維修保養的費用。好的情況是,大家越來越認識到付費的服務,服務效率、服務品質越來越高。

楊文廣指出,在工業互聯網發展的過程中有幾個壁壘:一個是行業壁壘,跨界的融合非常難,每個行業都有它的能耗和沉淀,你跨行業輸出的時候,別人做了幾十年,你怎么通過你的模塊和產品快速地結合行業的工藝形成新的產品和商業模式的創新;第二個是接入技術的壁壘,端到端,我們國家設備制造商或制造業的現場95%的控制器都是來自海外,每個接口協議都不同,怎么統一接到工業互聯網平臺上。

“未來我們要打造連接千萬設備,服務10萬家企業的平臺。”楊文廣說。“我們希望以設備為核心,以業務和服務的變革,把商業模式和價值鏈延伸,通過資產管理、位置服務等,提高服務質量和服務滿意度。”

用張作為的話來做總結:制造業本來就是非常巨大的系統,是頂天立地之作,既要立足于現在全球的大勢之間,又要立足中國制造業的實踐之地,既要順應現在數字化、智能化的潮流之巔,又需要站穩制造業的基礎之地,既需要開拓模式之巔,又需要突破技術之地,既要保持長遠的戰略眼光,也要腳踏實地把基本功做好。


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