智能制造,不單單是自動化、信息化的簡單相加
2019-09-18
行業新聞
如果說互聯網改變了人們的消費模式,那么智能制造將徹底改變生產模式,重構整個價值鏈的實現方式,其所帶來的影響要比消費領域的互聯網大上十倍甚至上百倍,一個僅僅是在價值流通環節實現了信息連接,而另一個要在價值創造環節實現信息連接。
這里不僅涉及到人與人的信息溝通,還涉及到人與設備、人與產品、設備與設備、設備與產品的信息溝通,即所謂的信息物理(CPS)融為一體,做到萬物相聯。
究竟什么是智能制造?
美國通過的法案中定義智能制造如下:
在信息、自動化、監測、計算、傳感、建模和網絡方面的先進技術
1、數字模擬制造生產線、計算機操控的制造設備、生產線狀態的監控和交互、全生產過程中能源消耗和效率的管理及優化;
2、廠房能源效率的建模、模擬和優化;
3、監測和優化建筑的節能性能;
4、產品能源效率及可持續化性能的建模、模擬和優化,包括使用數字模型和增材制造加強產品的設計;
5、將制造產品連入網絡以監控和優化網絡性能,包括自動化網絡操作;
6、供應鏈網絡的數字化連接。
但其實美國的定義過于強調了智能制造的技術層面,如果站在整個社會、整個企業的角度來看如何為客戶創造價值,實現產品全生命周期的設計和連接”。信息、自動化、監測、計算、傳感、建模和網絡方面只是技術手段,最終目的是要實現產品全生命周期的設計和連接。
規劃生產過程
通過ERP將信息流和物流進行整體統籌協調,整個供應鏈流程仍然需要規劃設計,從客戶需求的管理到計劃體系的執行,乃至供應商的選擇和布局等.
如果沒有合理設計,信息流和物流就會在個性化定制的過程中變得日益復雜,直至崩潰。就算物聯網能實現,這個成本也會非常高,因為既要保證物料準時達到生產線,又要避免過高的庫存占用資源。
個性化生產
接下來就是個性化生產的過程,這里仍然需要生產流程的設計。如同你乘飛機時托運行李的自動分揀線一樣,每秒5米的高速運作分揀生產,生產流程被整個連接起來實現連續均衡生產,而不是每個工序斷斷續續的生產,這也就是精益生產所要先做好的工作。
比自動分揀線復雜的是,產品生產并不只有一個工序,通常是幾十甚至上千道工序。如果沒有精益布局的設計,在生產流程上根據工藝過程實現物理上的連接,智能制造的成本會呈幾何倍數上升。
特別是在裝備、家電、汽車、機械、航空航天、電子等離散型行業,每個工序做完去到下個工序都要做無數個選擇,當你通過精益生產將所有工序連接起來后,每個工序的選擇會減少到很少的個位數,傳感器、自動化以及建模等成本會極大降低。
最后,產品生產出來交付到客戶手中,客戶在使用過程中的產品數據通過網絡發送回制造商,制造商通過這些產品使用大數據,分析客戶的使用習慣,優化產品設計,也可遠程調整產品參數,提高使用性能,降低使用和維護成本。
這在飛機發動機上已經實現,GE通過飛機引擎工業互聯網大數據分析,幫助運營145架飛機、單月執行1.6萬個航班的歐洲大型航空公司意大利航空(Alitalia)一年節約了1500萬美元的燃油成本,由硬件供應商轉型為增值服務供應商。
總 結
所以說,智能制造并不只是簡單的信息、自動化、監測、計算、傳感等先進技術的應用,而是需要先行規劃設計,目標是實現產品全生命周期的連接。你會發現這些信息系統、自動化、監測、計算、傳感等各自為政,根本無法融為一體發揮作用。我們經常看到很多企業上了幾個到幾十個各種各樣的IT系統,結果都變成了信息孤島,數據無法共享用于分析決策。
自動化投資很高,結果標準化沒做好很多產品用不上,利用率低,10年也收不回投資。更別提人-產品-設備-數據之間的互聯互通,這些生產資源各自都是孤立設計的,從未被作為整體來考慮。在這種情況下,即使技術再先進也無法實現真正的智能制造。
這里不僅涉及到人與人的信息溝通,還涉及到人與設備、人與產品、設備與設備、設備與產品的信息溝通,即所謂的信息物理(CPS)融為一體,做到萬物相聯。
究竟什么是智能制造?
美國通過的法案中定義智能制造如下:
在信息、自動化、監測、計算、傳感、建模和網絡方面的先進技術
1、數字模擬制造生產線、計算機操控的制造設備、生產線狀態的監控和交互、全生產過程中能源消耗和效率的管理及優化;
2、廠房能源效率的建模、模擬和優化;
3、監測和優化建筑的節能性能;
4、產品能源效率及可持續化性能的建模、模擬和優化,包括使用數字模型和增材制造加強產品的設計;
5、將制造產品連入網絡以監控和優化網絡性能,包括自動化網絡操作;
6、供應鏈網絡的數字化連接。
但其實美國的定義過于強調了智能制造的技術層面,如果站在整個社會、整個企業的角度來看如何為客戶創造價值,實現產品全生命周期的設計和連接”。信息、自動化、監測、計算、傳感、建模和網絡方面只是技術手段,最終目的是要實現產品全生命周期的設計和連接。
規劃生產過程
通過ERP將信息流和物流進行整體統籌協調,整個供應鏈流程仍然需要規劃設計,從客戶需求的管理到計劃體系的執行,乃至供應商的選擇和布局等.
如果沒有合理設計,信息流和物流就會在個性化定制的過程中變得日益復雜,直至崩潰。就算物聯網能實現,這個成本也會非常高,因為既要保證物料準時達到生產線,又要避免過高的庫存占用資源。
個性化生產
接下來就是個性化生產的過程,這里仍然需要生產流程的設計。如同你乘飛機時托運行李的自動分揀線一樣,每秒5米的高速運作分揀生產,生產流程被整個連接起來實現連續均衡生產,而不是每個工序斷斷續續的生產,這也就是精益生產所要先做好的工作。
比自動分揀線復雜的是,產品生產并不只有一個工序,通常是幾十甚至上千道工序。如果沒有精益布局的設計,在生產流程上根據工藝過程實現物理上的連接,智能制造的成本會呈幾何倍數上升。
特別是在裝備、家電、汽車、機械、航空航天、電子等離散型行業,每個工序做完去到下個工序都要做無數個選擇,當你通過精益生產將所有工序連接起來后,每個工序的選擇會減少到很少的個位數,傳感器、自動化以及建模等成本會極大降低。
最后,產品生產出來交付到客戶手中,客戶在使用過程中的產品數據通過網絡發送回制造商,制造商通過這些產品使用大數據,分析客戶的使用習慣,優化產品設計,也可遠程調整產品參數,提高使用性能,降低使用和維護成本。
這在飛機發動機上已經實現,GE通過飛機引擎工業互聯網大數據分析,幫助運營145架飛機、單月執行1.6萬個航班的歐洲大型航空公司意大利航空(Alitalia)一年節約了1500萬美元的燃油成本,由硬件供應商轉型為增值服務供應商。
總 結
所以說,智能制造并不只是簡單的信息、自動化、監測、計算、傳感等先進技術的應用,而是需要先行規劃設計,目標是實現產品全生命周期的連接。你會發現這些信息系統、自動化、監測、計算、傳感等各自為政,根本無法融為一體發揮作用。我們經常看到很多企業上了幾個到幾十個各種各樣的IT系統,結果都變成了信息孤島,數據無法共享用于分析決策。
自動化投資很高,結果標準化沒做好很多產品用不上,利用率低,10年也收不回投資。更別提人-產品-設備-數據之間的互聯互通,這些生產資源各自都是孤立設計的,從未被作為整體來考慮。在這種情況下,即使技術再先進也無法實現真正的智能制造。
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