智能制造152是指5+1种角色要素(制造、设计、管理者、运营、供应链管理和用户),以及数据和知识两个驱动要素。这个模型以数字驱动和知识流动为最大价值要素,同时将用户纳入生产要素并成为真正的主宰者。
深圳有一家装备制造厂的总经理,最近伤透了脑筋:在董事会决定加大投入,进行智能工厂的升级改造时候,忽然发现可以选择的路径似乎非常多,而各个供应商提供的解决方案中,都会有一套自己的说法和思路,但它们看上去的差异性远远超过了他们的相似性。
模糊不清的智能制造
正如深圳这家企业所面临的情况一样,管理者都知道智能制造是大势所趋,但相关说法非常多,让大家难以选择。来自不同国家、不同行业甚至不同企业的版本,都各不相同。有的认为“黑灯工厂”就是智能制造,有的认为增加机器人的数量就是通关之路,而有的企业则把资金砸在全新的设备改造和软件购买上。
很多企业的实践,往往很难区分清楚自动化、信息化和数字化的关系,而物联网、人工智能和大数据等令人眼花缭乱的技术词汇,使得企业在进行智能制造的升级改造中,面临着众多选择——这些选择实际形成了一种困境。
最大的问题是,如何定义智能制造中的“智能”二字?智能制造,跟以往柔性制造、敏捷制造和数字化制造,到底是一种直线发展的延伸,还是一种全新维度的升级?
目前在中国,主要流行的是三种智能制造模型。
第一种是以德国工业4.0所提出来的“智能生产、智能产品和智能服务”为代表。按照这种定义,智能制造被采用了一种切片组合的方式进行了拆解。这是标准传统制造思维的线性延伸,而在这种定义下,智能产品与智能服务的界限,往往不够清晰。
第二种是美国国家标准与技术研究院(NIST)界定的“智能制造系统”,也被广泛引入。似乎意识到了智能制造的复杂性,NIST将其锁定为“系统”。它完整地给出了工厂制造的主要线索,但它还是基于传统模型的要素展开,就像是一把打开了所有小工具的瑞士军刀:那把军刀,就是传统制造厂。
第三种是中国电子技术标准化研究院给出的一个涉及智能制造评价的体系。它是以制造能力成熟度的方式出现,很好地建立了一个多要素的模型。这些要素模型,如何与企业的现场实践相结合,仍然需要一段路程要走。
看上去智能制造的问题,可以被提炼成多个要素;但从认识和实践的角度,却变得更加复杂起来。
智能制造的定义
智能制造,一般会被认为是数字化、网络化和智能化。在这种说法中,很多问题仍有待于解决,例如传统组织的不适应问题、产消者(Prosumer,用户既是生产者,又是消费者)等问题。更重要的是,智能制造不完全是一个阶段性的递进关系,而有可能是局部实现与整体实现的关系,正如一棵树有的树叶已经红透,而有的仍然青绿。完全都熟透了的红叶,并不是观赏的唯一状态。工信部安筱鹏博士通过给出智能系统的最小单元和生产线以及整个产业生态的关系,揭示了智能制造是从单一系统、局部系统,到复杂系统到巨系统的组合和演化过程。
从组成要素而言,英诺维盛总经理赵敏及本文作者给出的智能制造的定义是数字化、网络化、自组织化和知识化。
图1 智能制造的四个特征
一切要素数字化,通过数字化产生了全新的组合创新,是当前新一轮科技革命的重点。数字化一切可以数字化的事物,成为智能制造的基础。与此同时登场的网络化:连接一切可以联接的万物(包括人)。二者实现数据自由、畅通的流动。
而数据的解放和流动,只有需要知识的指引,才能真正释放最大的价值。这就是智能制造的第三个重要特征:知识化。知识无处不在,随时指引数据在合适的时间、恰当的地点,形成有效的感知、控制与反馈,让物理实体实现精确可控。
与此同时,随着移动互联网的发展,基于社区化的自组织正在迅速崛起。人与人的交互,已经事实上变成了数字ID和ID的交互。人际关系的连接,呈现出数字化和社区化的“圈子”特征。它既给传统的企业形式带来深刻而持久的冲击,打破制造业自工业革命以来几乎不变的组织边界。更为重要的是,既是消费者又是生产者的产消者也开始出现,这个时候用户跟企业的距离变得不再遥远。
智能制造时代,正在出现全新的角色重新排列。而用户,则成为最闪亮的明星,登台入场了。
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