APS如何迎接工业4.0的挑战

工业4.0核心CPS下的APS的发展

    众所周知，工业4.0与中国制造2025战略关键是智能化。那什么是“智能化”？智能主要体现在三个方面：第一，在动态复杂环境的感知与理解；第二，在动态复杂环境下的自主决策与优化能力；第三，基于经验数据的学习适应能力，尤其是学习能力是典型的智能行为。欧洲智能系统集成技术平台EPoSS将智能制造分为三代系统，第一代智能系统融入自动化、管理及控制技术，优化决策；第二代智能系统扩展到机器学习，可以自适应、自学习；第三代智能系统融入人工智能AI，体现在机器人与工厂自动化即CPS。德国工业4.0战略目标是2030年实现第三代智能系统即CPS。

    那究竟CPS是什么？官方概念为软件算法 嵌入物理系统并监测、控制其运行的、互为感知连接的设备、工艺、物料等系统，实时响应并分布式部署。别把CPS简单化或神秘化，小到智能扫地机、智能工厂，大到智能城市、智慧地球，都是属于CPS的范畴。物理信息系统最上层是互联网，最下层是物联网。这两个网涉及了很多工程，工程中又有很多系统、套装软件，如ERP、CRM，未来的工业4.0都是APP。

APS第四代算法：MAS（Multi-Agent System)

    网络信息物理系统（CPS），将各种网、各种系统全部融合在一起，这是工业4.0。如何实现？德国“工业4.0”计划通过CPPS分布式系统实现，用分散智能与集中智能，这就又提到了前面讲的工业4.0的CPS分布自主计划体系。

智能制造与人的相似性

    实际总结下来，人的大脑指挥中枢相当于APS，产品研发、物流、血液相当于物料，骨架相当于设备，设备与设备之间靠传感器，感官互联的传感器依靠皮肤中的大数据，基因相当于大数据。

如何实施APS

    如何实施APS？涉及到两点，第一是VSM价值流分析，第二是可盈利流程分析。VSM价值链分析有三方面，包括设计链创新，制造链创新，服务链创新。可盈利流程分析主要有五方面的内容：需求与订单处理流程(交期稳定）、工程研究管理流程、生产计划与生产控制流程、采购计划与采购控制流程和仓储与物流管理流程。这五方面做数字化才能有价值有盈利，才能实现数字化工业化。

    那么“智能制造”之路如何实现？第一透明化，管理透明化需要用ERP系统、车间透明化需要用MES系统。第二柔性化，如流程灵活、U设备灵活布局、模块化布局、JIT/JIS物流等。第三智能化，如智能计划排产指挥系统、智能仓储物流、智能设备。

    有的企业切入点是从设备智能化开始，其实首先要规划，否则没有整个节拍层次，智能化就难以实现，只有整个效率的提升才是真正的智能化，不是局部的。今天我就介绍这些，谢谢各位。

    本文根据APSS高级计划与排程协会会长蔡颖在2016中国（南京）智能制造应用论坛的演讲内容整理而成，已经本人确认。