所有设计、采购、生产、装配、运输、销售环节都是通过云端同步,让不同的供应链实体连接起来,自发产生供需关系,和资源上下游传递。
在企业端,传统的像ERP这样的大型固化软件也会被更加灵活的云服务的模式取代,可能是在企业内部的私有云,但是集成了各种管理系统,将各个系统的数据抽象成一个个抽象服务,服务可以进行各种组合,再通过流程将人员服务、自动化服务、工程服务结合起来,这样就能够做到人与人的协作、人与机器的协作、机器与机器的协作、机器与系统的协作、系统与系统的协作,在这个基础上没有ERP概念了,唯一的是与业务相关的服务。
对于企业内部已经部署了MES、ERP、WMS、PDM等系统的,通过共享的数据服务总线将各个系统之间实时的协议、数据转化,打通各自独立的孤岛,形成数据驱动的业务流。再集成生产控制PLC,外部集成物流拉动计划,形成纵向、横向、端到端的集成。
对于工业4.0来说,一个重要的概念就是CPS,即Cyber Physical System,就是软件信息世界和物理机器世界的融合统一,如同中国的太极图,阴中抱阳,阳中付阴。也就是机器世界中有软件的控制和指令,信息世界中有机器的运行信息。
制造企业的机器、机床、设备、刀具等,都需要通过传感器、适配器、PLC等以SCADA、MTConnect/OPC协议,连接到物联网平台,对设备的加工、运行数据进行采集、处理、检测、分析,并传送到企业服务总线,洞察产品制造执行过程中的缺陷、问题、关联、关系,实现对设备的预防性维护、能耗分析、加工参数优化等。
而对于从信息世界到物理世界,则需要通过智能机器人生产线接受智能化系统的控制指令,例如AR+机器人。
在汇总了设备大数据、生产大数据、运营大数据、管理大数据之后,在企业私有云的大数据平台上,可以进行机器学习,模型算法抽象,找出数据之间的隐藏关系和联系,揭示内在规律,通过对时间、质量、成本、效率的关联分析,以及质量分析、生产分析、物料分析、仓储分析、销售分析、客户分析等,了解合格率、故障原因、设备利用率,实现全局调度优化。为企业提供透明展现、通知提醒、预测和运营优化辅助决策。
在以上大数据分析的基础上,可以基于售价、服务水平、库存、总成本、采购、物流、生产周期等约束和目标,推算出所追求的利润模型、成本模型、服务模型,实现基于供应商协作的主生产计划优化,做出需求预测、采购预测、订单预测、交货时间预测,实现利润、营收、成本、服务的价值最大化。真正将数据和信息,变为知识和智慧。
制造业的转型升级需要从封闭走向开放体系,以网络化协同实现制造资源局部优化向全局优化演进。因此企业不但要自己实现制造端的数字化、智能化改造,还要与云端连接,实现跨区域、跨企业、跨行业的联合设计、联合研发,将传统顺序、独立、碎片化的研发工作在时间、空间范围上交叉重组,整合多方设计资源,将研发流程从串行向并行演进,更进一步的,将业务的合作从单环节协同向全业务全供应链协同演进,从传统长期固定合作向不确定型的随机合作演进,从而实现从产业链级协同向生态平台演进。
总之从规模化生产到定制化生产,打造柔性化制造生产范式,以去中心化,去固化、流程化的业务管理模式,实现小规模、多频次、分布式、智能化的分布式制造,靠订单拉动,社会化协作将会是未来制造业的发展方向,而对应的制造业信息化,也必将基于云计算、大数据、物联网和人工智能,并且软件趋向微服务化、灵活配置、按需组合、互相联结的模式。