智能制造之知识的力量

2019-03-21 10:46:50
奔向智能制造
文章摘要: 到了工业2.0电气化时代,流水线的布局,工业标准的定义,电力基础设施的建设,尤其是管理制度和流程的建立,知识在生产力进步中的作用越来越重要,成为企业之间竞争的有力武器。

知识是智能制造时代的核心要素,但实际上从自然经济到农业经济一直到第三次工业革命,知识一直在发挥作用,只是到了智能制造时代知识才成为推动生产力发展的核心。

 

在农业经济时代,人们学会了使用生产工具从事农业生产,生产工具的发明也闪耀着智慧的光芒,因为没有知识也制作不出来辅助生产的工具,更总结不出经典的体现农事生产规律的二十四节气,只是在当时的条件下生产力低下,知识在大量的艰辛劳动中显得不是那么突出。进入工业革命后,蒸汽机的发明对知识又有了更高的要求,涉及到金属材料、机械、能源等多方面知识,这些知识在机器替代人工的过程中发挥了重要作用,同样此时知识还不是生产力发展的瓶颈。

到了工业2.0电气化时代,流水线的布局,工业标准的定义,电力基础设施的建设,尤其是管理制度和流程的建立,知识在生产力进步中的作用越来越重要,成为企业之间竞争的有力武器。同样的流水线和工业标准,不同的企业可能经营的结果不大一样,有好有坏,这就是因为知识导致的差异,但是此时的知识积累和应用过程比较缓慢。

工业3.0信息化时代将前一阶段积累的大量管理知识和经验,通过众多信息化工具比如企业资源计划ERP,制造执行系统MES,产品生命周期管理PLM等固化在日常业务运营中,有力的促进了生产力的发展。以前的销售订单通过人工处理,效率低还容易出错;车间物料依靠人工拉动过程缓慢,且账目不准确;依靠人工模式衔接的产品研发和生产过程,效率低下,尤其是产品的工程变更不能快速反映到制造环节,造成大量浪费,而这些信息化工具应用之后极大优化了业务流程,降低了次品、事故发生的概率,保障了业界最佳实践的稳定应用,有利于生产出低成本高质量的产品。当然这一阶段虽然通过信息化手段加快了知识的应用速度,但并没有解决知识的产生和分享问题。

 

到了工业4.0的智能制造时代,过去链式的单向供应模式向以用户价值为核心的集群多向协作模式转变,市场竞争的话语权已经发生变化。客户对产品的需求通常是从无到有,在从有到好到精,最终达到需求饱和。在“从有到好到精“的过程中,价值链上各个参与对象的市场红利受到挤压,有技术积累形成的竞争优势差异开始显现,以品质和成本的制约因素决定话语权。

而当整个市场对某个特定的需求达到饱和时,整个价值链都会受到冲击,终端客户的价格压力会一层层传递到产业链的上游,这个时候,话语权的掌握者是能够深入挖掘客户新需求和能够以最低的成本、最高的品质和最短的交期为客户创造价值的服务提供者。新需求的挖掘和更高效率的产品供应都依赖于新知识的发现及应用。

新需求的挖掘是要从客户使用的视角去发现更多的隐性需求,而这些需求可能是用户自身都没有意识到的;更高效的产品供应在于打造柔性供应链,提高生产管理、研发和设备的智能化水平。

客户新需求与知识发现

啤酒与尿布放在一起可以促进更多的销售,这个早期的市场发现让人们认识到了数据对知识发现的价值。在以客户需求为导向的产品研发中,产品的创新不再仅仅是以满足用户显性需求为导向,而是利用用户的使用数据去深刻理解用户的使用场景,从中找到用户需求的空缺,这些需求空缺往往是隐性的,即便是用户自己,可能也很难意识到,是基于使用数据的新的知识发现。

 

买汽车的人大多都会提出低油耗的需求,于是所有制造商就努力改变车型和发动机让汽车更加省油。但是制造商往往很少关注用户的驾驶习惯对于油耗的影响,即便是用户自己也几乎不会去要求汽车提供个性化驾驶行为管理的功能。车联网的发展使得基于个体用户驾驶习惯数据的大量采集成为可能,基于大数据和AI可以对用户驾驶习惯进行精准分析,得出更符合驾驶习惯的隐性知识,更大可能的满足用户个性化需求。

供给侧的柔性化与智能化

用户的个性化需求传导到供给侧,对供给侧提出了柔性制造的要求。什么是柔性制造?柔性就是对变化的适应能力,柔性制造就是能够快速调整产品研发、生产制造以及资源配给以适应不断变化需求的能力,这种能力是以低成本、高品质和短交期为约束的。

 

大规模生产解决了成本问题,但是以牺牲个性化需求为代价的;个性化定制虽然满足了特定的用户需求,但成本高昂。柔性制造完美解决了大规模生产与个性化定制的矛盾。

柔性制造对制造企业提出了很高的要求,要求信息化和智能化水平达到相当的水平,实现虚拟世界与实体世界的深度融合。其中智能化是柔性制造的核心,而知识又是智能化的本质。智能化体现在以下几个方面。

 

A.柔性研发管理。大量的个性化需求带来的是大量的研发需求和变更,人工的方式很难满足,而通过智能化研发,自动实现个性需求与研发组件的匹配,快速生成产品模型是提高研发速度和质量的重要方式。智能化匹配模型是基于大量数据的积淀和分析的结果。

B.柔性供应链和生产管理。保持供求的平衡和最佳平衡一直是制造企业的重点和难点,在个性化生产时代,每一个订单都对应独立的供应链,不同的订单、供应商、生产排序可以使用智能化方式进行调度和优化,以最低的成本、最好的质量和速度完成交付。

C.柔性设备支持。生产指令的变化带来的是设备的快速调整,模具更换。智能化设备可以同步生产管理的柔性要求,是柔性制造的基础。

信息化软件服务网 - 助力数字中国建设 | 责编:夏丽
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