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中國企業(yè)該如何走向工業(yè)4.0?

作者:本站采編
來源:聚昌晟微信號
日期:2016-02-19 09:39:19
摘要:在未來工業(yè)4.0時代,鋼鐵流程企業(yè)的MES應該不再只是獲取生產(chǎn)結(jié)果,而是關注于生產(chǎn)的每一個細節(jié),MES將成為智能工廠和智能制造的數(shù)據(jù)平臺基礎設施。在MES的層面上打造實時的協(xié)同機制。

  對幾乎所有中國企業(yè)而言,工業(yè)4.0還是我們未來的目標,還是我們大航海走向彼岸的燈塔。對于這個目標的表述,從可實施、可操作的角度看,我個人認為,應該有這樣幾點。

  為便于理解,我的幾個觀點都凝縮到這張圖中,下面的所有文字,都是對這張圖結(jié)構(gòu)和邏輯的娓娓道來。

  1 出發(fā)點是用戶/客戶多樣化和個性化需求。

  需求轉(zhuǎn)化成為訂單才能落地。

  訂單至少有三種形式:

  從工業(yè)2.0承繼而來大規(guī)模和標準化訂單;

  從工業(yè)3.0而來有約束條件的個性化可配置訂單;

  只有工業(yè)4.0能解決(基本解決,也不一定能百分之百解決)的充分滿足個性化需求的訂單。

  工業(yè)化時代(2.0時代)的本質(zhì)屬性之一是大規(guī)模、標準化生產(chǎn),這個時代的大批量、標準化訂單,在工業(yè)3.0時代已有減少趨勢,在4.0時代肯定會明顯減少,但不見得會完全消失。用戶的多樣化和個性化需求是企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展永遠的驅(qū)動力,因此,也是工業(yè)4.0的引擎。

  基于這個出發(fā)點,工業(yè)4.0首先要解決的是,基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),線上和線下融合,能充分對應各種訂單,尤其是個性化訂單,由工業(yè)3.0時代的銷售自動化發(fā)展而來的銷售智能化系統(tǒng)。

  未來的智能銷售系統(tǒng),比今天的銷售自動化系統(tǒng)(Sales Automation System)至少在三點上應該具有更高的成熟性:

  一是訂單預測,尤其是面對復雜和多樣性市場環(huán)境下的訂單預測準確度更高,這意味著,預測背后需要有多維度和全渠道的大數(shù)據(jù)分析,以形成高準確性的訂單預測模型。

  二是銷售訂單與銷售目標、銷售計劃三者之間到型號、到渠道(線上渠道和線下渠道,全渠道)、到門店、到銷售人員、到銷售政策、甚至到用戶,多視角和多場景的智能匹配,尤其是三者之間多種業(yè)務處理規(guī)則上的智能匹配。

  三是各種訂單類型,標準化訂單、定制化訂單和個性化訂單的智能匹配,形成一個符合智能制造規(guī)則的“訂單包”。這種訂單匹配,可以想象,每個訂單的具體型號、具體性能要求、具體質(zhì)量要求、具體交付要求,甚至具體對應到一個小社群或一個單體個人,對智能處理的要求會非常高。目前包括ERP系統(tǒng)在內(nèi)任何現(xiàn)有系統(tǒng)都無法滿足。

  2 在智能銷售系統(tǒng)的更前端(貼近用戶端),需要開發(fā)出一個基于互聯(lián)網(wǎng),尤其是基于移動互聯(lián)技術(shù),用戶ATP(用戶全接觸點All-Touch-Point)的數(shù)據(jù)獲取、處理和分析的系統(tǒng)。

  沒有這樣的系統(tǒng),難以實現(xiàn)對用戶多樣化和個性化需求的完整把握。

  如果01說的是智能訂單系統(tǒng),那么,02就是智能用戶需求分析系統(tǒng)。這個系統(tǒng)到底長成什么樣,只有未來的實踐能回答,但至少可以想象:

  第一,成熟、易用的用戶360個性化標簽視圖模型應該是這個系統(tǒng)的基礎功能。

  這個功能如果能實現(xiàn),意味著,中國企業(yè)在用戶數(shù)據(jù)ATP獲取,企業(yè)內(nèi)外數(shù)據(jù)流的打通,生態(tài)鏈上統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理平臺的建設上將邁入一個全新偉大的階梯。目前的嚴酷現(xiàn)實是,真正能實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部DMP(統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理平臺)的都極端罕見。

  第二、很顯然,成熟易用的、對用戶進行全息深層分析,并與用戶進行深度交互的大數(shù)據(jù)分析模型是必需的。

  所謂全息深層分析,比如,不僅僅是一個門店內(nèi)的消費行為場景分析,而是要擴展到一個大型購物中心全場景的用戶消費動機、消費行為軌跡、消費偏好的分析;也不僅僅是消費軌跡和動線的分析,還要深入到對用戶語言文化行為的深層分析等。分析的深度和廣度,沒有類人腦的“認知”技術(shù)難以實現(xiàn)。

  概念和理論早就有了,實現(xiàn)不了的最大障礙是用戶數(shù)據(jù)獲取的成本代價太大。

  例如,我們常見的定制家具部分,很多時候都要靠人工設計師上門進行測量和設計。這里面所帶來的成本,事實上是由用戶自己承擔的,而很多產(chǎn)品目前的生產(chǎn)組織模式難以承擔這樣的成本。這幾年視頻識別技術(shù)和VR(虛擬現(xiàn)實技術(shù))的發(fā)展讓我們看到了曙光,尤其是這兩年的拉斯維加斯展會上各種視頻識別分析和VR技術(shù)已經(jīng)使用戶需求數(shù)據(jù)獲取的代價不斷降低。

  可以想象一個場景,你需要一個杯子,通過攝像頭識別你的手型,握持習慣,然后生成一個虛擬(或者接近真實的)的模型,再通過基本動作比對,可以在幾分鐘內(nèi)得出一個基本結(jié)構(gòu)符合自身需要的杯子。這些離我們已經(jīng)不遠了。

  從我的理解,未來用戶定制化(不一定是個性化)的需求會越來越成為一個重要分支。這并不會完全取代大規(guī)模自動化生產(chǎn),而是兩者形成有機的結(jié)合。

  在更加個性化的領域,比如家居,時尚,電子數(shù)碼等行業(yè),這些也許會更早進入現(xiàn)實。這是工業(yè)4.0智能用戶需求分析系統(tǒng)的典型應用想象。

  有了智能用戶需求分析系統(tǒng)和智能銷售系統(tǒng),作為工業(yè)4.0基核的智能制造才有意義,才有依托,才有歸屬。

  但目前,在對工業(yè)4.0汗牛充棟的論述中,極度缺乏對這兩個智能系統(tǒng)的研究和闡述。而沒有這兩個系統(tǒng),智能制造就有可能是“為制造而制造”,陷入自我欣賞的封閉體系,而這歷史已經(jīng)證明,是最危險的“資本投資模型”。

  對了,特別需要說明的,這里的“系統(tǒng)”兩字,不僅僅限于IT和網(wǎng)絡技術(shù)意義上的信息化系統(tǒng),還包括這個系統(tǒng)所服務的業(yè)務流程、組織和人的能力,一個完整的體系。

  3 如果把智能機器人,把傳感器,把RFID,把人機界面等比喻成人的肢體或末梢神經(jīng)系統(tǒng),那么工業(yè)4.0的中樞神經(jīng)指揮系統(tǒng),基于GE的表述,應該是互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字總線系統(tǒng),基于西門子的研發(fā),應該是互聯(lián)網(wǎng)的制造執(zhí)行系統(tǒng)(iMES系統(tǒng))。

  美國人的互聯(lián)網(wǎng)總線也好,德國人的iMES也好,工業(yè)4.0智能制造的“主線”、“核”、“大腦指揮體系”或者“靈魂”,就是這個東西。

  決定個性化訂單怎么走,從用戶那里是走向虛擬設計,還是直接走向智能生產(chǎn),還是直接到智能物流,主要不是由機器人或傳感器說了算,而是由這個智能總線,或iMES說了算。

  雖然機器人、傳感器,這些末梢系統(tǒng)非常重要,甚至也可能具有“自應激反應”功能,但機機互聯(lián)也好,機物互聯(lián)也好,人機互聯(lián)也好,最終的決策,還是要匯聚在這個大腦指揮系統(tǒng)。盡管計算可能是分布的,但計算出的數(shù)據(jù)結(jié)果,基于結(jié)果所形成的決策分析必須是統(tǒng)一的。

  為什么這樣說,看看這張圖就知道。從這張圖可以看出iMES在整個智能制造體系中的“中核”地位。

  這里需要多說一句,即使是在前4.0時代,MES也極其重要,但我們對于MES的認識,其實也不僅僅是我們,而是整個世界,都偏晚、偏低,以至于業(yè)界對MES有另一個說法,叫Missing Link,一個丟失的環(huán)。

  由于種種原因,長期以來我們被灌輸,很多企業(yè)經(jīng)營者也接受了這樣一種觀念,企業(yè)只要上了ERP系統(tǒng),企業(yè)競爭力的問題,換句話說,系統(tǒng)對業(yè)務的賦能問題就解決了。

  客觀說,鋼鐵流程型企業(yè),和離散制造企業(yè)不一樣,一開始對MES就很重視,以至于產(chǎn)生了像上海寶信那樣大的在鋼鐵MES中打出一片天的中國企業(yè)。鋼鐵本身管理的復雜性、質(zhì)量要求和顆粒度決定了MES天然的重要性。

  在未來工業(yè)4.0時代,鋼鐵流程企業(yè)的MES應該不再只是獲取生產(chǎn)結(jié)果,而是關注于生產(chǎn)的每一個細節(jié),MES將成為智能工廠和智能制造的數(shù)據(jù)平臺基礎設施。在MES的層面上打造實時的協(xié)同機制。

  MES從一個分散獨立的系統(tǒng)不斷轉(zhuǎn)化為工業(yè)4.0的核心,是什么原因驅(qū)動的呢?

  我個人的理解,是成本要素的驅(qū)動。

  企業(yè)管理有兩個方面的驅(qū)動要素:對外是利潤,對內(nèi)是成本。這兩個要素是辨證統(tǒng)一的。

  之前的傳統(tǒng)成本管理主要是從兩個角度,一個是事先的成本預測邏輯,通過BOM,原料,工藝等要素的組織,形成對于標準模式下的成本預測;另一方面是事后的成本歸集,在一個較長的時間段內(nèi)(往往是月度)收集各種成本總的消耗情況,并通過綜合計算得到成本消耗。

  但這兩種情況最主要缺失,就是中間的成本具體執(zhí)行和產(chǎn)生過程的控制。具體的生產(chǎn)過程雖然有一定的績效指標控制,但這些指標是否能有效的跟成本要素結(jié)合,是否能快速有效跟蹤到成本的具體科目,都是目前生產(chǎn)管理中無法做到的。而MES實際上是完成這一工作的核心系統(tǒng)。

  只有通過MES系統(tǒng)更全面、更有效的管理和控制,才能真正實現(xiàn)成本的可控和可管理,不再只是事后跟蹤。只有在制造執(zhí)行的每個細節(jié)都被有效地按照驅(qū)動要素成本的要求來執(zhí)行,才能真正實現(xiàn)精益制造,而精益制造的核心就是質(zhì)量和成本。

  這個也可以從另一方面來說明未來的iMES管理的范圍是什么,所有跟成本要素相關的執(zhí)行過程都是iMES管理的范圍。

  在今天,關于工業(yè)4.0喧囂的議論中,我們的企業(yè)家、我們的投資人目前投資興奮點大多是放在機器人、放在傳感器、放在3D打印上,而對神經(jīng)中樞指揮系統(tǒng)的投資,缺乏自覺的認知。

  中國人常常對看得見、摸得著的東西愿意投資,對看不見的軟件系統(tǒng),由于觀念的使然,由于缺乏一整套成熟的價值評估體系,因此不愿意投資,或不知道怎么去投資。

  今天的企業(yè)經(jīng)營者和投資人,對“軟件定義世界”的道理還不大懂,認知還比較膚淺,這是中國軟件發(fā)展不起來的重要原因。

  在目前2.0尤其是3.0的情況下,大的核心軟件系統(tǒng),那些工業(yè)制造的“靈魂”,基本都在美國和德國企業(yè)手里。未來4.0的互聯(lián)網(wǎng)總線系統(tǒng)或互聯(lián)網(wǎng)MES系統(tǒng),會是什么格局,確實堪憂。

  4 全面和深刻理解了互聯(lián)網(wǎng)總線或iMES,這個大腦指揮系統(tǒng),其余局部或板塊層的智能化就比較容易理解了。

  所謂局部或板塊層的智能化,主要是指智能工廠(或智能生產(chǎn))、集成、協(xié)同與創(chuàng)新的研發(fā)設計,還有智能物流和智能服務等。

  目前,智能制造、智能生產(chǎn)和智能工廠,這三個概念都在混用,找不到公認的這一概念的準確邊界。

  這里,為敘述方便,我用“工廠”確指具體的加工、產(chǎn)線組裝和總裝,從而構(gòu)想4.0“智能工廠”大概應該是什么樣子。準確說,下面這張圖中,在紅色方框內(nèi)的內(nèi)容,就是智能工廠。

  智能工廠,顯然應該有這樣幾個要素:物料定位、物料移動以及伴隨物料移動的智能控制系統(tǒng),各安裝主節(jié)點的智能設備和儀器,各關鍵節(jié)點的質(zhì)量檢化驗及質(zhì)量實時追溯系統(tǒng),核心工序高度自動化,數(shù)據(jù)采集、實時處理與監(jiān)控系統(tǒng),人機交互系統(tǒng)等。

  在智能工廠層面,未來在4.0時代,全新的場景是,大量和有序使用機器人、傳感器、RFID以及其它智能終端設備。但這個問題,似乎也不能發(fā)展到絕對的程度。

  依據(jù)對汽車工業(yè)產(chǎn)線的觀察與想象,我個人認為,機器人的用度,應該主要考慮四個視角:人工操作比較危險或難以實現(xiàn),人工操作質(zhì)量難以控制、人工操作速度節(jié)拍難以保證、對數(shù)據(jù)獲取的要求(人對數(shù)據(jù)獲取和處理的能力不依靠計算機是很有限的)。

  基于目前階段一些先進企業(yè)的工廠部署,大致可以想象,未來4.0時代,工廠的產(chǎn)線執(zhí)行層肯定要大量部署傳感器,部署承擔各種功能的機器人和其它高效成熟的自動設備。

  再往上是產(chǎn)線控制層,主要是PLC,承擔各種功能的PLC。再往上就是智能工廠的管理層,部署各種實時管理“駕駛艙”,這個就是iMES層。比如,訂單執(zhí)行狀態(tài)的監(jiān)控、設備監(jiān)控與狀態(tài)預警、質(zhì)量監(jiān)控、物料看板、員工績效看板等。在這一層應該部署相關的服務器。

  在未來的智能工廠,和今天不同,應該能真正實現(xiàn)機機互聯(lián)、機物互聯(lián)和人機互聯(lián),從而在工廠制造,這個供應鏈的主節(jié)點上,實現(xiàn)實時化、可視化、數(shù)據(jù)全程貫通,從而確保多樣化和個性化產(chǎn)品的質(zhì)量、成本和交期,三大承諾的真正實現(xiàn)。

  不知不覺中,時間已經(jīng)是16日的凌晨,文字已經(jīng)快5000字,不能再寫了。文章開篇那張工業(yè)4.0結(jié)構(gòu)和邏輯圖的全部內(nèi)容,比如智能物流、智能服務等還沒有來得及闡述,不過,套用一句最近評選出的精彩電影對白,阿諾?斯瓦辛格的一句話:I‘ll be back

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