日前，工業(yè)和信息化部信息化和軟件服務(wù)業(yè)司副司長安筱鵬博士在《認識定制化生產(chǎn)模式的五個視角》的發(fā)言中提出：“智能生產(chǎn)需要實現(xiàn)兩種不同性質(zhì)的自動化，一種是生產(chǎn)裝備的自動化，一種是數(shù)據(jù)流動的自動化”，該觀點受到了業(yè)界的高度認可。
生產(chǎn)裝備的自動化，對制造企業(yè)而言是非常好理解的，通過自動化的機床、機器人等各類自動化設(shè)備實現(xiàn)生產(chǎn)裝備的過程自動化，而數(shù)據(jù)流動的自動化又是怎么理解？在智能工廠中數(shù)據(jù)自動流動需要經(jīng)過幾關(guān)呢？下面我們一同分析一下。
一，數(shù)據(jù)自動流動是工業(yè)4.0的主線
在德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略中，有縱向集成、端對端集成、橫向集成的三項集成，這是工業(yè)4.0中非常重要的概念，是實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)、企業(yè)間價值流集成的關(guān)鍵。
縱向集成主要是“將各種不同層面的IT系統(tǒng)集成在一起（例如，執(zhí)行器與傳感器、控制、生產(chǎn)管理、制造和執(zhí)行及企業(yè)計劃等不同層面）”（摘自德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略計劃實施建議）。從信息化角度來看，就是在企業(yè)內(nèi)實現(xiàn)研發(fā)、計劃、工藝、生產(chǎn)、服務(wù)各環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)自動流動。
圖1 縱向集成和網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)
而端對端，則是“通過產(chǎn)品全價值鏈和為客戶需求而協(xié)作的不同公司，使現(xiàn)實世界與數(shù)字世界完成整合”。更是突出了以產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)等為主線，實現(xiàn)企業(yè)間的數(shù)據(jù)自動流動。
圖2 端對端的集成
而作為三項集成中的最高層次，橫向集成是“指將各種使用不同制造階段和商業(yè)計劃的IT系統(tǒng)集成在一起，這其中既包括一個公司內(nèi)部的材料、能源和信息的配置，也包括不同公司間的配置（價值網(wǎng)絡(luò)）”。也就是以產(chǎn)品供應(yīng)鏈為主線，通過數(shù)據(jù)在企業(yè)之間的自動流動，實現(xiàn)一種社會化協(xié)同生產(chǎn)。
圖3 橫向集成
通過德國工業(yè)4.0中對三項集成的定義，我們可以看出，在工業(yè)4.0愿景中，在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間、社會化的智能制造及服務(wù)中實數(shù)據(jù)自動有序的流動是實現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵。
二、企業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)自動流動是打造智能工廠的基礎(chǔ)
未來的企業(yè)是價值驅(qū)動的企業(yè)，是數(shù)據(jù)自動流動的企業(yè)，而數(shù)據(jù)自由有序流動是智能工廠的前提與基礎(chǔ)。
1、機器聯(lián)機器數(shù)據(jù)自動流
即便是智能化程度非常高的一臺機器，如果只能孤立地工作，能發(fā)揮的作用也是有限的。
圖4 設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)圖
通過專業(yè)的設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，將數(shù)控機床、熱處理設(shè)備（如熔煉、壓鑄、熱處理、涂裝等設(shè)備）、機器人、自動化生產(chǎn)線等各類數(shù)字化機器進行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)機器的互聯(lián)互通，發(fā)揮機器集群控制的優(yōu)勢，形成機器群體的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，實現(xiàn)集約化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化的生產(chǎn)模式。通過對設(shè)備數(shù)據(jù)的遠程自動采集，可采集到每臺設(shè)備的實時狀態(tài)、異常情況，對故障停機、關(guān)鍵工藝參數(shù)超差等重要事件可通過計算機系統(tǒng)或手機短信等形式及時送達相關(guān)人員，實現(xiàn)機器狀態(tài)透明化的、實時化的管理。通過機器的遠程診斷與主動式預(yù)測性維護，智能系統(tǒng)像醫(yī)生一樣，在機器在沒出現(xiàn)故障之前就得到及時預(yù)警、保養(yǎng)、維修，為機器健康、經(jīng)濟、高效地運行提供了保障。
2、“人機物”數(shù)據(jù)自動流動，自組織的智能制造
通過先進的技術(shù)手段，打通人、機、物之間的數(shù)據(jù)流動，實現(xiàn)自組織的制造制造。在這方面有些先進企業(yè)已經(jīng)進行了很多有益的探索，并取得了良好的應(yīng)用效果。
博世是德國智能制造的一個樣板企業(yè)。在洪堡的物流中心，設(shè)備與工件之間已經(jīng)藉由互聯(lián)網(wǎng)和傳感器建立起了實時的聯(lián)系：每個工件或者裝工件的塑料盒里都有記錄產(chǎn)品信息的無線射頻識別電子標簽（RFID），每經(jīng)過一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，讀卡器會自動讀出相關(guān)信息，反饋到控制中心由工作人員進行相應(yīng)處理，絕大部分生產(chǎn)活動都可以實現(xiàn)自我組織。比如，工件在什么位置，在什么機床上加工，加工的時間長短，以及物料庫存有多少，是否需要補料等等。這些信息直接與生產(chǎn)管理軟件無縫集成在一起，生產(chǎn)過程中所有的數(shù)據(jù)均可在網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)高效、實時的流動和可視化展現(xiàn)，可輕松有效地解決生產(chǎn)過程中遇到的問題。新系統(tǒng)投入使用后，工廠庫存減少了30%，生產(chǎn)效率提高了10%，由此節(jié)約的資金可達幾千萬歐元。
在博世北京工廠，所有的機床實現(xiàn)了互聯(lián)。一臺計算機管理著所有的數(shù)控機床，程序集中存儲在中心服務(wù)器中，每臺機床需要加工程序時會遠程自動下載，機床的狀態(tài)一目了然，開機、關(guān)機、運行，加工什么產(chǎn)品，加工多少件，故障信息，機床的利用率等，所有信息都自動、準確地顯示出來，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的透明化和自組織。
人、機器、物料，企業(yè)生產(chǎn)的三要素，通過數(shù)字化手段實現(xiàn)互聯(lián)互通，實現(xiàn)物理實體世界與數(shù)字虛體世界的深度融合，數(shù)據(jù)在人機物之間自由有序流動，從而將制造業(yè)逐步推向智能化。
3、虛擬世界與現(xiàn)實世界間數(shù)據(jù)自由流動，打造中國經(jīng)濟“雙引擎”
李克強總理2016年5月25日在貴陽出席“中國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)峰會暨中國電子商務(wù)創(chuàng)新發(fā)展峰會”指出，大數(shù)據(jù)新業(yè)態(tài)代表的創(chuàng)新理念要和傳統(tǒng)行業(yè)長期孕育的工匠精神相結(jié)合，推動虛擬世界與現(xiàn)實世界融合發(fā)展，重塑產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈價值鏈，促進新動能蓬勃發(fā)展、傳統(tǒng)動能煥發(fā)生機，打造中國經(jīng)濟“雙引擎”，實現(xiàn)“雙中高”。
改變傳統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)、制造模式，在虛擬世界里進行產(chǎn)品設(shè)計、仿真、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)等工作，可明顯縮短產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)周期，做到“虛擬世界與物理世界深度融合，虛實精準映射、相互促進”。并通過設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)，將各種數(shù)字化設(shè)備與信息化系統(tǒng)進行深度集成，打通與外界的連接，并基于大數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)決策與生產(chǎn)管理的智能化。也就是做到設(shè)備的能聽話（與外界能交互）、能說話（數(shù)據(jù)遠程自動采集、可視化展現(xiàn)、短信通知等）、能思考（大數(shù)據(jù)分析、智能化決策）、能執(zhí)行（能敏捷、快速、準確地通過設(shè)備自身或者人工等方法進行及時、正確地執(zhí)行或干預(yù)），實現(xiàn)信息、物理世界深度融合，相互促進、共軛發(fā)展。
三、互聯(lián)網(wǎng)+，實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)外的數(shù)據(jù)自動流動
現(xiàn)在，互聯(lián)網(wǎng)+已經(jīng)深入制造業(yè)，通過互聯(lián)網(wǎng)可以消除企業(yè)與消費者的距離，實現(xiàn)與消費者零距離、交互的營銷、服務(wù)等商業(yè)活動，更可以發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在社會資源配置中的優(yōu)化和集成作用，形成更先進的生產(chǎn)管理新形態(tài)。
1）互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)據(jù)流動，實現(xiàn)制造端與消費端的零距離交互
為實現(xiàn)從大規(guī)模制造向個性化定制的轉(zhuǎn)型，海爾早在2012年就開始了互聯(lián)工廠的實踐，致力于打造按需設(shè)計、按需制造、按需配送的體系。海爾通過“去中介化”、“去產(chǎn)品化”與用戶零距離地打造了用戶交互定制平臺，用戶可以遠程查看自己所購產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。從定制選擇、訂單流轉(zhuǎn)、生產(chǎn)過程、物流運輸?shù)雀鱾�環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)實現(xiàn)了自動有序流動，用戶將不再是被動的等待，而是全流程的參與者、監(jiān)管者。智能化的交互定制平臺，將用戶、企業(yè)融為一體，極大地拓展了企業(yè)智能制造的范圍，企業(yè)內(nèi)外互聯(lián)互通、協(xié)同生產(chǎn)，用戶與企業(yè)關(guān)系更加緊密。
2）互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)據(jù)流動，重構(gòu)企業(yè)生產(chǎn)管理新模式
隨著用工成本快速升高、市場需求頻繁變化、競爭進一步激烈，以及數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等新技術(shù)的快速普及，為適應(yīng)市場發(fā)展，滿足個性化、社會化、敏捷化的智能制造模式的需要，將來的工廠一定會改變當前“麻雀雖小，五臟俱全”的局面，一定會向充分利用社會資源方面發(fā)展，包括訂單、人員、物料、設(shè)備的共享，也一定會淡化工廠之間的邊界，甚至推倒橫亙在工廠與社會之間的圍墻，打破封閉、獨立的生產(chǎn)模式，構(gòu)建成開放的、服務(wù)型的平臺，數(shù)據(jù)將在工廠內(nèi)外、人機料之間、信息系統(tǒng)與機器之間通暢地流動，工廠不只是生產(chǎn)產(chǎn)品，更是生產(chǎn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)將成為企業(yè)的核心競爭力。
在這方面，青島海爾模具公司走在了行業(yè)的前面。
為解決企業(yè)接單能力與企業(yè)人員成本的這對矛盾，該公司于2013年開始著手打造“模具云設(shè)計平臺”，以期達到充分利用社會資源，改變以前工作全部由企業(yè)員工完成的封閉局面�，F(xiàn)在，在這個平臺上，活躍著數(shù)百位經(jīng)過技能認證、信用審核通過的企業(yè)外部工程師，企業(yè)將工作分解后在平臺上發(fā)布，這些被稱為“云端資源”的工程師會根據(jù)技術(shù)要求、價格、工期等信息實現(xiàn)遠程接單，任務(wù)交付并驗收通過后，薪酬通過在線實時支付，整個工作全部通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了聯(lián)接、協(xié)作。這樣，通過“眾包”這種社會化協(xié)作模式，社會上各種技能的技術(shù)人員，包括國企、外企、民營企業(yè)，以及學(xué)校中有初級技能的學(xué)生，他們均可利用自己的時間資源、智力資源，承接與自己技能匹配的工作，獲取相應(yīng)的報酬，實現(xiàn)自身“剩余智慧”的價值。對企業(yè)而言，通過互聯(lián)網(wǎng)+的思想，在不增加人員編制的情況下，可以將企業(yè)人力資源迅速提升到數(shù)倍乃至數(shù)十倍，企業(yè)在效率提升、成本降低，以及企業(yè)的市場競爭力、抗風(fēng)險能力等方面，都有了質(zhì)的提升。
這種“云設(shè)計平臺”是一個典型的互聯(lián)網(wǎng)+應(yīng)用新模式。是一種以工廠為中心，眾多“云端資源”配合的社會化協(xié)作模式。將來的工廠為解決供需信息不透明、不匹配的矛盾，避免工廠產(chǎn)能過剩與訂單找不到合適工廠的情況發(fā)生，工廠必然要打破自身組織的“圍墻”，將自己的訂單、設(shè)備、物料、人員等信息通過社會化的平臺進行分享，實現(xiàn)企業(yè)—企業(yè)、企業(yè)—個人等多組織形態(tài)的社會化協(xié)作，構(gòu)建“網(wǎng)狀”的社會化制造生態(tài)圈。
四、智能工廠，數(shù)據(jù)自動流動無極限
未來的工廠，一切以客戶價值為導(dǎo)向，承載知識的數(shù)據(jù)沿著產(chǎn)品價值方向而自由流動，從市場需求、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)執(zhí)行、市場營銷、售后服務(wù)，數(shù)據(jù)在收集、分析、決策、執(zhí)行中增值，虛實精準映射，數(shù)體虛體世界指導(dǎo)、控制著物理實體世界的生產(chǎn)，解決了物理實體世界中的不確定性、多樣性和復(fù)雜性問題，確保正確的數(shù)據(jù)在正確的時間發(fā)送給正確的人和機器，并進行正確的執(zhí)行。同時，物理實體世界又通過反饋優(yōu)化著數(shù)字虛體世界。虛實兩世界相互融合，共軛發(fā)展，共同實現(xiàn)智能化生產(chǎn)。
虛虛聯(lián)接、實實聯(lián)接、虛實聯(lián)接、內(nèi)外聯(lián)接，網(wǎng)聯(lián)一切可以聯(lián)接的數(shù)字化事物，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在這些載體之間的有序自由流動。聯(lián)接產(chǎn)生價值，數(shù)據(jù)流動產(chǎn)生價值，數(shù)據(jù)流動產(chǎn)生新的商業(yè)模式。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標題：數(shù)據(jù)在智能工廠自動流動需要過“幾關(guān)”？
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