在2015年3月13日舉辦的亞信大數(shù)據(jù)日活動(dòng)中，來(lái)自交大校友之家常務(wù)副理事長(zhǎng)、九方宏信CIO李正海分享了他對(duì)于大數(shù)據(jù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)4.0中的作用，以及走有中國(guó)特色工業(yè)4.0之路的觀點(diǎn)。
李正海認(rèn)為中國(guó)的工業(yè)4.0要強(qiáng)調(diào)三個(gè)集成：縱向集成、橫向集成、端到端集成。此外，他認(rèn)為中國(guó)的工業(yè)4.0還要強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量控制以及強(qiáng)化全流程的數(shù)據(jù)溝通。針對(duì)工業(yè)4.0的個(gè)性化定制生產(chǎn)，李正海認(rèn)為現(xiàn)實(shí)的選擇是團(tuán)購(gòu)對(duì)工廠G2F的模式。
縱向集成打通溝通渠道
傳統(tǒng)的工廠模型從客戶(hù)的訂單開(kāi)始，向后接設(shè)計(jì)、工藝、加工、質(zhì)檢、物流和客戶(hù)的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，最后到回收環(huán)節(jié)，形成了完整的產(chǎn)品生命周期。而縱向集成則指工廠向上集成到集團(tuán)和行業(yè)業(yè)務(wù)層面，這就需要形成一個(gè)完整的任務(wù)流規(guī)劃、數(shù)據(jù)流規(guī)劃，以及物流規(guī)劃。
為什么強(qiáng)調(diào)縱向集成？李正海認(rèn)為，對(duì)于制造工廠來(lái)說(shuō)，以前是線性生產(chǎn)模式，工單和物料單從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在這種模式下，一旦任務(wù)變更就會(huì)出現(xiàn)很?chē)?yán)重的結(jié)果。李正海舉的一個(gè)實(shí)例為一家現(xiàn)年產(chǎn)值為六百個(gè)億的企業(yè)，曾經(jīng)給一個(gè)客戶(hù)賠償了五十萬(wàn)美金。為什么？因?yàn)榭蛻?hù)投訴沒(méi)有使用指定的一個(gè)零件，原因出在當(dāng)客戶(hù)提了技術(shù)要求后，在技術(shù)要求從總部傳遞到工廠的過(guò)程中，總部的技術(shù)人員沒(méi)有把這個(gè)零件的記錄規(guī)格傳遞到工廠。工廠相應(yīng)地理解為沒(méi)有信息描述，并按照傳統(tǒng)的習(xí)慣來(lái)加工，結(jié)果出現(xiàn)了問(wèn)題。
為什么要有互聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)模式？平臺(tái)對(duì)信息的傳遞，并不是上下節(jié)點(diǎn)的傳遞關(guān)系，而是全流程的信息打通，這對(duì)于縱向集成來(lái)說(shuō)非常重要。李正海以一家航天企業(yè)的工廠工時(shí)定額為例，該企業(yè)給員工做月度公司考核，最高工時(shí)定額居然能達(dá)到3000工時(shí)/人/月。為什么會(huì)出這樣的情況？這是因?yàn)樽鳛橐粋�(gè)生產(chǎn)部門(mén)，經(jīng)常會(huì)收到任務(wù)變更，而任何變更對(duì)工人來(lái)說(shuō)并沒(méi)有相應(yīng)的工時(shí)定額，也就沒(méi)有相應(yīng)的收入。因此，現(xiàn)場(chǎng)工人能采取的策略，就是向公司申請(qǐng)無(wú)限放大的工時(shí)定額，這導(dǎo)致工時(shí)定額在制定的初期就不準(zhǔn)，甚至有可能差異巨大。而像航天制造這樣的企業(yè)，本身的生產(chǎn)就非常緊張，當(dāng)下派一個(gè)非常精準(zhǔn)的生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)卻無(wú)法精準(zhǔn)。因此，形成一個(gè)完整的任務(wù)流規(guī)劃非常重要。任務(wù)流是一個(gè)作業(yè)節(jié)點(diǎn)，其它作業(yè)節(jié)點(diǎn)還包括物流、信息流、資金流，四流合一。
在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，要做到全流程的生產(chǎn)管控。而這個(gè)生產(chǎn)的概念，并不一定要真正到機(jī)床設(shè)備上生產(chǎn)。對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行繪圖也是一種生產(chǎn)，這類(lèi)似于CPS物理信息系統(tǒng)，通過(guò)繪圖規(guī)范流程，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)，都是管控流程數(shù)據(jù)的影射。李正海曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)的一個(gè)真實(shí)企業(yè)案例，工廠車(chē)間十幾個(gè)工人忙活半天，在準(zhǔn)備生產(chǎn)的時(shí)候突然發(fā)現(xiàn)沒(méi)有模具。原來(lái)是供應(yīng)商不知道生產(chǎn)安排，追查下去的結(jié)果是生產(chǎn)保障部也不知道生產(chǎn)安排，再追到信息部才發(fā)現(xiàn)原來(lái)是信息部忘了這件事。
因此，李正海認(rèn)為，中國(guó)式工業(yè)4.0的縱向集成要真正的讓生產(chǎn)過(guò)程走互聯(lián)網(wǎng)的模式，讓信息傳遞平臺(tái)化，任何一個(gè)工作節(jié)點(diǎn)都能與平臺(tái)直接做交互。在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中有一系列的主體存在，當(dāng)單個(gè)主體無(wú)法處理整個(gè)信息流和任務(wù)流的信息時(shí)，就需要中間平臺(tái)，而這個(gè)中間平臺(tái)就是現(xiàn)在大家經(jīng)常講的去中心化。
橫向集成創(chuàng)新全價(jià)值鏈
橫向集成指的是在工廠生產(chǎn)的某一個(gè)節(jié)點(diǎn)上向外擴(kuò)展。李正海認(rèn)為，橫向集成首先要提的就是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化。從大的產(chǎn)品到小的零部件，橫向集成意味著從設(shè)計(jì)圖紙、工藝圖紙、工藝總裝圖、工藝加工工序圖，甚至到工步，都要做冗余或自動(dòng)化。
某一集團(tuán)的供應(yīng)商有一天問(wèn)了這家集團(tuán)總裁一個(gè)問(wèn)題，為什么同一個(gè)集團(tuán)訂單提供的零件名稱(chēng)是一致的，而要的零部件和新?lián)Q的零部件是不一致的，一個(gè)集團(tuán)為什么要那么多規(guī)格？這不僅意味著資源的浪費(fèi)，更意味著交付周期不足。李正海認(rèn)為不是有三家供應(yīng)商就代表產(chǎn)能是冗余的�？赡艹霈F(xiàn)的一種情況是臺(tái)灣的內(nèi)存條工廠失火了，整個(gè)市場(chǎng)都漲價(jià)了。另一種情況，是某挖掘機(jī)的主要供應(yīng)商失火了，該公司協(xié)調(diào)了200多家其它的供應(yīng)商，用了兩天時(shí)間恢復(fù)產(chǎn)能。因此，所謂橫向集成能力，就是當(dāng)一個(gè)主要供應(yīng)商發(fā)生了火災(zāi)，要恢復(fù)產(chǎn)能的時(shí)候，能迅速給出圖紙、設(shè)備需求、工裝需求、運(yùn)輸協(xié)調(diào)等等。
在橫向集成中，生產(chǎn)線的集成創(chuàng)新非常重要。李正海認(rèn)為，企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程要流程化，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)不是一個(gè)或兩個(gè)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，從來(lái)都是一個(gè)系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)或者全流程的競(jìng)爭(zhēng)，或稱(chēng)之為全價(jià)值鏈的競(jìng)爭(zhēng)。價(jià)值鏈與生態(tài)圈不一樣，生態(tài)圈沒(méi)有流程的概念，而價(jià)值鏈涉及到生產(chǎn)流程。生產(chǎn)線的集成創(chuàng)新，要對(duì)價(jià)值鏈進(jìn)行分析，然后對(duì)其中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)逐一進(jìn)行強(qiáng)化、優(yōu)化、創(chuàng)新，就會(huì)取得非常好的效果。
1992年的時(shí)候，中國(guó)曾經(jīng)有一個(gè)企業(yè)，當(dāng)年工廠一年的產(chǎn)值四百萬(wàn)人民幣，拿到了德國(guó)一家最出名的電動(dòng)工具企業(yè)博世一筆八百萬(wàn)美金的訂單，而且是直接先付全款。怎么做到？博世來(lái)中國(guó)找供應(yīng)商，這家中國(guó)企業(yè)在42天內(nèi)給了博世一份答案。首先，列出了每個(gè)零部件的生產(chǎn)廠家，包括電機(jī)、墊片、插頭、線等，并把每家的供應(yīng)能力列出來(lái)，供對(duì)方調(diào)查。此外，還相應(yīng)把每個(gè)零部件的價(jià)格也都列出來(lái)。最后是一份兩頁(yè)紙的報(bào)告，經(jīng)過(guò)分析之后，該廠發(fā)現(xiàn)博世的電動(dòng)工具還不夠好，提出了三點(diǎn)改進(jìn)意見(jiàn)。隨后，博世就直接打款過(guò)來(lái)了。
端到端集成跨越式提高生產(chǎn)效率
端到端集成，最常見(jiàn)的概念就是一站式服務(wù)。另一種就是兩個(gè)端點(diǎn)之間的集成。以前銀行批貸款要45天，而真正的工作時(shí)間加起來(lái)兩天都不到，時(shí)間都浪費(fèi)在材料傳遞過(guò)程中了，因此兩個(gè)端點(diǎn)的集成非常重要。
兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的集成，就是要控制兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間傳遞的效率。李正海舉了一個(gè)例子，一個(gè)服裝輔料加工企業(yè)（服裝輔料包括西服袖標(biāo)、衣領(lǐng)后面的洗滌標(biāo)簽等），該企業(yè)原來(lái)一年兩個(gè)多億產(chǎn)值，經(jīng)過(guò)優(yōu)化的一年以后是七個(gè)億產(chǎn)值。怎么做到的？原來(lái)該企業(yè)一天要接200份訂單，也就是200份紙面?zhèn)髡�，包括打樣、生產(chǎn)、處理等幾十道程序都需要用這些訂單。于是這個(gè)企業(yè)找兩個(gè)開(kāi)發(fā)人員做了一個(gè)流程節(jié)點(diǎn)，把原來(lái)的紙面?zhèn)髡嬗唵巫兂呻娮佑唵�，電子訂單再變成�?biāo)準(zhǔn)化訂單，中間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的轉(zhuǎn)變。原來(lái)的交貨期從40天一下子壓到7天以?xún)?nèi)、緊急訂單3天。由于這家企業(yè)給阿迪達(dá)斯的供貨商供貨，鑒于服裝生產(chǎn)的強(qiáng)季節(jié)性和先期生產(chǎn)的模式，很多阿迪達(dá)斯供貨商最終選擇跟這家企業(yè)合作。另外，通過(guò)成衣廠商之間相互推薦，這家企業(yè)又獲得了一部分由其它廠商轉(zhuǎn)來(lái)的訂單。
端到端創(chuàng)新還體現(xiàn)在原材料的創(chuàng)新、產(chǎn)品的創(chuàng)新、工藝的創(chuàng)新、市場(chǎng)的創(chuàng)新，甚至是思維模式的創(chuàng)新。某鋼材加工廠從上海寶鋼進(jìn)鋼板，有一天該工廠的工人建議：從寶鋼買(mǎi)鋼板，寶鋼要切一刀，到了工廠也要切一刀，能不能兩刀并一刀？這就是跳出了企業(yè)的邊界，從整個(gè)價(jià)值鏈進(jìn)行流程的集成創(chuàng)新。因?yàn)樵瓉?lái)寶剛生產(chǎn)鋼卷，然后再軋鋼、切邊。到了加工工廠后，要把鋼卷打開(kāi)，然后再切邊。在這個(gè)過(guò)程中，由于兩邊都要切一刀，因此在最開(kāi)始生產(chǎn)鋼卷的時(shí)候就要留出富裕的鋼邊。于是，這個(gè)加工廠找到寶鋼，原材料不要切邊卷而改要毛邊卷。寶鋼認(rèn)為這樣可以省一道工序，于是就同意了。結(jié)果一年就節(jié)約了0.8%的采購(gòu)成本，約合200萬(wàn)美金，按當(dāng)時(shí)匯率合1600萬(wàn)人民幣。
端到端集成，特別是在全球化的生產(chǎn)環(huán)境中，有很大的優(yōu)化空間，這就是產(chǎn)業(yè)集成的道理所在。此外，集成創(chuàng)新更多的時(shí)候是以跨界的形式出現(xiàn)。李正海說(shuō)以前企業(yè)做懸架用鋼管，后來(lái)發(fā)現(xiàn)可以用高壓油，加工的方式發(fā)生了大幅的改變，這對(duì)于時(shí)間節(jié)點(diǎn)的改變是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出想象的。
加大數(shù)據(jù)透明實(shí)現(xiàn)全流程質(zhì)量管理
李正海認(rèn)為，質(zhì)量是設(shè)計(jì)出來(lái)的，這包括了系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)和容差設(shè)計(jì)。產(chǎn)品并不意味著完整的產(chǎn)品，而是可拆分、有系統(tǒng)的模塊化，進(jìn)而通過(guò)參數(shù)化的方式表示每個(gè)模塊，并轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)。所謂大數(shù)據(jù)，其核心反而是一個(gè)“小”字。從原來(lái)的一個(gè)產(chǎn)品變成多個(gè)模塊，每個(gè)模塊變成多個(gè)參數(shù)，在多個(gè)參數(shù)里面存在容差，容差再反過(guò)來(lái)影響到參數(shù)和整個(gè)系統(tǒng)。因此，真正優(yōu)秀的系統(tǒng)，是大量參數(shù)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。
對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量檢測(cè)，包括了在線檢測(cè)、大數(shù)據(jù)分析、實(shí)時(shí)報(bào)警和預(yù)警。在生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)為質(zhì)量檢測(cè)中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面臨著重大挑戰(zhàn)。制造業(yè)的網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)相比有非常大的差異，生產(chǎn)過(guò)程對(duì)時(shí)效性、安全性和可靠性的要求，往往比傳統(tǒng)的家庭網(wǎng)絡(luò)要求更高。因此，目前工廠的網(wǎng)絡(luò)采用了分層策略，保證數(shù)據(jù)在傳遞的過(guò)程中更好的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化操作。而現(xiàn)在的工業(yè)系統(tǒng)絕大部分都是動(dòng)力機(jī)械，對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)在一線操作就意味著人員安全。所以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面臨的很大挑戰(zhàn)，就在底層的驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行。因?yàn)橥a(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不敢用自動(dòng)化指令，轉(zhuǎn)而通過(guò)人工操作設(shè)備，這就意味著時(shí)效性會(huì)降低。
針對(duì)面向全球的質(zhì)量管理體系，李正海提到二十多年前他在一家制造工廠工作，曾經(jīng)有一個(gè)工人造成了將近70多萬(wàn)的損失，其原因上游產(chǎn)品粗加工的時(shí)候出了問(wèn)題而且沒(méi)有通知下游的精加工工人。因此，今天的互聯(lián)網(wǎng)對(duì)于生產(chǎn)制造來(lái)說(shuō)，最重要的就是提高了全流程的數(shù)據(jù)透明度和可視化，從而實(shí)現(xiàn)真正意義的全流程質(zhì)量管理。
團(tuán)購(gòu)對(duì)工廠的個(gè)性化定制生產(chǎn)模式
李正海創(chuàng)造性提出了在工業(yè)4.0時(shí)代的個(gè)性化定制并不是指?jìng)�(gè)人對(duì)工廠，而是團(tuán)購(gòu)對(duì)工廠，也就是G2F模式。對(duì)于一個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)來(lái)講，任何一個(gè)產(chǎn)品都有大量的構(gòu)件和零件，個(gè)性化生產(chǎn)必須保證最小經(jīng)濟(jì)批量。如果沒(méi)有了最小經(jīng)濟(jì)批量，任何企業(yè)都無(wú)法生產(chǎn)，這也就是G2F的由來(lái)。工業(yè)4.0的個(gè)性化定制是個(gè)性化、小批量、定制化和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化相結(jié)合的產(chǎn)物，而產(chǎn)品類(lèi)型按漏斗模式，由大批量到少批量分別為標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品、自動(dòng)化生產(chǎn)產(chǎn)品、較多自動(dòng)化生產(chǎn)產(chǎn)品、較多創(chuàng)新產(chǎn)品和創(chuàng)新產(chǎn)品。
標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品意味著設(shè)備、工裝、圖紙、工藝等都是標(biāo)準(zhǔn)化和現(xiàn)成的，只要有原材料和能源就能生產(chǎn)。自動(dòng)化產(chǎn)品就是通過(guò)已經(jīng)編好程序，對(duì)參數(shù)稍做改變就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。李正海曾為世博演藝大廳的吊頂鋼板參數(shù)計(jì)算編制過(guò)軟件，由于世博演藝大廳的吊頂為圓弧結(jié)構(gòu)，因此每一塊鋼板的參數(shù)都不一樣。李正�；▋蓚�(gè)晚上編寫(xiě)的軟件，節(jié)省了三個(gè)設(shè)計(jì)人員一年的計(jì)算量，而且自動(dòng)化編程不出錯(cuò)誤，精度和準(zhǔn)確度得到了大幅提升。
李正海表示，G2F的個(gè)性化定制平臺(tái)是信息平臺(tái)、技術(shù)平臺(tái)、生產(chǎn)制造的執(zhí)行平臺(tái)和管理平臺(tái)。
李正海認(rèn)為，中國(guó)的工業(yè)4.0不同于歐洲的工業(yè)4.0，也不同于北美的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，要走有特色的路。他認(rèn)為，在未來(lái)的中國(guó)社會(huì)中，小批量、多品種、大規(guī)模的定制模式將成為主流。在企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，存在著大量不確定因素，因此以機(jī)器換人為代表的智能制造將有廣泛的應(yīng)用。而中國(guó)式工業(yè)4.0最重要的一點(diǎn)，就是要充分發(fā)揮人力資源優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)和提高產(chǎn)業(yè)人員的素質(zhì)，強(qiáng)化溝通，并積極在企業(yè)中推動(dòng)創(chuàng)新與合理化建議。
當(dāng)前中國(guó)正在面臨前所未有的機(jī)遇，隨著工業(yè)大數(shù)據(jù)和工業(yè)4.0上升為國(guó)家戰(zhàn)略，中國(guó)將有望在全球競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。李正�？偨Y(jié)說(shuō)：“未來(lái)屬于中國(guó)！”
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本文標(biāo)題：李正海：中國(guó)特色工業(yè)4.0之路如何走？
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