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(zhǎng)安筱鵬博士在《認(rèn)識(shí)定制化生產(chǎn)模式的五個(gè)視角》的發(fā)言中提出：“智能生產(chǎn)需要實(shí)現(xiàn)兩種不同性質(zhì)的自動(dòng)化，一種是生產(chǎn)裝備的自動(dòng)化，一種是數(shù)據(jù)流動(dòng)的自動(dòng)化”，該觀點(diǎn)受到了業(yè)界的高度認(rèn)可。
生產(chǎn)裝備的自動(dòng)化，對(duì)制造企業(yè)而言是非常好理解的，通過(guò)自動(dòng)化的機(jī)床、機(jī)器人等各類(lèi)自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝備的過(guò)程自動(dòng)化，而數(shù)據(jù)流動(dòng)的自動(dòng)化又是怎么理解？在智能工廠中數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)需要經(jīng)過(guò)幾關(guān)呢？下面我們一同分析一下。
一，數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)是工業(yè)4.0的主線(xiàn)
在德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略中，有縱向集成、端對(duì)端集成、橫向集成的三項(xiàng)集成，這是工業(yè)4.0中非常重要的概念，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)、企業(yè)間價(jià)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(jì)劃等不同層面）”（摘自德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略計(jì)劃實(shí)施建議）。從信息化角度來(lái)看，就是在企業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)研發(fā)、計(jì)劃、工藝、生產(chǎn)、服務(wù)各環(huán)節(jié)之間的數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)。
圖1 縱向集成和網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)
而端對(duì)端，則是“通過(guò)產(chǎn)品全價(jià)值鏈和為客戶(hù)需求而協(xié)作的不同公司，使現(xiàn)實(shí)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(xiāo)售、服務(wù)等為主線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)。
圖2 端對(duì)端的集成
而作為三項(xiàng)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(jì)劃的IT系統(tǒng)集成在一起，這其中既包括一個(gè)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(jià)值網(wǎng)絡(luò)）”。也就是以產(chǎn)品供應(yīng)鏈為主線(xiàn)，通過(guò)數(shù)據(jù)在企業(yè)之間的自動(dòng)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)一種社會(huì)化協(xié)同生產(chǎn)。
圖3 橫向集成
通過(guò)德國(guó)工業(yè)4.0中對(duì)三項(xiàng)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(huì)化的智能制造及服務(wù)中實(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)有序的流動(dòng)是實(shí)現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵。
二、企業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)是打造智能工廠的基礎(chǔ)
未來(lái)的企業(yè)是價(jià)值驅(qū)動(dòng)的企業(yè)，是數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)的企業(yè)，而數(shù)據(jù)自由有序流動(dòng)是智能工廠的前提與基礎(chǔ)。
1、機(jī)器聯(lián)機(jī)器數(shù)據(jù)自動(dòng)流
即便是智能化程度非常高的一臺(tái)機(jī)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(guò)專(zhuān)業(yè)的設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，將數(shù)控機(jī)床、熱處理設(shè)備（如熔煉、壓鑄、熱處理、涂裝等設(shè)備）、機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)等各類(lèi)數(shù)字化機(jī)器進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器的互聯(lián)互通，發(fā)揮機(jī)器集群控制的優(yōu)勢(shì)，形成機(jī)器群體的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，實(shí)現(xiàn)集約化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化的生產(chǎn)模式。通過(guò)對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程自動(dòng)采集，可采集到每臺(tái)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)、異常情況，對(duì)故障停機(jī)、關(guān)鍵工藝參數(shù)超差等重要事件可通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或手機(jī)短信等形式及時(shí)送達(dá)相關(guān)人員，實(shí)現(xiàn)機(jī)器狀態(tài)透明化的、實(shí)時(shí)化的管理。通過(guò)機(jī)器的遠(yuǎn)程診斷與主動(dòng)式預(yù)測(cè)性維護(hù)，智能系統(tǒng)像醫(yī)生一樣，在機(jī)器在沒(méi)出現(xiàn)故障之前就得到及時(shí)預(yù)警、保養(yǎng)、維修，為機(jī)器健康、經(jīng)濟(jì)、高效地運(yùn)行提供了保障。
2、“人機(jī)物”數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)，自組織的智能制造
通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段，打通人、機(jī)、物之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自組織的制造制造。在這方面有些先進(jìn)企業(yè)已經(jīng)進(jìn)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(guó)智能制造的一個(gè)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(shí)時(shí)的聯(lián)系：每個(gè)工件或者裝工件的塑料盒里都有記錄產(chǎn)品信息的無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別電子標(biāo)簽（RFID），每經(jīng)過(guò)一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，讀卡器會(huì)自動(dòng)讀出相關(guān)信息，反饋到控制中心由工作人員進(jìn)行相應(yīng)處理，絕大部分生產(chǎn)活動(dòng)都可以實(shí)現(xiàn)自我組織。比如，工件在什么位置，在什么機(jī)床上加工，加工的時(shí)間長(zhǎng)短，以及物料庫(kù)存有多少，是否需要補(bǔ)料等等。這些信息直接與生產(chǎn)管理軟件無(wú)縫集成在一起，生產(chǎn)過(guò)程中所有的數(shù)據(jù)均可在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)高效、實(shí)時(shí)的流動(dòng)和可視化展現(xiàn)，可輕松有效地解決生產(chǎn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。新系統(tǒng)投入使用后，工廠庫(kù)存減少了30%，生產(chǎn)效率提高了10%，由此節(jié)約的資金可達(dá)幾千萬(wàn)歐元。
在博世北京工廠，所有的機(jī)床實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)。一臺(tái)計(jì)算機(jī)管理著所有的數(shù)控機(jī)床，程序集中存儲(chǔ)在中心服務(wù)器中，每臺(tái)機(jī)床需要加工程序時(shí)會(huì)遠(yuǎn)程自動(dòng)下載，機(jī)床的狀態(tài)一目了然，開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)、運(yùn)行，加工什么產(chǎn)品，加工多少件，故障信息，機(jī)床的利用率等，所有信息都自動(dòng)、準(zhǔn)確地顯示出來(lái)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的透明化和自組織。
人、機(jī)器、物料，企業(yè)生產(chǎn)的三要素，通過(guò)數(shù)字化手段實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)物理實(shí)體世界與數(shù)字虛體世界的深度融合，數(shù)據(jù)在人機(jī)物之間自由有序流動(dòng)，從而將制造業(yè)逐步推向智能化。
3、虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界間數(shù)據(jù)自由流動(dòng)，打造中國(guó)經(jīng)濟(jì)“雙引擎”
李克強(qiáng)總理2016年5月25日在貴陽(yáng)出席“中國(guó)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)峰會(huì)暨中國(guó)電子商務(wù)創(chuàng)新發(fā)展峰會(huì)”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(zhǎng)期孕育的工匠精神相結(jié)合，推動(dòng)虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界融合發(fā)展，重塑產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈價(jià)值鏈，促進(jìn)新動(dòng)能蓬勃發(fā)展、傳統(tǒng)動(dòng)能煥發(fā)生機(jī)，打造中國(guó)經(jīng)濟(jì)“雙引擎”，實(shí)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(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真、生產(chǎn)、銷(xiāo)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(shí)精準(zhǔn)映射、相互促進(jìn)”。并通過(guò)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(jìn)行深度集成，打通與外界的連接，并基于大數(shù)據(jù)分析，實(shí)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(tīng)話(huà)（與外界能交互）、能說(shuō)話(huà)（數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程自動(dòng)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(zhǔn)確地通過(guò)設(shè)備自身或者人工等方法進(jìn)行及時(shí)、正確地執(zhí)行或干預(yù)），實(shí)現(xiàn)信息、物理世界深度融合，相互促進(jìn)、共軛發(fā)展。
三、互聯(lián)網(wǎng)+，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)外的數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)
現(xiàn)在，互聯(lián)網(wǎng)+已經(jīng)深入制造業(yè)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)可以消除企業(yè)與消費(fèi)者的距離，實(shí)現(xiàn)與消費(fèi)者零距離、交互的營(yíng)銷(xiāo)、服務(wù)等商業(yè)活動(dòng)，更可以發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在社會(huì)資源配置中的優(yōu)化和集成作用，形成更先進(jìn)的生產(chǎn)管理新形態(tài)。
1）互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)據(jù)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)制造端與消費(fèi)端的零距離交互
為實(shí)現(xiàn)從大規(guī)模制造向個(gè)性化定制的轉(zhuǎn)型，海爾早在2012年就開(kāi)始了互聯(lián)工廠的實(shí)踐，致力于打造按需設(shè)計(jì)、按需制造、按需配送的體系。海爾通過(guò)“去中介化”、“去產(chǎn)品化”與用戶(hù)零距離地打造了用戶(hù)交互定制平臺(tái)，用戶(hù)可以遠(yuǎn)程查看自己所購(gòu)產(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程。從定制選擇、訂單流轉(zhuǎn)、生產(chǎn)過(guò)程、物流運(yùn)輸?shù)雀鱾�(gè)環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)有序流動(dòng)，用戶(hù)將不再是被動(dòng)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(tái)，將用戶(hù)、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(hù)與企業(yè)關(guān)系更加緊密。
2）互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)據(jù)流動(dòng)，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(chǎng)需求頻繁變化、競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)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(chǎng)發(fā)展，滿(mǎn)足個(gè)性化、社會(huì)化、敏捷化的智能制造模式的需要，將來(lái)的工廠一定會(huì)改變當(dāng)前“麻雀雖小，五臟俱全”的局面，一定會(huì)向充分利用社會(huì)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(huì)淡化工廠之間的邊界，甚至推倒橫亙?cè)诠S與社會(huì)之間的圍墻，打破封閉、獨(dú)立的生產(chǎn)模式，構(gòu)建成開(kāi)放的、服務(wù)型的平臺(tái)，數(shù)據(jù)將在工廠內(nèi)外、人機(jī)料之間、信息系統(tǒng)與機(jī)器之間通暢地流動(dòng)，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(jìng)爭(zhēng)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(duì)矛盾，該公司于2013年開(kāi)始著手打造“模具云設(shè)計(jì)平臺(tái)”，以期達(dá)到充分利用社會(huì)資源，改變以前工作全部由企業(yè)員工完成的封閉局面。現(xiàn)在，在這個(gè)平臺(tái)上，活躍著數(shù)百位經(jīng)過(guò)技能認(rèn)證、信用審核通過(guò)的企業(yè)外部工程師，企業(yè)將工作分解后在平臺(tái)上發(fā)布，這些被稱(chēng)為“云端資源”的工程師會(huì)根據(jù)技術(shù)要求、價(jià)格、工期等信息實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程接單，任務(wù)交付并驗(yàn)收通過(guò)后，薪酬通過(guò)在線(xiàn)實(shí)時(shí)支付，整個(gè)工作全部通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)接、協(xié)作。這樣，通過(guò)“眾包”這種社會(huì)化協(xié)作模式，社會(huì)上各種技能的技術(shù)人員，包括國(guó)企、外企、民營(yíng)企業(yè)，以及學(xué)校中有初級(jí)技能的學(xué)生，他們均可利用自己的時(shí)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(bào)酬，實(shí)現(xiàn)自身“剩余智慧”的價(jià)值。對(duì)企業(yè)而言，通過(guò)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、抗風(fēng)險(xiǎn)能力等方面，都有了質(zhì)的提升。
這種“云設(shè)計(jì)平臺(tái)”是一個(gè)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(huì)化協(xié)作模式。將來(lái)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(guò)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(guò)社會(huì)化的平臺(tái)進(jìn)行分享，實(shí)現(xiàn)企業(yè)—企業(yè)、企業(yè)—個(gè)人等多組織形態(tài)的社會(huì)化協(xié)作，構(gòu)建“網(wǎng)狀”的社會(huì)化制造生態(tài)圈。
四、智能工廠，數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)無(wú)極限
未來(lái)的工廠，一切以客戶(hù)價(jià)值為導(dǎo)向，承載知識(shí)的數(shù)據(jù)沿著產(chǎn)品價(jià)值方向而自由流動(dòng)，從市場(chǎng)需求、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)執(zhí)行、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、售后服務(wù)，數(shù)據(jù)在收集、分析、決策、執(zhí)行中增值，虛實(shí)精準(zhǔn)映射，數(shù)體虛體世界指導(dǎo)、控制著物理實(shí)體世界的生產(chǎn)，解決了物理實(shí)體世界中的不確定性、多樣性和復(fù)雜性問(wèn)題，確保正確的數(shù)據(jù)在正確的時(shí)間發(fā)送給正確的人和機(jī)器，并進(jìn)行正確的執(zhí)行。同時(shí)，物理實(shí)體世界又通過(guò)反饋優(yōu)化著數(shù)字虛體世界。虛實(shí)兩世界相互融合，共軛發(fā)展，共同實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)。
虛虛聯(lián)接、實(shí)實(shí)聯(lián)接、虛實(shí)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在這些載體之間的有序自由流動(dòng)。聯(lián)接產(chǎn)生價(jià)值，數(shù)據(jù)流動(dòng)產(chǎn)生價(jià)值，數(shù)據(jù)流動(dòng)產(chǎn)生新的商業(yè)模式。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)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(lài)品牌。
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本文標(biāo)題：數(shù)據(jù)在智能工廠自動(dòng)流動(dòng)需要過(guò)“幾關(guān)”？
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