e-works總經理黃培博士
一、從工業(yè)4.0到智能制造
圖1顯示了歷次工業(yè)革命發(fā)生的時間：1780年~1870年之間發(fā)生了第一次工業(yè)革命，1870年~1970年之間發(fā)生了第二次工業(yè)革命，前兩次工業(yè)革命已成為歷史。1970年~2030年是第三次工業(yè)革命的時間段，也是我們目前所處在的區(qū)間，第四次工業(yè)革命預計發(fā)生在2030年后，可見工業(yè)4.0其實屬于將來要發(fā)生的變革。
圖1 工業(yè)革命歷程圖
工業(yè)4.0的愿景，包括滿足用戶的個性化需求、靈活性、決策優(yōu)化、提高生產率和資源利用效率、通過新的服務創(chuàng)造價值、應對勞動力市場的變化、實現工作與生活的平衡、高工資仍然有競爭力，這一切是以發(fā)達國家為背景提出的。
MES是實現工業(yè)4.0的樞紐，工業(yè)4.0，中國制造企業(yè)更多需要理性面對。目前來看，工業(yè)4.0仍然是一個將來時，必將是一次深遠的產業(yè)革命。工業(yè)4.0的提出有深深的德國烙印，因為德國，包括歐洲國家在喪失了互聯網競爭優(yōu)勢的情況下，仍希望捍衛(wèi)其在制造領域的競爭優(yōu)勢。工業(yè)4.0實現的基礎是高度的社會信息化、無縫的互聯、開放的標準等，需要做大量堅實的工作。有些企業(yè)應用了大量的工業(yè)機器人、智能裝備，實現了一定程度的個性化定制，就認為進入了工業(yè)4.0時代，其實工業(yè)4.0到來之前仍需要做很多準備工作，企業(yè)切勿盲目跟風和炒作。
二、智能工廠發(fā)展的三個階段
自動化工廠：自動化生產，采集生產的實時數據，質量保證；
數字化工廠：綜合的分析能力使決策更快速和更‘聰明’；
智能工廠：把現實世界中的資產、資源、基礎設施與數字化流程相結合，實現業(yè)務分析及優(yōu)化。
智能制造通過工況在線感知（看）、智能決策與控制（想）、裝備自律執(zhí)行（做）大閉環(huán)過程，不斷提升裝備性能、增強自適應能力，是高品質復雜零件制造的必然選擇。
智能制造涵蓋了產品智能化、裝備智能化、車間智能化、工廠智能化和供應鏈智能化五個發(fā)展方向。產品智能化包括實現自主決策、自適應工況、人機交換和產品的個性化的定制與服務；裝備的智能化，是將專家的知識和經驗融入感知、決策和執(zhí)行的環(huán)節(jié)，賦予產品制造在線學習和知識進化能力，比如在很多機械裝備中實現動態(tài)信息的制造。
圖2 車間智能化
車間智能化，表現為一個車間該生產什么，質量如何管控，設備狀態(tài)如何，物料能否及時配送，是否有生產防錯系統(tǒng)，作業(yè)指導，什么時候進行生產統(tǒng)計，產品能否及時發(fā)運等等都可以實現全局的生產管控。
圖3 工廠智能化
工廠的智能化，包括實現智能的加工中心和生產線、智能化生產的管控、智能化的倉儲和物流，以及智能化生產的管控。當然還要實現整個生產現場的智能控制，例如很多企業(yè)已經應用了自動化的倉庫，AGV無人引導的小車等。實現工廠智能化的過程需要重視人機互動。
三、推進MES應用，建立精益工廠
西門子安貝格工廠是全球第一家數字化的工廠，1990年建成，在25年時間里面員工沒有增長，還是1150名，產能增加了8倍，它是75%的生產作業(yè)自動化，每天采集的數據量超過5000萬個，這個工廠里面是非常的智能化，但同時也強調這個并不是追求100%的自動化。一個數字化的工廠或者一個智能工廠并不等于一個100%的無人工廠。
三星的工業(yè)化的實踐。三星實際上是把ERP作為革新的工具，提高格式化、高速化、效率化、靈活化，以實現全球化的經營。有人覺得好像ERP已經是過去時了，但在今天我們不僅要繼續(xù)重視ERP，而且依然要意識到它是整個企業(yè)運作的一個起點。另外三星已經通過與廠商之間的計劃共享來減少多余的庫存，通過預測需求，優(yōu)化零部件和成品的供求與庫存管理，強化上市時間管理。
德國工業(yè)4.0考察的體會：
實現工業(yè)4.0，需要高度的工業(yè)化、自動化基礎，例如工業(yè)機器人、數控、氣動、真空、運動控制、伺服驅動等技術的應用。
數據采集是實現工業(yè)4.0的先決條件，多種數據采集方式要結合起來。對老設備已經可以解決數據采集的問題。
實現工業(yè)4.0的關鍵在于信息系統(tǒng)與底層自動化系統(tǒng)集成，在此基礎上實現智能決策。
數字化工廠不等于無人工廠，產品配置越復雜，越需要人參與。
在數字化工廠當中，工人更多地是處理異常情況，調整設備等。
工業(yè)4.0是一個企業(yè)發(fā)展與追求的目標和長期的旅程。
四、工業(yè)互聯網
美國通用電氣認為，工業(yè)化創(chuàng)造了無數的機器、設施和系統(tǒng)網絡。工業(yè)互聯網，是指讓這些機器和先進的傳感器、控制和軟件應用相連接，以提高生產效率、減少資源消耗。如果工業(yè)互聯網如同當今消費互聯網那樣得到充分應用，從現在到2030年，工業(yè)互聯網將可能為中國經濟帶來累計3萬億美元的GDP增量。
海爾的互聯工廠實踐
海爾佛山滾筒洗衣機工廠是一個互聯工廠，有三個特征：第一是 抓住用戶體驗，實現用戶個性定制可視化；第二是全流程實時互聯，用戶、研發(fā)、供應鏈、供應商全過程實時互聯進行整合；第三是實現自動化的生產和個性化的結 合，就是從原來為庫存生產變?yōu)闉橛脩魟?chuàng)造”。
采用高柔性的自動無人生產線，建成了行業(yè)首個精密裝配機器人社區(qū)，徹底實現了“黑燈車間”。并且采用iMES全程訂單執(zhí)行管理系統(tǒng)，裝配了200多個RFID，4300多個傳感器，60多個設備控制器，全面實現了機機互聯、機物互聯和人機互聯，保證全球用戶都可批量定制和個性化定制洗衣機。
尚品宅配的個性化定制實踐
尚品宅配可以從款式設計到構造尺寸的全方位個性定制。而其具有的高度智能化的生產加工控制系統(tǒng)，也能滿足消費者個性化定制所產生的 特殊尺寸與構造板材的切削加工需求。同時通過其強大的3D設計軟件及云端設計資源整合能力，在設計端讓消費者不僅能體驗到單個的產品，還能體驗整體家居設計。
五、關于e-works
e-works一直關注兩化融合的服務，創(chuàng)始人是李培根院士， 13年來，e-works一直關注信息化，在門戶網站有60多萬的會員，發(fā)布了兩化融合評估體系，該體系已經在很多企業(yè)全面應用。 微信公眾號的也有3.6萬的用戶。每年會召開十幾場信息化領域的專業(yè)會議，有幾千家企業(yè)一起來參與。同時e-works的咨詢服務也非常的專業(yè)，還建立了一個線上、線下幫助企業(yè)進行選型的平臺以及專注于培訓的平臺，所以e-works現在不僅是一個網站，是三網融合。e-works的CIO俱樂部現在已經有3000多名CIO的加入，今年已經在武漢、寧波、廈門、鎮(zhèn)江、昆明舉行了CIO沙龍，還將在國內多個城市你舉辦CIO沙龍�？傊�，e-works將一如既往的重面向制作業(yè)提供各種信息化專業(yè)服務。
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本文標題：智能制造與MES應用趨勢
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