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没有数字化制造的基础 智能制造将是空中楼阁

2016-07-14 08:44
风频浪劲
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  德国“工业4.0”、美国GE公司“工业互联网”和“中国制造2025”提出后,在工业企业产生了前所未有的影响,为企业在新一轮工业革命浪潮中的转型升级指明了战略发展方向。各个方向基本重点都是“数字化”、“网络化”和“智能化”,而其核心则是“智能化”。然而,虽然看上去具有相同的目标指向,但由于不同的基础和的环境,在实践中的实施途径自然各不相同。

  在产品日益个性化、多样化和智能化以及国际市场激烈的竞争环境下,企业急需转型升级。一些企业面临着如何生存,一些企业如何在今后发展中占有主导地位,这些都需企业决策层作出适合自己的发展战略。

  数字化

  基于模型的产品MBD,就是利用计算机软件对企业资源进行数字建模,进行优化仿真,如数字样机DMU,就是通过赛博空间充分模拟物理世界,从而以最低的成本设计最佳产品和生产过程。与此同时,企业的生产过程是瞬间千变万化的。这就意味着,还必须将实时变化的情况反映到数字模型中,以实现虚实结合、虚实同步的最佳生产控制。

图1 不同的实施途径和相同的目标

  这就是数据的正向和反向的流动。赛博空间和物理实体,中间曾经隐藏的断层被呈现出来,并且开始出现了交互的映射和流动。

  在红领C2M定制模式中,其实只是上述数字化过程中的一个阶段性成果。然而即使如此,它也展现了巨大的魔力。人群拥挤的车间看上去没有任何美感和力量,而通过网络流动的数据,才是红领得以快速应对个性化定制生产的根本。

  数字化、数字化、数字化,显然可以被期待着产生巨大的转型力量。

  约翰·惠勒提出一句话“it from bit(万物来自比特)。

  其中it指代物质,而bit指代信息。简单来讲,传统工业就是原子的重组,制造业做的事情几乎就是把每个原子再重组:这从根子上,说明了智能制造的本质。

  今天数据科技和互联网的时代,来源于数据和信息的重组。未来很大的趋势是数字化,重组数据和信息,可能比重组原子将获益更加巨大。

  这很容易让我们指向如下的结论:

  ☆数据和信息就是智能制造系统中流动着的“血液”。

  ☆数字化就是将数据转变成信息,通过网络化和智能化的决策,创造更加有用的价值。

  ☆数字化制造是智能制造的基础。没有数字化制造的基础,智能制造也将是空中楼阁。

  网络化

  制造执行系统(MES)是企业信息化中的核心,它在企业决策层(如ERP系统)与实际生产层(如生产设备、制造车间或制造岛)之间起着承上启下的重要作用。实际生产层每时每刻产生着变化的数据,通过MES系统实时采集、调度和分析评价,优化控制生产。也为企业积累大量有效的第一手原始数据,为进一步的企业信息化和智能化打下坚实的基础。因此,MES系统是企业实现智能制造的必备条件,这在国家工信部2016年申报智能制造示范项目的先决要素中得到了明确的规定。

  图2 美国智能制造领导力联盟的数据视图

  数据是企业流动着的“血液”,必须进行处理形成信息,将正确的信息在正确时间里传输给正确需要的人,才能发挥重要的作用,有时还起着决定性的作用。实际上,美国国家创新网络中心-智能制造创新院非常明确地提出,正确的数据、正确的时间和正确的人,是智能制造的基础之一。而这一切,都离不开网络化的发展。

  无论是企业内外部的“纵向集成”、“横向集成”和“端到端集成”,都离不开网络化。未来企业中,信息的不通畅,也会导致决策的不完整和低效率。

  只有网络化,才能使智能决策畅通无阻,精确执行。

  因此网络化也是智能制造的必要途径。

  智能化与制造态

  人工智能技术的发展,已经能够模拟人的智能,有些方面甚至超过人的智能。如谷歌的AlphaGo系统4:1战胜了世界围棋大师李世石。

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