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工業4.0六重天,你的(de)功力幾何?

2020-3-13新聞

導讀:工業4.0到底是個(gè)啥?按照(zhào)修真小說的(de)習(xí)慣,每一個(gè)境界都要分(fēn)成一個(gè)小境界,以突顯差異和(hé)厲害之處,按照(zhào)這(zhè)個(gè)方法,把工業4.0也(yě)分(fēn)成六重天。

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工業4.0第一重天:智能生産

之前我們說過,生産設備和(hé)管理(lǐ)信息系統也(yě)各自連接起來(lái),并且設備和(hé)信息系統之間也(yě)連接起來(lái)了(le)。你有沒有覺得(de)還(hái)缺點什(shén)麽?沒錯,就是生産的(de)原材料和(hé)生産設備還(hái)沒有連接起來(lái)。

這(zhè)個(gè)時(shí)候,我們就需要一個(gè)東西,叫做(zuò)RFID,射頻(pín)識别技術。估計你聽(tīng)不懂(dǒng),簡單來(lái)說,這(zhè)玩意兒(ér)就相當于一個(gè)二維碼,可(kě)以自帶一些信息,可(kě)以無線通(tōng)訊。

我還(hái)是來(lái)描述一個(gè)場(chǎng)景:百事可(kě)樂(yuè)的(de)生産車間裏,生産線上連續過來(lái)了(le)三個(gè)瓶子,每個(gè)瓶子都自帶一個(gè)二維碼,裏面記錄著(zhe)這(zhè)是爲張三、李四和(hé)王二麻子定制的(de)可(kě)樂(yuè)。

第一個(gè)瓶子走到灌裝處時(shí),通(tōng)過二維碼的(de)無線通(tōng)訊告訴中控室的(de)控制器,說張三喜歡甜一點的(de),多(duō)放糖,然後控制器就告訴灌裝機器手“加二斤白糖”。

第二個(gè)瓶子過來(lái),說李四是糖尿病,不要糖,控制器就告訴機器手“這(zhè)貨不要糖”。

第三個(gè)瓶子過來(lái),說王二麻子要的(de)是芬達,控制就告訴灌可(kě)樂(yuè)的(de)機械手“你歇會”,再告訴灌芬達的(de)機械手“你上”。

看到了(le),多(duō)品種、小批量、定制生産,每一灌可(kě)樂(yuè)從你在網上下(xià)單的(de)那一刻起,他(tā)就是爲你定制的(de),他(tā)所有的(de)特性,都是符合你的(de)喜好的(de)。

這(zhè)就是智能生産。

工業4.0第二重天:智能産品

生産的(de)過程智能化(huà)了(le),那麽作爲成品的(de)工業産品,也(yě)同樣可(kě)以智能化(huà),這(zhè)個(gè)不難理(lǐ)解,你們看到的(de)什(shén)麽智能手環、智能自行車、智能跑鞋等等智能硬件都是這(zhè)個(gè)思路。就是把産品作爲一個(gè)數據采集端,不斷的(de)采集用(yòng)戶的(de)數據并上傳到雲端去,方便用(yòng)戶進行管理(lǐ)。

德美(měi)工業4.0和(hé)工業互聯網的(de)核心分(fēn)歧之一,就是先幹智能工廠,還(hái)是先搞智能産品。德國希望前者,美(měi)國希望後者。

工業4.0第三重天:生産服務化(huà)

剛才說了(le),智能産品會不斷的(de)采集用(yòng)戶的(de)數據和(hé)狀态,并上傳給廠商,這(zhè)個(gè)就使一種新的(de)商業模式成爲可(kě)能,向服務收費。我好多(duō)年前在西門子的(de)時(shí)候,西門子就提出來(lái)向服務收費,當時(shí)我覺得(de)這(zhè)是德國佬拍(pāi)腦(nǎo)袋想出來(lái)的(de)決定,但是現在我才明(míng)白這(zhè)是若幹年前就已經開始爲工業4.0的(de)生産服務化(huà)布局了(le)。

你對(duì)西門子的(de)印象是什(shén)麽?冰箱?,西門子這(zhè)些年已經悄然并購(gòu)了(le)多(duō)家著名軟件公司,成爲僅次于SAP的(de)歐洲第二大(dà)軟件公司了(le)。

這(zhè)個(gè)服務是什(shén)麽呢(ne)?比如西門子生産一台高(gāo)鐵的(de)牽引電機,以往就是直接賣一台電機而已,現在這(zhè)台電機在運行過程中,會不斷的(de)把數據傳回給西門子的(de)工廠,這(zhè)樣西門子就知道你的(de)電機現在的(de)運行狀況,以及什(shén)麽時(shí)候需要檢修了(le)。

高(gāo)鐵廠商以往是怎麽做(zuò)的(de)?一刀(dāo)切,定一個(gè)時(shí)間,到時(shí)間了(le)不管該不該修都去修一下(xià),更我們汽車保養沒什(shén)麽差别。現在西門子可(kě)以告訴你什(shén)麽時(shí)候需要修什(shén)麽時(shí)候需要養護,你要想知道,對(duì)不起,給錢。

再舉個(gè)例子,智能産品實現後,每一輛汽車都會不斷地采集周邊的(de)數據,來(lái)決定自己的(de)行駛路線,整個(gè)運輸系統會完全服務化(huà),任何人(rén)都不需要再買車,有一天也(yě)許自己開車會成爲嚴重的(de)違法行爲,因爲設備是智能的(de),而人(rén)确實不可(kě)控的(de)。

在這(zhè)個(gè)階段,所有的(de)生産廠商都會向服務商轉型

工業4.0第四重天:雲工廠

當工廠的(de)兩化(huà)融合進一步深入的(de)時(shí)候,另一種新的(de)商業模式就有要孕育而生了(le),這(zhè)就是雲工廠

工廠裏的(de)設備現在也(yě)是智能的(de)了(le),他(tā)們也(yě)在不斷地采集自己的(de)數據上傳到工業互聯網上,此時(shí)我們就可(kě)以看到,哪些工廠的(de)哪些生産線正在滿負荷運轉,哪些是有空閑的(de)。那麽這(zhè)些存在空閑的(de)工廠,就可(kě)以出賣自己的(de)生産能力,爲其他(tā)需要的(de)人(rén)去進行生産。

互聯網行業爲什(shén)麽發展的(de)這(zhè)麽快(kuài),就是因爲創業者隻需要專注于産品和(hé)模式創新,不需要自己去買一個(gè)服務器,而是直接租用(yòng)雲端的(de)服務就行了(le)。而目前工業的(de)創業者,還(hái)是要不斷地糾結于找OEM代工還(hái)是自建工廠中,這(zhè)個(gè)極大(dà)地限制了(le)工業領域的(de)創新。

當雲工廠實現的(de)時(shí)候,我預言中國的(de)工業領域将出現一個(gè)比互聯網大(dà)百倍以上的(de)創新和(hé)創業浪潮,那個(gè)時(shí)候這(zhè)個(gè)社會的(de)一切都将被深刻的(de)改變。

工業4.0第五重天:跨界打擊

互聯網行業天天說降維打擊傳統行業,什(shén)麽谷歌(gē)小米阿裏巴巴樂(yuè)視,可(kě)是我告訴你,當工業4.0進入第五重天時(shí),工業企業的(de)跨界打擊将比這(zhè)些互聯網企業猛烈百倍。這(zhè)個(gè)過程将從根本上撼動現代經濟學和(hé)管理(lǐ)學的(de)根基,重塑整個(gè)商業社會。

舉個(gè)例子,一個(gè)生産手表的(de)廠商,這(zhè)個(gè)表每天貼著(zhe)你的(de)身體,采集你身體的(de)各項數據,這(zhè)些數據對(duì)于手表廠商也(yě)許沒啥用(yòng),但是對(duì)于保險公司就是個(gè)金庫,這(zhè)個(gè)時(shí)候,手表廠商搖身一變,就能成爲最好的(de)保險公司

當自動化(huà)和(hé)信息化(huà)深度融合的(de)時(shí)候,跨界競争将成爲一種常态,所有的(de)商業模式都将被重塑。

工業4.0大(dà)圓滿:黑(hēi)客帝國

整個(gè)工業4.0過程,就是自動化(huà)和(hé)信息化(huà)不斷融合的(de)過程,也(yě)是用(yòng)軟件重新定義世界的(de)過程。

在未來(lái),多(duō)元宇宙将在虛拟世界成爲現實,一個(gè)現實的(de)世界将對(duì)應無數個(gè)虛拟世界。改變現實世界,虛拟世界會改變;改變虛拟世界,現實世界也(yě)會改變。一切都在基于數據被精确的(de)控制當中,人(rén)類的(de)大(dà)部分(fēn)體力勞動和(hé)腦(nǎo)力勞動都将被機器和(hé)人(rén)工智能所取代,所有當下(xià)的(de)經濟學原理(lǐ)都将不再試用(yòng)。

但是有一些東西是不會變的(de),我相信。

人(rén)類的(de)愛(ài)、責任、勇敢,對(duì)未來(lái)和(hé)自由的(de)向往,以及永無止境的(de)奮鬥。

先聲明(míng),這(zhè)些不過是看了(le)很多(duō)材料後消化(huà)理(lǐ)解的(de)結果而已。事實上,工業4.0就沒有标準答(dá)案,連德國人(rén)自己都沒有。

最後再來(lái)看三個(gè)概念:

工業1.0

機械化(huà),以蒸汽機爲标志,用(yòng)蒸汽動力動力驅動機器取代人(rén)力,從此手工業從農業分(fēn)離出來(lái),正式進化(huà)爲工業。

工業2.0

電氣化(huà),以電力的(de)廣泛應用(yòng)爲标志,用(yòng)電力驅動機器取代蒸汽動力,從此零部件生産與産品裝配實現分(fēn)工,工業進入大(dà)規模生産時(shí)代。

工業3.0

自動化(huà),以PLC(可(kě)編程邏輯控制器)和(hé)PC的(de)應用(yòng)爲标志,從此機器不但接管了(le)人(rén)的(de)大(dà)部分(fēn)體力勞動,同時(shí)也(yě)接管了(le)一部分(fēn)腦(nǎo)力勞動,工業生産能力也(yě)自此超越了(le)人(rén)類的(de)消費能力,人(rén)類進入了(le)産能過剩時(shí)代。

這(zhè)三個(gè)定義都很學術,你們放心,這(zhè)是我全文最學術的(de)一段話(huà),後面,我決定老和(hé)尚講故事的(de)方法來(lái)給大(dà)家講這(zhè)個(gè)故事。

要理(lǐ)解工業4.0.我們得(de)先看下(xià)目前的(de)狀況,我們稱之爲工業3.X,用(yòng)修真小說的(de)時(shí)髦描述,也(yě)就是3.0中後期,這(zhè)種狀态叫做(zuò)完全的(de)自動化(huà)和(hé)部分(fēn)的(de)信息化(huà)

ERP和(hé)MES的(de)連通(tōng)

咱們還(hái)得(de)從工廠的(de)業務模式說起。作爲一個(gè)工廠,存在的(de)目的(de)隻有兩個(gè),生産産品,然後賣出去。所以在工業企業中,通(tōng)常會分(fēn)爲兩個(gè)大(dà)的(de)部門,一個(gè)是生産部門,一個(gè)是業務部門,前者通(tōng)過MES(制造執行系統)管理(lǐ),後者通(tōng)過ERP(管理(lǐ)信息系統)來(lái)管理(lǐ)。

這(zhè)兩個(gè)系統啥區(qū)别呢(ne)?ERP更傾向于财務信息的(de)管理(lǐ),而MES更傾向于生産過程的(de)控制,簡單的(de)說,ERP主要告訴你客戶需要生産多(duō)少個(gè)瓶子,哪天下(xià)單,哪天要貨,而MES主要負責監控和(hé)管理(lǐ)生産這(zhè)些瓶子的(de)每一個(gè)步驟和(hé)工序如何實現。在中國工廠的(de)很多(duō)車間裏,各個(gè)生産設備之間、生産設備和(hé)控制器之間,都已經基本實現了(le)連通(tōng)。再牛逼一點的(de)公司裏,整個(gè)工廠已經通(tōng)過制造執行系統(MES)連通(tōng)起來(lái),而業務部門全部通(tōng)過ERP連通(tōng)起來(lái)了(le)。

發現問題了(le)嗎?ERP和(hé)MES其實并沒有連起來(lái)!所以當ERP給MES下(xià)達生産計劃指令後,MES在生産過程中發生了(le)與計劃偏差的(de)事項(比如設備壞了(le),原料不合格等等),MES會根據車間的(de)實際情況進行調整。但是ERP是不知道的(de)!所以它會繼續按照(zhào)原本的(de)計劃執行訂單,時(shí)間久了(le),财務系統和(hé)工廠的(de)實際情況就會出現非常大(dà)的(de)偏差。

至于爲啥沒連起來(lái),兩個(gè)原因,首先是ERP和(hé)MES的(de)開發公司通(tōng)常是兩撥人(rén),搞财務的(de)和(hé)搞生産的(de)合作,不但互相不懂(dǒng)對(duì)方的(de)職業術語,雞同鴨講,而且互相看不上對(duì)方。

另外,業務部門和(hé)生産部門在公司裏通(tōng)常是分(fēn)開運營,各自的(de)領導有各自喜歡的(de)供應商(原因你懂(dǒng)的(de))。當然,人(rén)民群衆的(de)智慧是無窮的(de),他(tā)們是斷然不會幹等著(zhe)兩個(gè)系統的(de)偏差越來(lái)越大(dà)的(de),既然系統不給力,咱人(rén)工上,咱們工人(rén)有力量。所以工廠車間通(tōng)常會定期把MES的(de)調整項做(zuò)成一個(gè)表,交給業務部門,然後由業務部門手動在ERP中調整過來(lái)。

ERP和(hé)MES的(de)問題隻是工廠内系統斷層的(de)一個(gè)問題縮影(yǐng),事實上工廠裏還(hái)有非常多(duō)的(de)其他(tā)系統,設計、制造、采購(gòu)、辦公等等,這(zhè)些系統都是一個(gè)個(gè)的(de)信息孤島,互相都不知道對(duì)方在幹啥,幹到哪一步了(le)。其中一個(gè)部分(fēn)出了(le)特殊情況,其他(tā)部分(fēn)都不知道,隻有等到問題出現了(le),才能退回來(lái),所有系統再一個(gè)個(gè)改。

插一句,老羅的(de)錘子手機之所以難産,就是因爲在設計的(de)時(shí)候,生産人(rén)員(yuán)并沒有實時(shí)了(le)解情況,所以實際生産時(shí)發現原本的(de)牛逼設計會導緻良品率很低,隻能退回去重新設計。這(zhè)樣每一個(gè)産品都要改來(lái)改去,所以一個(gè)工業品從設計到上線量産,往往要用(yòng)一兩年的(de)時(shí)間。

當然,這(zhè)種事也(yě)不是第一天存在的(de),以前因爲在工業時(shí)代,産品的(de)生命周期很長(cháng),兔哥(gē)的(de)老東家,西門子一個(gè)型号的(de)變頻(pín)器可(kě)以賣三十年,這(zhè)樣一兩年的(de)研發上線時(shí)間也(yě)就顯得(de)不那麽長(cháng)了(le),其餘的(de)問題,靠著(zhe)人(rén)工溝通(tōng),雖然有錯,倒也(yě)都相安無事。

然而,可(kě)怕的(de)狼終于還(hái)是來(lái)了(le)。這(zhè)兩隻狼,一隻叫産能過剩,一隻叫互聯網

全球性的(de)産能過剩,導緻企業的(de)競争越來(lái)越激烈,以往一款産品賣三十年的(de)做(zuò)法已經不行了(le),你跑不快(kuài),有的(de)是快(kuài)的(de)。老羅的(de)錘子手機僅僅晚上線了(le)幾個(gè)月(yuè),就從一款萬衆期待的(de)爆款,成爲了(le)臭大(dà)街(jiē)的(de)過時(shí)貨,産品的(de)生命周期大(dà)大(dà)縮短了(le)。

互聯網時(shí)代的(de)到來(lái),撼動了(le)工業時(shí)代的(de)一大(dà)基礎,信息不對(duì)稱。工業時(shí)代裏,因爲生産廠家無法低成本的(de)了(le)解每一個(gè)客戶的(de)需求,所以往往采用(yòng)一刀(dāo)切的(de)方法,就是把需求做(zuò)多(duō)的(de)性能組合到一起,成爲一款産品。比如你想要一雙适合你的(de)腳的(de)鞋子,鞋廠是無法知道你的(de)腳多(duō)大(dà)的(de),所以隻能測量很多(duō)人(rén)的(de)腳之後,把最集中的(de)尺碼分(fēn)成40号,41号,42号等等,但是如果你的(de)腳偏肥或偏瘦,對(duì)不起,概不伺候。

互聯網改變了(le)這(zhè)個(gè)局面,人(rén)與人(rén),人(rén)與廠商,可(kě)以低成本的(de)實現連接,從而讓每個(gè)人(rén)的(de)個(gè)性需求被放大(dà),人(rén)們越來(lái)越喜歡個(gè)性化(huà)的(de)東西。但是個(gè)性化(huà)的(de)東西需求量沒有那麽大(dà),這(zhè)就需要工業企業能夠實現小批量的(de)快(kuài)速生産。

這(zhè)兩隻狼,逼迫著(zhe)傳統工業必須做(zuò)一件事,一件工業社會最不愛(ài)做(zuò)的(de)事,就是快(kuài)速、小批量、定制化(huà)的(de)生産。這(zhè)個(gè)時(shí)候,先得(de)做(zuò)點準備工作,就是工業3.0首先要進化(huà)爲3.X,所謂工業3.X,其實就是先把ERP和(hé)MES等等信息系統徹底打通(tōng),讓工廠原本的(de)所有信息孤島實現連通(tōng)。這(zhè)個(gè)時(shí)候,就從完全的(de)自動化(huà)和(hé)部分(fēn)的(de)信息化(huà),進入了(le)完全的(de)自動化(huà)和(hé)完全的(de)信息化(huà),也(yě)就是工業3.0大(dà)圓滿階段。

别小看這(zhè)個(gè)過程,單就這(zhè)一條,也(yě)許我們中國就需要十年甚至更長(cháng)才能完成。

好了(le),前面的(de)都是現實問題,3.0大(dà)圓滿之後,我們就要開始科幻燒腦(nǎo)之旅了(le),我們終于要沖擊工業4.0了(le)。這(zhè)個(gè)過程中,3.0中以及完全的(de)自動化(huà)和(hé)信息化(huà)要開始做(zuò)一件事,就是結婚,生孩子。這(zhè)個(gè)過程,德國叫工業4.0.美(měi)國叫工業互聯網,我們工信部稱之爲兩化(huà)融合,物(wù)聯網的(de)腦(nǎo)殘粉們把它叫做(zuò)萬物(wù)互聯。

這(zhè)裏我要說一下(xià),所有的(de)物(wù),如果需要互聯溝通(tōng)時(shí),就有一個(gè)問題,說什(shén)麽語言?說英語、德語、還(hái)是四川話(huà)?

通(tōng)訊協議(yì)是什(shén)麽,這(zhè)個(gè)是一個(gè)關鍵問題。你可(kě)能會說,爲什(shén)麽不用(yòng)現在互聯網的(de)通(tōng)訊方式,也(yě)就是TC/PIP協議(yì),這(zhè)是個(gè)技術問題,沒法給你這(zhè)種小白解釋明(míng)白(其實我這(zhè)個(gè)曾經的(de)半桶水(shuǐ)自動化(huà)工程師也(yě)不怎麽太懂(dǒng))。

簡單的(de)來(lái)說,互聯網的(de)通(tōng)訊方式,速度還(hái)是太慢(màn),精準度還(hái)是不夠,安全性還(hái)是不好。而工業生産中,對(duì)于速度、精度和(hé)安全性的(de)要求相當之高(gāo)。