短短的幾十年間，中國(guó)制造業(yè)先后經(jīng)歷了機(jī)械化、電氣化和信息化的發(fā)展歷程，當(dāng)人口紅利和勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì)不再后，中國(guó)制造業(yè)正從勞力密集型向技術(shù)密集和資本密集型轉(zhuǎn)型。在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的浪潮中，借助數(shù)字化裝備、數(shù)字化執(zhí)行和數(shù)字化管控全面提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力，成為制造業(yè)重塑制造體系的關(guān)鍵。在這個(gè)過(guò)程中，傳統(tǒng)企業(yè)需要重視并解決哪些問(wèn)題？日前，e-works記者采訪了數(shù)字工廠解決方案提供商蘇州蘭開(kāi)斯特電子科技有限公司售前顧問(wèn)趙旭先生。

蘇州蘭開(kāi)斯特電子科技有限公司售前顧問(wèn)趙旭

    趙旭認(rèn)為，隨著工業(yè)4.0概念的興起，制造企業(yè)變得愈加重視產(chǎn)品生產(chǎn)的智能化和資源合理利用問(wèn)題，這也是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必由之路。

    德國(guó)是最早提出工業(yè)4.0概念的國(guó)家，在德國(guó)政府推出的《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》中，工業(yè)4.0被列為十大未來(lái)項(xiàng)目之一。德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界對(duì)“工業(yè)4.0”概念的一個(gè)比較統(tǒng)一的解釋是：繼機(jī)械化、電氣化和信息技術(shù)之后以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，主要是指通過(guò)信息通訊技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)-實(shí)體物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)合，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，最終建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)生產(chǎn)模式。

    工業(yè)4.0描繪的是工業(yè)界未來(lái)的藍(lán)圖，對(duì)萬(wàn)千的制造企業(yè)而言，構(gòu)建數(shù)字工廠則是實(shí)現(xiàn)這一遠(yuǎn)景的必經(jīng)階段。所謂數(shù)字工廠（Digital Factory ），是指通過(guò)現(xiàn)代數(shù)字制造技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)從訂單、生產(chǎn)排程、裝配制造、物流配送、后勤倉(cāng)儲(chǔ)等過(guò)程的數(shù)字化管理解決方案。

    在趙旭看來(lái)，傳統(tǒng)制造業(yè)和新興制造業(yè)的更迭最明顯當(dāng)屬汽車(chē)行業(yè)，通用、大眾等汽車(chē)在汽車(chē)業(yè)的新貴特斯拉面前，很多傳統(tǒng)的技術(shù)壁壘，如發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓高速驅(qū)動(dòng)、百米的加速驅(qū)動(dòng)等核心技術(shù)，在電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)面前完全無(wú)用。電動(dòng)引擎，連汽油都不用了，這些巨頭苦心經(jīng)營(yíng)的馬其諾防線被輕而易舉的繞過(guò)。

    同樣，中國(guó)的傳統(tǒng)人力優(yōu)勢(shì)也正在被機(jī)器人、3D打印等新興技術(shù)削弱。當(dāng)特斯拉進(jìn)行故障檢測(cè)時(shí)，它可以將車(chē)輛自身狀態(tài)生成體檢報(bào)告；其設(shè)備零件擁有追溯功能，對(duì)維修保養(yǎng)故障記錄進(jìn)行大數(shù)據(jù)匯集和分析，進(jìn)而為下一代車(chē)輛研發(fā)提供決策數(shù)據(jù)。

    隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，通過(guò)傳感、定位和云計(jì)算等技術(shù)，可以借助數(shù)字化裝備、數(shù)字化執(zhí)行和數(shù)字化管控全面提升企業(yè)生產(chǎn)績(jī)效水平。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生成制造到服務(wù)維護(hù)形成有效的全生命周期閉環(huán)監(jiān)測(cè)管理成為未來(lái)的趨勢(shì)，而這一切將以數(shù)字化工廠為基石。將制造業(yè)原來(lái)各自為政的部門(mén)改變?yōu)閰f(xié)同生成管控的數(shù)字化工廠，打通制造信息流的任督二脈，實(shí)現(xiàn)資源配置的最優(yōu)化，訂單車(chē)間生產(chǎn)的透明化，制造過(guò)程的實(shí)時(shí)高效，故障響應(yīng)敏捷。

    趙旭表示，目前國(guó)內(nèi)的工業(yè)4.0概念尚處于萌芽階段，數(shù)字化工廠的需求正被逐步的激發(fā)出來(lái)，以重工行業(yè)的客戶來(lái)講，重工行業(yè)的產(chǎn)品眾多結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且因客戶需求的不同，造成同一種型號(hào)的產(chǎn)品參數(shù)和零部件也會(huì)不同，而傳統(tǒng)業(yè)主要通過(guò)單據(jù)管理，同時(shí)線邊物料庫(kù)存與訂單缺少關(guān)聯(lián)，線上工人裝配非常容易出錯(cuò)。

    其實(shí)，傳統(tǒng)制造企業(yè)中的信息孤島，在高度自動(dòng)化的數(shù)字化工廠中可以得到很好的解決。在蘭開(kāi)斯特的解決方案中，通過(guò)在制品自動(dòng)報(bào)工為基石，將訂單和在制品工位關(guān)聯(lián)起來(lái)，每一個(gè)訂單、每一個(gè)工位、每一個(gè)關(guān)重件物料，通過(guò)MES實(shí)現(xiàn)物料的科學(xué)推送，看板展示指導(dǎo)，合理利用線邊每一個(gè)容器，讓后臺(tái)倉(cāng)儲(chǔ)和配送結(jié)合起來(lái)，真正實(shí)現(xiàn)訂單物料自動(dòng)科學(xué)推送，在制品的自動(dòng)報(bào)工。

    這和精益制造不同，精益制造以追求制造時(shí)間精準(zhǔn)控制為基準(zhǔn)點(diǎn)，然后對(duì)設(shè)備、人員、進(jìn)行制造協(xié)調(diào)。這是一種自上而下的管理方式，而蘭開(kāi)斯特是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)在自下而上的管理。由在制品的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)看板、叉車(chē)、人員、物料、在制品等公共制造資源定位和控制管理，建成實(shí)時(shí)在線的制造物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息的數(shù)字化，使生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、物流控制、質(zhì)量管理的數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)的反映給現(xiàn)場(chǎng)工人，達(dá)到信息的高交互程度。

數(shù)字工廠架構(gòu)

    在數(shù)字工廠的系統(tǒng)中，對(duì)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和實(shí)時(shí)性要求非常高，而現(xiàn)場(chǎng)條件惡劣，人員、金屬、油污等非友好的因素，都可能造成數(shù)字工廠項(xiàng)目的數(shù)據(jù)異常。趙旭說(shuō)，蘭開(kāi)斯特也是通過(guò)很多經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)才真正實(shí)現(xiàn)“現(xiàn)實(shí)制造”和“虛擬呈現(xiàn)”融合在一起，幫助傳統(tǒng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)：克服現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境實(shí)現(xiàn)透明工廠，真實(shí)跟蹤每一個(gè)訂單的執(zhí)行進(jìn)度和工位；進(jìn)而實(shí)現(xiàn)MES的線邊物料推送和自動(dòng)報(bào)工；建設(shè)PLM（Product Lifecycle Management，產(chǎn)品生命周期管理）追溯平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品逆向分解和關(guān)重件的公眾云防偽追溯；對(duì)整個(gè)生產(chǎn)加工過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、模型分析和優(yōu)化，自動(dòng)采集、跟蹤、報(bào)工、記錄產(chǎn)品質(zhì)量和檢修過(guò)程、輸出每個(gè)/批產(chǎn)品的實(shí)建物料清單；進(jìn)一步擴(kuò)展到整個(gè)產(chǎn)品生命周期跟蹤管理，管理銷(xiāo)售渠道與售后維修與故障反饋。

    當(dāng)然，國(guó)內(nèi)企業(yè)部署數(shù)字化工廠不能生搬硬套國(guó)外模式，因?yàn)槌杀尽⑷肆Φ仍�因，各企業(yè)信息化程度不同，可以根據(jù)自身情況對(duì)接數(shù)字工廠云平臺(tái)的對(duì)應(yīng)部分。通過(guò)通用中間件系統(tǒng)，直接對(duì)接企業(yè)現(xiàn)有的ERP、MES等系統(tǒng)。

    數(shù)字工廠最重要的不是技術(shù)和信息化的投資，而是企業(yè)經(jīng)營(yíng)思路的一種轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)人參與的眾多過(guò)程，通過(guò)傳感和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)科學(xué)的運(yùn)算和分析，由人使用軟件，改變成自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)執(zhí)行，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到用戶使用形成有效的監(jiān)控閉環(huán)，產(chǎn)品研發(fā)周期越來(lái)越短、產(chǎn)品生產(chǎn)效率越來(lái)越高，最終形成真正萬(wàn)物互聯(lián)，相互協(xié)調(diào)，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、模型分析和優(yōu)化的智能化數(shù)字工廠。 

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本文標(biāo)題：重塑制造體系，制造業(yè)迎來(lái)數(shù)字工廠時(shí)代

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