其實(shí)，工業(yè)智能化也好，智能工廠也好，都有自己的實(shí)施條件和路徑，沒(méi)有捷徑可走，行業(yè)不同、企業(yè)不同，道路都會(huì)不同。
一般來(lái)講，以下十個(gè)路徑方向是中國(guó)工業(yè)從制造邁向智造的必經(jīng)之路，只不過(guò)對(duì)于不同的行業(yè)和不同的企業(yè)來(lái)說(shuō)，由于市場(chǎng)需求模式不同、產(chǎn)品工藝不同、管理基礎(chǔ)不同等，側(cè)重點(diǎn)有所不同而已，但你總能從中找出幾條通往工業(yè)智能化的可行之路。
1、精益化
精益生產(chǎn)，最早就是面向多品種小批量的個(gè)性化需求而設(shè)計(jì)的，其兩大支柱就是“準(zhǔn)時(shí)化”與“智能自動(dòng)化”。
至今為止，精益已經(jīng)演變?yōu)橐环N涉及營(yíng)銷、研發(fā)、供應(yīng)鏈、生產(chǎn)、流程乃至創(chuàng)業(yè)的全價(jià)值鏈的精益管理理念和方法，帶動(dòng)了全球產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型，從制造業(yè)到服務(wù)業(yè)，她所追求的“創(chuàng)造價(jià)值消除浪費(fèi)”的思想、方法和工具促進(jìn)了生產(chǎn)資源的優(yōu)化配置，獲得質(zhì)量、效率和反應(yīng)速度的快速提升。
根據(jù)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，只要企業(yè)堅(jiān)持做下去，大部分都能獲得50%甚至更高的提升空間。遺憾的是，精益在中國(guó)的大部分企業(yè)中并未得到有效實(shí)施，他們大多只是口頭上說(shuō)說(shuō)，因?yàn)榧惫约叭狈?dǎo)入經(jīng)驗(yàn)方法等，無(wú)法堅(jiān)持下來(lái)半途而廢。
工業(yè)智能化不可能建立在這種低效的生產(chǎn)模式之上，精益是必須要走的第一步，而且是投資回報(bào)最高的一條路徑。因?yàn)榫鎺缀醪恍枰髽I(yè)做出額外的投資，只是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上重新配置生產(chǎn)資源就可以獲得超出想象的回報(bào)。
精益的成功實(shí)施并不難，關(guān)鍵在于領(lǐng)導(dǎo)的決心與管理層觀念的轉(zhuǎn)變。
2、標(biāo)準(zhǔn)化
標(biāo)準(zhǔn)化是自動(dòng)化的基礎(chǔ)，也是工業(yè)智能化的前提。
國(guó)內(nèi)企業(yè)感嘆汽車行業(yè)的自動(dòng)化程度之高，為何汽車這么復(fù)雜的產(chǎn)品都可以，而家電這種簡(jiǎn)單產(chǎn)品卻不行，一個(gè)重要原因就是標(biāo)準(zhǔn)化。
汽車行業(yè)普遍采取的共用平臺(tái)、通用零部件等策略極大地降低了產(chǎn)品成本。通過(guò)將原來(lái)的根據(jù)整車進(jìn)行零部件生產(chǎn)改為根據(jù)零部件進(jìn)行整車生產(chǎn)的方法，也就是說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)化的零部件實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，成功降低成本。
標(biāo)準(zhǔn)化當(dāng)然也還包括標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)流程和作業(yè)方式，有了標(biāo)準(zhǔn)化，自動(dòng)化才能據(jù)此開(kāi)發(fā)出來(lái)，比如自動(dòng)焊接，自動(dòng)裝配，假設(shè)零部件千變?nèi)f化，作業(yè)方式也不固定，自動(dòng)化將很難實(shí)現(xiàn)，即使實(shí)現(xiàn)成本也很高。
3、模塊化
汽車和電腦是最早實(shí)現(xiàn)模塊化的行業(yè)，從模塊化設(shè)計(jì)、模塊化采購(gòu)到模塊化生產(chǎn)，模塊化也是工業(yè)智能化能否實(shí)現(xiàn)低成本滿足個(gè)性化消費(fèi)的關(guān)鍵所在。如果一旦實(shí)現(xiàn)，真正意義上個(gè)性化的產(chǎn)品將成為可能，比如手機(jī)，每個(gè)人的手機(jī)都可以獨(dú)一無(wú)二，人們可以像拼裝積木一樣任意組合自己中意的手機(jī)。
模塊化降低了從設(shè)計(jì)、采購(gòu)到生產(chǎn)的復(fù)雜程度，標(biāo)準(zhǔn)化的接口和連接方式增加了通用性，降低了制造成本與周期，自動(dòng)化生產(chǎn)、物流與信息溝通更加容易實(shí)現(xiàn)。如以前每個(gè)手機(jī)品牌的充電器都不同，一換手機(jī)全都扔掉，造成很大浪費(fèi)，現(xiàn)在有了改進(jìn)。
模塊化實(shí)施起來(lái)相對(duì)較難，涉及到行業(yè)與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，需要上下游企業(yè)共同參與，這是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，所以相互間構(gòu)建精益的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系尤為重要。
4、自動(dòng)化
自動(dòng)化是工業(yè)智能化中談?wù)摰米疃嗟?，很多地方政府和企業(yè)形象地把其稱之為“機(jī)器換人”，也做了不斷的嘗試，有成功也有失敗。
企業(yè)可以通過(guò)自主創(chuàng)新，將原來(lái)原材料處理的離散型加工方式進(jìn)行集成，把原來(lái)獨(dú)立的工序通過(guò)自動(dòng)化生產(chǎn)線連接在一起，實(shí)行精益式的連續(xù)生產(chǎn)，消除了中間環(huán)節(jié)的上下料、儲(chǔ)存和搬運(yùn)，生產(chǎn)速度和生產(chǎn)效率將提高。
自動(dòng)化與信息化是實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能化投資最大的部分。企業(yè)在做自動(dòng)化改造前千萬(wàn)要慎重，為什么要升級(jí)自動(dòng)化?投資回報(bào)率是多少?自動(dòng)化設(shè)備可靠性怎樣?有何風(fēng)險(xiǎn)?能適應(yīng)產(chǎn)品的升級(jí)換代嗎?一定要想清楚，否則成本不降反升。
隨著技術(shù)的進(jìn)步和人力成本的提高，自動(dòng)化是個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。對(duì)于不同的行業(yè)不同的企業(yè)，有的有成熟的自動(dòng)化方案，有的則沒(méi)有，企業(yè)需要結(jié)合自身情況來(lái)規(guī)劃自動(dòng)化方向。
5、服務(wù)化
中國(guó)目前擁有超過(guò)6億的網(wǎng)民，7億臺(tái)智能終端，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展加速了從制造向服務(wù)的轉(zhuǎn)型。美國(guó)倡導(dǎo)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”將人、數(shù)據(jù)和機(jī)器連接起來(lái)，形成開(kāi)放而全球化的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)涵已經(jīng)超越制造過(guò)程以及制造業(yè)本身，跨越產(chǎn)品生命周期的整個(gè)價(jià)值鏈，涵蓋航空、能源、交通、醫(yī)療等更多工業(yè)領(lǐng)域。
此外，制造企業(yè)還可以通過(guò)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、分析和改善設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造，提高產(chǎn)品可靠性和效率。
當(dāng)然行業(yè)不同產(chǎn)品不同，可服務(wù)的內(nèi)容也千差萬(wàn)別，互聯(lián)網(wǎng)+模式下，傳統(tǒng)企業(yè)需要不斷創(chuàng)新商業(yè)模式找到一款適合自己的服務(wù)方式來(lái)打動(dòng)客戶。
6、個(gè)性化
過(guò)去30年，市場(chǎng)商品種類急劇膨脹了幾十、上百倍，個(gè)性化消費(fèi)的時(shí)代，每個(gè)人都可以擁有自己的博客、微博、微信等，傳播自己的聲音。
高品質(zhì)、低成本的個(gè)性化實(shí)現(xiàn)首先取決于你的精益生產(chǎn)水平，也就是精益所倡導(dǎo)的“價(jià)值來(lái)自真正的顧客需求的拉動(dòng)”。個(gè)性化實(shí)現(xiàn)其次取決于你的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的設(shè)計(jì)。高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)為其提供了支持，使得個(gè)性化實(shí)現(xiàn)變得容易。
就現(xiàn)階段來(lái)說(shuō)，個(gè)性化還是有限條件的個(gè)性化，無(wú)法做到完全的個(gè)性化，不管是汽車、電腦、手機(jī)還是服裝等商品，個(gè)性化都是在一定范圍內(nèi)選擇。
每個(gè)企業(yè)需要根據(jù)自己的精益化水平、標(biāo)準(zhǔn)化/模塊化水平以及信息化水平來(lái)決定自己的個(gè)性化模式，并不是越個(gè)性化越好，它建立在一定的實(shí)施條件基礎(chǔ)之上。也許未來(lái)3D打印和人工智能的發(fā)展能夠?yàn)橥耆膫€(gè)性化提供一種可能。
7、生態(tài)化
企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)正在從單個(gè)企業(yè)之間逐漸向供應(yīng)鏈之間乃至生態(tài)系統(tǒng)之間的競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)變。凱文.凱利在《失控》中寫(xiě)道：“大企業(yè)之間的結(jié)盟大潮，尤其在信息和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，是世界經(jīng)濟(jì)日益增長(zhǎng)的共同進(jìn)化的又一個(gè)側(cè)面，與其吃掉對(duì)手或與之競(jìng)爭(zhēng)，不如結(jié)成同盟——共生共棲…… 控制的未來(lái)是：伙伴關(guān)系、協(xié)同控制、人機(jī)混合控制，人類與我們的創(chuàng)造物一起共享控制權(quán)?！?/span>
8、全球化
在世界互聯(lián)互通的今天，當(dāng)你的企業(yè)做到一定規(guī)模，需要考慮全球化來(lái)配置資源，以提高效率降低成本。全球化資源包括市場(chǎng)資源、設(shè)計(jì)資源、采購(gòu)資源和生產(chǎn)資源。
我國(guó)的“一帶一路”戰(zhàn)略就是尋找全球化的市場(chǎng)資源，輸出我們的富余產(chǎn)能包括高鐵技術(shù)等。設(shè)計(jì)資源則是在國(guó)外設(shè)立研發(fā)技術(shù)中心，開(kāi)發(fā)貼近本土的產(chǎn)品或者彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)能力的不足，還可以形成全球24小時(shí)不間斷產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，以縮短研發(fā)周期。
采購(gòu)和生產(chǎn)資源是尋求品質(zhì)更佳、成本更低的全球物資供應(yīng)地，除了考慮采購(gòu)和制造單價(jià)外，還需要考慮運(yùn)輸成本增加、供應(yīng)鏈復(fù)雜化、供應(yīng)鏈可視化、交貨周期拉長(zhǎng)、更高的庫(kù)存、環(huán)保碳排放、質(zhì)量穩(wěn)定性、當(dāng)?shù)貏诠ふ咭约皡R率波動(dòng)等問(wèn)題。
9、數(shù)字化
數(shù)字化跟信息化密切相關(guān)，與自動(dòng)化一樣，這是工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型投資最大的一塊。隨著信息技術(shù)的日新月異，一切皆可數(shù)字化，從人、產(chǎn)品到設(shè)備，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物相連。
產(chǎn)品可以通過(guò)PLM/ERP軟件，從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、物料采購(gòu)到生產(chǎn)交付全過(guò)程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，每一張產(chǎn)品圖紙、每一個(gè)物料信息、每一個(gè)生產(chǎn)工藝都被數(shù)字化連接在一起。
設(shè)備可以通過(guò)PLC、傳感器等將運(yùn)行數(shù)據(jù)傳給MES、互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)，所以GE可以通過(guò)飛機(jī)引擎?zhèn)骰氐臄?shù)據(jù)分析優(yōu)化其運(yùn)行參數(shù)降低燃油成本，谷歌可以實(shí)現(xiàn)汽車的無(wú)人駕駛。
這意味著在“工業(yè)4.0”時(shí)代，第一次有可能將資源、信息、物品和人通過(guò)數(shù)字化進(jìn)行互聯(lián)互通!這種溝通包括人與人、人與產(chǎn)品、人與機(jī)器、產(chǎn)品與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器之間的信息交換。
每個(gè)行業(yè)特征與企業(yè)基礎(chǔ)不同，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的先后順序也就不同。我認(rèn)為對(duì)于那些流程型的制造行業(yè)，因?yàn)樗麄兊闹圃炷Ｊ酱蟛糠止ば蛞呀?jīng)連接起來(lái)，并且自動(dòng)化程度高，一些設(shè)備數(shù)據(jù)已經(jīng)可以自動(dòng)采集，數(shù)字化的難度相對(duì)較小。
而對(duì)于離散型的制造行業(yè)如機(jī)械裝備、紡織服裝、電子電器、家居用品等，由于制造工序、零部件都很分散，而且數(shù)量龐大，想實(shí)現(xiàn)連接確實(shí)困難，即使實(shí)現(xiàn)成本也會(huì)非常大。對(duì)于這些行業(yè)的可行做法是不要一步到位，逐步實(shí)現(xiàn)。先應(yīng)用精益的連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)將主要工序和物料相連。
由于技術(shù)的不成熟與投資的巨大，每個(gè)企業(yè)需要權(quán)衡導(dǎo)入的時(shí)機(jī)，同自動(dòng)化一樣，綜合考慮投資回報(bào)、系統(tǒng)可靠性、信息安全風(fēng)險(xiǎn)、人才儲(chǔ)備等問(wèn)題。
10、智能化
智能化包含兩個(gè)含義，一個(gè)是產(chǎn)品的智能化，另一個(gè)是制造過(guò)程的智能化。
首先說(shuō)說(shuō)產(chǎn)品的智能化。與消費(fèi)品的智能化相比，工業(yè)品的智能化其實(shí)更為迫切。所有設(shè)備都需要加入智能控制模塊，進(jìn)行加工數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、分析和控制，配備標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，可與企業(yè)MES系統(tǒng)或其他信息系統(tǒng)連接，這些工業(yè)大數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)智能軟件系統(tǒng)的運(yùn)算分析將幫助提高運(yùn)營(yíng)效率，減少故障，降低能耗。
制造過(guò)程的智能化更加復(fù)雜，你需要完成以上所說(shuō)的精益化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、自動(dòng)化以及數(shù)字化的轉(zhuǎn)變，自動(dòng)化與數(shù)字化的投資也會(huì)很大。
中國(guó)制造已經(jīng)走過(guò)了30年的高速發(fā)展，成為世界第一制造大國(guó)，但真正能拿出去的世界級(jí)產(chǎn)品很少。未來(lái)30年，中國(guó)制造需要從重速度輕質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)橹刭|(zhì)量輕速度，需要在以上十大領(lǐng)域進(jìn)行持續(xù)創(chuàng)新，從商業(yè)模式、技術(shù)以及管理方面實(shí)現(xiàn)向中國(guó)智造的轉(zhuǎn)型。
文章來(lái)源：控制工程網(wǎng)，原文標(biāo)題《建設(shè)智能工廠的十個(gè)路徑方向》