在看圖之前，先想一個問題，為什么智能制造和工業(yè)4.0是下一個方向?
從最早工匠使用工具開始，科技進步的物質(zhì)形式基本體現(xiàn)在了制造發(fā)展的過程，將科技應(yīng)用到制造的過程最能體現(xiàn)人類理性應(yīng)用工具和技術(shù)等先進手段追求利潤最大化和效率最高的偉大境界。所以，按照科技發(fā)展的邏輯推斷，制造必然向信息化、智能化階段發(fā)展。簡單來說，很可能是因為人類智慧已經(jīng)發(fā)展到這個階段了，再不表現(xiàn)出來已經(jīng)不能彰顯人類的更高級能力。
第1張圖：智能制造流程全景圖
西門子德國數(shù)字化工廠作為優(yōu)秀的先驅(qū)者，用25年的時間已實現(xiàn)75%的生產(chǎn)作業(yè)自動化，生產(chǎn)線上的在線監(jiān)測節(jié)點超過1000個，每天采集數(shù)據(jù)超過5000萬。每年生產(chǎn)元器件30億個，可24小時為客戶供貨，產(chǎn)能較數(shù)字化前提高了8倍。
光看數(shù)字會覺得基本上智能制造的核心關(guān)鍵指標(biāo)都提到了，只是不能直接感受到具體牛在哪兒。HCR慧辰TMT研究部整理了一張智能制造流程的全景圖(如下)，希望能夠從全局角度梳理智能制造的相關(guān)參與方和影響因素。
從上圖不難看出智能制造是個系統(tǒng)工程，即使單點切入也需要系統(tǒng)化規(guī)劃后逐一實現(xiàn)。
挑戰(zhàn)1：全連接
缺少任一節(jié)點的連接，都有可能影響全面自動化的實現(xiàn)。這里面會涉及多少連接呢?舉個例子，說一個現(xiàn)在不太多見的產(chǎn)品，比如摩托車，僅發(fā)動機就有250多個零件，至于汽車約有30000個左右。對于制造過程，一個螺絲都不能少，智能制造的連接也是一樣。除了這些，其他相關(guān)信息包括資金量、管理信息流、物流信息流、服務(wù)信息流等各個相關(guān)環(huán)節(jié)需要全面連接。
在信息化階段，ERP系統(tǒng)最大的問題點是逆向流程實現(xiàn)困難。到了智能化階段除了連接點，還需要在全面連接點中設(shè)置雙向監(jiān)控點和生產(chǎn)管理連接點?；跁r時海量信息傳遞和多節(jié)點控制的需求，需要單獨的連接和數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)通道以保證整個過程不斷點、不丟包，順利完成全過程。另外，是否有智能產(chǎn)品是與用戶建立直接連接的前提。
挑戰(zhàn)2：全控制
智能制造將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)作為核心，連接全部制造和相關(guān)環(huán)節(jié)，中間的全部過程都似“暗箱”般，非常需要隨時知道發(fā)生了什么并予以人為糾偏和預(yù)警干涉。每個節(jié)點的交互設(shè)計和計算能力是實現(xiàn)全控制的基礎(chǔ)。除了對環(huán)節(jié)的控制，還需要對智能設(shè)備(包括工業(yè)機器人)進行監(jiān)測和控制。智能制造的生產(chǎn)線上將由多個智能設(shè)備來替代人類完成執(zhí)行工作。人與機器的配合及人對機器的控制和管理也是智能制造挑戰(zhàn)中比較容易出現(xiàn)掌控外事故的問題點。
挑戰(zhàn)3：資源整合
圖中社會環(huán)境和用戶都是智能制造的影響因素。智能制造階段，主要存在的工廠形式為大的制造平臺和小型個性化工作室。大平臺可以滿足小批量的定制化需求，小工作室更多體現(xiàn)在與用戶的更直接、更短平快的連接。至于智能供應(yīng)鏈也將出現(xiàn)大的供應(yīng)鏈整合平臺，針對不同個性化需求提供快速、“零庫存”的供應(yīng)。智能制造系統(tǒng)化工程需整合供應(yīng)鏈、生產(chǎn)、物流、服務(wù)平臺、營銷資源等等，才能最大化的實現(xiàn)智能制造的自動化及產(chǎn)能最大化。
智能制造既然有如此高的要求，從以上可以總結(jié)出來兩條實現(xiàn)路徑：一條是作為龍頭企業(yè)，自行嘗試然后把成功經(jīng)驗復(fù)制到行業(yè)內(nèi)其他企業(yè)，推動行業(yè)整體進步，從而實現(xiàn)更大范圍的智能制造。另一條是行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)把相關(guān)資源整合在一起，共同嘗試將所有相關(guān)環(huán)節(jié)集中在這一個平臺上操作，作為獨立的OEM中心存在。不難推斷，產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和第三方提供相關(guān)解決方案及數(shù)據(jù)服務(wù)或?qū)⒊蔀楸夭豢缮俚拇嬖凇?/p>
綜上所述，智能制造即使還沒實現(xiàn)也是符合社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律的，本來就是一件任重道遠的事兒。另外，所謂挑戰(zhàn)對于不同發(fā)展階段和數(shù)字化程度不同的企業(yè)意義不太一樣，不能一概而論。
第2張圖：智能制造數(shù)據(jù)流圖
挑戰(zhàn)4：數(shù)據(jù)采集及整合應(yīng)用
企業(yè)內(nèi)外大小數(shù)據(jù)的采集及整合應(yīng)用是智能制造效率的基礎(chǔ)。智能產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取也將是產(chǎn)品升級的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集及整合能力，尤其是外部環(huán)境數(shù)據(jù)、行業(yè)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)的獲取整合能力最耗費成本，也最能體現(xiàn)企業(yè)資源整合實力。智能制造對于企業(yè)數(shù)據(jù)能力的要求包括數(shù)據(jù)入口掌控數(shù)量、數(shù)據(jù)采集方式(眾包之后新的模式)、數(shù)據(jù)中心規(guī)劃和實現(xiàn)能力、數(shù)據(jù)計算資源以及智能算法的駕馭能力等等。
挑戰(zhàn)5：數(shù)據(jù)傳遞通道與時時交互
這里涉及到網(wǎng)絡(luò)通道及網(wǎng)絡(luò)上多節(jié)點協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。多節(jié)點交互、監(jiān)測和控制，以及跨行業(yè)、跨領(lǐng)域、跨產(chǎn)品等多場景的要求，需要建立新的、系統(tǒng)性的、統(tǒng)一的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，除了整體架構(gòu)和基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)外，至少先從同一行業(yè)(領(lǐng)域)開始細化和建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。另外，無論是從帶寬(實時數(shù)據(jù)承載量)還是網(wǎng)速要求，目前的網(wǎng)絡(luò)資源顯然支持不了智能制造的發(fā)展要求。現(xiàn)在大家把希望寄予5G，寄望于物聯(lián)網(wǎng)新的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。還能說什么呢，共同期待吧。
挑戰(zhàn)6：數(shù)據(jù)模型的多場景創(chuàng)建與打通
一個統(tǒng)計方法吃八方，一個數(shù)據(jù)模型占領(lǐng)全天下的幸福時光不會再有了。盡管大數(shù)據(jù)和智能算法就那些，真正考驗智能制造的是基于不同場景和條件的數(shù)據(jù)架構(gòu)搭建和模型應(yīng)用，以及多模式和場景下的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)模型打通。任何事情都會有偏差，即使沒有偏差，也需要根據(jù)外部的變化進行及時調(diào)整，完全依賴機器對數(shù)據(jù)的解讀和歸納也不太可能。因此，還需要能夠洞察行業(yè)發(fā)展和業(yè)務(wù)路線的專業(yè)分析師對規(guī)則進行調(diào)整、優(yōu)化、升級和廢除。
未來，數(shù)據(jù)將成為智能制造的生命線，數(shù)據(jù)收集、存儲、快速調(diào)撥、模型搭建、規(guī)則創(chuàng)建及整合、計算和應(yīng)用，每個環(huán)節(jié)都與連接、控制和自動化息息相關(guān)。HCR慧辰TMT研究部認(rèn)為，數(shù)據(jù)服務(wù)能力未來將成為第三方服務(wù)的重要發(fā)展領(lǐng)域和方向，數(shù)據(jù)專家和工程師都會成為炙手可熱的人才。
有專家說，即使只從三大產(chǎn)業(yè)的角度看，這些年互聯(lián)網(wǎng)一直致力于影響第三產(chǎn)業(yè)，接下來必然在農(nóng)業(yè)和工業(yè)(制造業(yè))發(fā)力，而且很有前景。
但是從挑戰(zhàn)的難度來看，僅僅依靠商業(yè)的力量是不夠的。目前，世界前二經(jīng)濟體均在此領(lǐng)域有所動作，美國政府6月20日公布了一個通過刺激被稱為“智能制造業(yè)”的方法來推動美國制造業(yè)的復(fù)興的法案。智能制造創(chuàng)新研究所是奧巴馬政府頒布的第九個制造中心，并將在美國范圍內(nèi)發(fā)起5個地區(qū)制造創(chuàng)新中心，每個中心將專注于本地區(qū)的相關(guān)技術(shù)遷移和勞動力開發(fā)。中國政府去年5月亦由國務(wù)院出臺制造強國中長期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃《中國制造2025》，預(yù)計2025年制造業(yè)重點領(lǐng)域全面實現(xiàn)智能化，試點示范項目運營成本降低50%，產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短50%，不良品率降低50%。
政策驅(qū)動、人才儲備、企業(yè)投入、科研支持這些都是必要條件。新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用難免要在無數(shù)個坑里摸爬滾打，多少英烈仰天長嘆生不逢時，也只能對抓住技術(shù)與市場最好契合時點成為英雄的人翻個白眼，繼續(xù)義無反顧趟下一個泥坑。對于智能制造的發(fā)展來說，最需要的還是那些敢于趟過一個又一個坑點，拍拍泥土，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，繼續(xù)下一輪嘗試的勇士。沒有迎接挑戰(zhàn)的決心，便沒有迎接勝利的機會。
