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电子装配行业 工业4.0和物联网项目实施中的一些思考

信息时间:2017-07-10 信息来源:爱学习的程序员

      工业4.0是从德国发展起来的概念,是相对于工业1.0的蒸汽机带来的工业革命,2.0时代的电气化,3.0时代的自动化,4.0主要是指智能化。在美国的概念是以GE为主提出的工业互联网,中国结合了两者的特点提出了中国制造2025规划。

      德国工业4.0和美国工业互联网很多共同点,在智能化这个基础上是基本一致的。德国在基本的制造领域,比如零部件,车间,供应链,制造技术给与极大的关注。美国在整个产业链的网络化,资源的整合,通用的模型等方面有着宏达的构想。

      最近在参与工业4.0的 一些项目,对于一些基本概念做了一些思考。

      智能化

      智能化不应该只是单纯的讲机器的智能化,应该是包括机器+人总体的智能化,提高人的智能化,机器的智能化,综合的智能化都是发展路径。在机器智能化还做不到的情况下,把数据更好的呈现出来,更多的数据,更完整的数据,更实时的数据,更有效组织的数据,更有效的可视化呈现,都有可能提高人的智能决策水平,这也是智能化的一部分。在机器智能发展的情况下,人机配合达到更优的智能水平。

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      智能化可以在宏观的层面发生,在集合更多数据的车间层面、工厂层面发生,大家比较容易想到的大数据分析和决策。

      智能化可以在更宏观的层面法发生,大型的企业级,和上下游供应链,和客户之间进行。

      智能化也可以在微观的层面发生,机器人更加智能化,物流车更加智能化,各种仓储设备,零部件都更加智能化。这是计算平台、通信器件、智能算法、机械控制小型化、低功耗、智能化、分布式的发展。

      自动化

      自动化和智能化密切相关,机器智能化的提高会带来自动化水平的提高。这里智能化提高有几方面要素:

      感知水平提高,各种传感器、摄像头等技术应用

      算法水平提升,嵌入式人工智能等

      多机器人互动、分工的智能化配合

      机器人、物流和零部件互动的智能

      机器人终端和云端配合的智能

      机器人和人互动的智能化

      通用高度可编程化机器人技术,更多软件控制的机器人单体和协作

      人和机器协作的自动化,在低延迟、高速情况下,机器自主的自动化,在低速、高延迟、高复杂度情况下,人机配合的自动化流。

      自动化和标准化

      设计、生产高度联动的自动化体系。

      供应链、产业链互联互通的产品模型和生产加工制造系统模型体系。

      信息化

      丰田提倡的Just in time的信息化理念是非常有道理的,信息恰到好处的出现和被使用是非常重要和有效率的。过载的和无序的大量信息并不能带来相应的价值。

      信息化是为价值服务的。

      信息化和实体高度融合、高度互动。

      云化、智能化、大数据,当然非常重要。然而这些还都是集中式的信息化,分布式的信息化、智能化,分布式的信息化和实体的互动同样非常重要。

      信息化的成本应该要比较低而不是相反。

      网络化,高度的网络化是信息化的重要部分。

      信息的流动、互通和重要。

      信息化不是被动的反应实体,信息化具备重新塑造实体的巨大潜能。

      工厂的组织结构

      目前工厂的组织结构其实挺类似ICT行业很多情况,比如各种部门墙和不连贯。在ICT行业存在研发和运维的墙,所以兴起了DevOps技术和运动。在工厂中也存在类似情况,工程部门设计生产流水线、设备、工具等,生产部门执行生产任务,类似研发和运维。

      各种相对独立的系统,比如ERP, MES,APS,WMS等也反应了组织的相对独立。组织形态决定了系统形态,系统形态反过来影响了组织形态。两者互相影响。

      当信息系统技术能力缺乏的时候,相对孤立的系统是个良好的设计。当信息系统技术进步的时候,可以带来更好的系统互动,然而有着惯性效应的组织形态相对滞后,难以变革,会影响整体系统的改进。这在软件领域经常发生,在生产制?领域也会出现类似情况。

      工厂的组织在工业化、自动化有着良好的技术储备,工业全行业也有着必要的技术和人员。然而在信息化方面,无论是工业全行业,还是具体每家制造业,甚至是为制造业服务的ICT软件、互联网公司,人才和技术都是不够的,信息化方面有着巨大障碍和困难。而且,短期内,工业信息化领域难以汇聚所需的足够的IT顶尖人才。

      工业4.0的挑战和困难

      最大的挑战在于人才,尤其是信息化人才,在和互联网,IT,云计算,AI等公司和行业的竞争中,工业4.0目前缺乏足够的竞争力来吸引足够的优秀IT人才参与其中。

      缺少足够的顶尖的信息化人才,不只是会缺少技术,更会缺少足够的前瞻性、想象力、路线图,导致行业的迷茫和缺乏方向

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