周巨集仁:智慧製造的三個支點
當我們在說“智慧製造”的時候,你是否真的明白其中內涵和意義呢?按照國家資訊化專家諮詢委員會常務副主任周巨集仁的理解,簡單地說就是:計算機制造,無需加上太多的修飾和太複雜的定義。智慧製造的發展經過了數字化起步、網路化崛起和智慧化發展三個階段。以下是億歐智庫帶來的周巨集仁關於智慧製造系列文章的第二部分:《智慧製造的三個支點》,第一部分 ofollow,noindex">《智慧製造發展的三個階段》 可點選獲取,第三部分《智慧製造數字轉型的三個內涵》將在之後放送。
國家資訊化專家諮詢委員會常務副主任周巨集仁在《論智慧製造》系列中的“論智慧製造的三個階段”中,談到了對三個階段的基本認識。而如何實施智慧製造,則需要考慮智慧製造的三個支點:產品、裝備和過程。
第一個需要考慮的是推動智慧製造的目標是什麼。顯然,企業追求的是產品,而不是要把企業搞的有多時髦。企業銷售產品的時候,不是要宣傳企業的生產線有多漂亮、多現代,而一定要說明這個產品的價值何在。產品是企業面向社會的表現。智慧製造的目標是產品,而不是智慧製造本身。
因此,產品的智慧化是企業必須考慮的首要問題之一。智慧製造如果不能生產出智慧的產品,智慧製造就失去了時代的意義。而且,企業的產品如果不是智慧化的,產品和企業今後被淘汰的可能性就很大。
第二個支點是裝備,生產過程(包括研發、設計)中的每一個關鍵環節上的裝備,一定要智慧化。如果這個智慧化實現不了,勞動生產力和勞動效率就不可能得到很大提高,企業可能就沒有競爭力。不是數字化、網路化和智慧化的生產裝備,就不是這個時代的先進製造裝備。而且,如果裝置沒有智慧化,也可能無法生產出企業想要生產的智慧化產品。
第三個支點是企業生產過程的智慧化問題。裝備智慧化解決的是生產過程中“點”的智慧化問題;企業只有實現生產全過程的智慧化,才能實現企業全域性的智慧化,才能夠實現智慧化效益的最大化。
智慧製造是第一支點
一個機床生產廠,生產裝備和過程如果都是智慧化的,而它生產出來的機床卻是一般的機床,沒有智慧化的要素,那麼這個機床廠的前途就非常堪憂。因為,他自己都不會去購買這樣不夠智慧化的機床。
因此,任何一個企業在考慮其智慧製造如何發展的時候,首先應該想到的是自己的產品怎麼實現智慧化。即使生產過程沒有部分或全部實現智慧化,能夠把智慧的產品做出來,那麼企業還是應該首先考慮產品的智慧化問題。
產品智慧化是當今計算技術發展的一個新的重大趨勢。計算技術發明的初衷是為了 科學計算 。而後,發展為支援人類各種業務活動的資訊處理和傳播,即 業務計算 。上世紀90年代以後,隨著網際網路的發展,QQ、微信、Facebook等開始崛起,計算技術滲入了人們的社會生活,大大地推動了社會計算的發展。現在,計算技術開始向各種產品領域滲透,提升產品的智慧化水平,因此,計算技術應用的下一個熱點,是 產品計算 。
智慧裝備是最大難點
裝備是智慧製造最大的難點。
生產裝備一般都比較複雜,而且批量可能不大,所採用的工業軟體也往往非常複雜。這使得生產成本很高,市場很小,因此願意或有實力從事智慧裝備製造的企業並不多。而且,由於裝備的開發週期長,導致企業經營的風險很大。另外,裝備製造的難點很大程度上是在軟裝備上面,沒有軟裝備,就不可能有“數字化、網路化、智慧化”。抽去軟體,資訊化的一切成果都不復存在。工業軟體首先是一個工業產品,而且往往是高階工業產品。這是中國製造2025主要的難點,而工業界對這一點的認識,還很不充分。
過程智慧化
發達國家的製造業在生產裝備智慧化這一點上,已經非常領先。尤其是日本和德國,已經基本上壟斷了全球重大製造業生產裝備的市場。而智慧製造的下一步的發展,就是要實現過程的智慧化,完成從裝備這個“點”向過程這條“線”的發展。
過程智慧化最典型的代表,正是工業4.0和工業網際網路的奮鬥目標。工業4.0提出,企業的資訊系統要走向一體化,包括縱向一體化和橫向一體化。縱向一體化就是《三論智慧製造》的系列之一中提到的企業的內部網,而橫向一體化正是企業的外部網。現在,要把內部網和外部網完全整合在一起,將資料完全打通。
內部網和外部網的一體化
過程智慧化的實現
工業4.0或者工業網際網路的目標,不僅要把內部網、外部網連起來,而且要變成一個智慧物理系統。二者都可以通過一個“5C(五層)”結構來表述。
最下面一層是智慧的連線層,第二層是資料轉換成資訊,第三層是企業的雲端計算資料中心。在這裡,需要把第二層處理所得的有效資料,與企業計算機系統中相對應的期望值做對比分析。第四層是認知層,根據對比差異,找到問題之所在及解決問題的方法。因此,這一層實際上是一個決策層。第五層是配置層,可以按照決策要求,通過計算機網路,對人、對物、對計算機進行重新配置或更改。
這樣的一個五層結構,構成了一個標準的反饋控制系統,可以對企業的控制物件,即:人(員工)、機器、計算機系統、各種物理實體等,進行實時的反饋和控制。這樣的一個反饋系統,其各層次所對應的技術支撐,如圖所示。正是利用這些當下最時髦的先進技術,工業網際網路實現了企業整個業務活動全過程的的智慧控制。
工業網際網路和工業4.0的“5C(五層)”架構
這個架構設計描述了工業網際網路系統的內外三層結構。從 邊緣層,到平臺層,再到企業層 。在邊緣層上主要是邊緣的閘道器,採集各種各樣的資料;送到平臺層之後,平臺層對資料做必要的處理和分析;分析完之後,再送達企業層,送到企業的應用系統。企業會根據不同的應用做不同的分析,做出判斷和決策,將資料再往回傳送到平臺層和邊緣層,直至送達企業內外聯接的各個部門和單位。
顯然, 資料分析和處理在工業網際網路系統中極為重要 ,包括:端點資料的獲取、從資料中提取資訊的先進資料處理技術,各種決策模型的分析計算,以及系統結果的輸出。其中,大量使用的是計算科學的辦法:需要建模,需要演算法,需要資料等等,最後產生的是決策資料。當然,安全、可信、隱私等,在結構中也有詳細的考慮。
智慧製造與工業網際網路
工業網際網路平臺,是一個以企業為中心的平臺,而不是說在整個工業行業建一個大的所謂“工業網際網路平臺”。所謂平臺化是發展的趨勢,其實是指企業的平臺化,每一個大企業都會有自己的一個企業平臺,而不會把自己的業務搬到其他企業的平臺上去。
如果把智慧製造的全部資源和精力都投在工業網際網路平臺上,又把平臺理解為產業的平臺,可能就誤判了智慧製造的發展方向。當務之急,還是我們的產品和裝備的智慧化問題,這對當下的中國來講,是智慧製造的重點努力方向。
一直以來,技術都是推動商業環境進化的重要因素,而目前最熱的技術升級趨勢,無疑是人工智慧。當下,儘管人工智慧行業本身已經進入了一個平穩的發展期,但它對於各行各業的賦能卻正在以更熱烈的姿態進行。
2018年11月30日上午,億歐將在北京國貿大酒店舉辦“新技術·新動能創新者論壇”,以技術為核心要素,從行業角度出發,探討新技術趨勢下,企業如何把握升級機會、跟上時代節奏,在諸多競爭者中脫穎而出。
詳情及報名連結: https://www.iyiou.com/post/ad/id/730