不懂產(chǎn)品大數(shù)據(jù),談什么智能制造
2015年以來,大家都極其關(guān)心“中國制造2025”和“德國工業(yè)4.0”。在兩會上李克強總理重點講“互聯(lián)網(wǎng)+”?!?”什么?顯然是指傳統(tǒng)的各行各業(yè)?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”制造業(yè)就是“中國制造2025 ,那就是尋找全新的業(yè)務(wù)模式、工作方式和商業(yè)模式。
“中國制造2025”不是因為德國提出我們才提的,2012年十八大就已提出了制造強國戰(zhàn)略;2013年1月,中國工程院院長周濟主持了制造強國戰(zhàn)略研究會議,推進制造強國戰(zhàn)略研究。因此,“中國制造2025”是中國對于制造業(yè)發(fā)展的一個必然思考。“中國制造2025”與“德國工業(yè)4.0”殊途同歸,然而側(cè)重點各有不同。“中國制造2025”簡單描述就是“創(chuàng)新引領(lǐng)、提質(zhì)增效、綠色發(fā)展、兩化融合為主線,智能制造為突破口”。
互聯(lián)網(wǎng)+垃圾產(chǎn)品=0
數(shù)字化世界的邏輯就是0和1,大量的數(shù)字積累就是數(shù)據(jù),構(gòu)成了數(shù)據(jù)經(jīng)濟的基礎(chǔ)。對企業(yè)而言,“互聯(lián)網(wǎng)+垃圾產(chǎn)品”等于0,只有“互聯(lián)網(wǎng)+優(yōu)秀產(chǎn)品”才能等于1。因此,盡管我們與互聯(lián)網(wǎng)進行了嫁接,但核心要素仍然是產(chǎn)品,而不是互聯(lián)網(wǎng)。
工業(yè)4.0的概念源于德國,中德各界都進行了廣泛的解讀。但在工業(yè)4.0的體系中,很少提到“質(zhì)量”二字。為什么?德國人的答復(fù)非常輕描淡寫,“我們的質(zhì)量問題,六十年代就全解決了”。這是一個預(yù)料之中的答案。
但是,“中國制造2025”的方向有所不同,一定要把質(zhì)量放在核心問題上。原因很簡單,中國沒有經(jīng)過完整工業(yè)化的社會過渡,工業(yè)文明缺失,工業(yè)化沒有完成就進入信息化社會。中國的兩化融合,必然要解決工業(yè)社會中沒有解決的問題。中國制造2025有四個關(guān)鍵:制造業(yè)是關(guān)鍵環(huán)節(jié),是國家經(jīng)濟重要支柱;制造業(yè)是主戰(zhàn)場;制造企業(yè)是主力軍;智能制造是競爭的制高點。
產(chǎn)能真的過剩了嗎
產(chǎn)能過剩是當(dāng)前壓在中國經(jīng)濟發(fā)展的一個重?fù)?dān)。然而,制造業(yè)真的產(chǎn)能過剩嗎?NO!產(chǎn)能過剩是低端產(chǎn)業(yè)才會出現(xiàn)的問題,高端產(chǎn)業(yè)永遠(yuǎn)是供不應(yīng)求。這就是制造業(yè)時代的變化。
中國的產(chǎn)能過剩,準(zhǔn)確地反應(yīng)了中國消費者的需求變化。
過去15年,中國的中產(chǎn)階級增加了7倍,中產(chǎn)階級解決了基本衣食住行的基本生活問題,下一步必然要向提高生活品質(zhì)邁進。然而,中國的制造業(yè)沒有準(zhǔn)備好。因此,不是沒有需求,也不是經(jīng)濟疲軟,而是因為咱們中國制造企業(yè)造不出來能滿足中產(chǎn)階級需要的好產(chǎn)品。這就是近幾年中國人在香港、日本、歐洲、美洲熱買掃貨的原因。如果中國企業(yè)都能生產(chǎn)出類似華為的產(chǎn)品,企業(yè)還會關(guān)門嗎?所以說,企業(yè)轉(zhuǎn)型既要滿足人民生活品質(zhì)提高的需求,也要滿足國家對高精尖產(chǎn)品的需求,這是產(chǎn)品的核心,即要有品牌,更要有品質(zhì),這樣在全球都可以賣出去。
智能制造的核心是產(chǎn)品大數(shù)據(jù)
談到產(chǎn)品,我們就會講BOM(指產(chǎn)品物料清單)。得BOM者方能得天下,將工程EBOM、工藝BOM和制造BOM這三者搞清楚了,中國的制造業(yè)乃至全球的制造業(yè)才可以了然于胸。
其次是流程,沒有好的流程,結(jié)果往往是不穩(wěn)定的,這就是質(zhì)量管理體系,包括國際標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)指導(dǎo)書等。
這個過程涉及大量資源和經(jīng)驗的知識管理,需要數(shù)字化、模型化。模型就是數(shù)據(jù),只有積累大量的模型化數(shù)據(jù),才能真正形成工業(yè)大數(shù)據(jù)。
對工程BOM而言,目前在許多領(lǐng)域,虛擬設(shè)計已經(jīng)基本解決。航空產(chǎn)品過去都是這么干的,在計算機上完成產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品仿真、工藝設(shè)計、工藝仿真、工裝設(shè)計、工裝仿真、裝配設(shè)計、裝配仿真。找到問題改模型,快則幾分鐘,慢則幾小時。智能制造的實踐過程,需要我們把傳統(tǒng)以試錯為中心的工業(yè)體系,逐漸轉(zhuǎn)化成以網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化為中心的工業(yè)體系。
在航空工業(yè)過去發(fā)展的十六年間,最困難的是工藝。工藝不是傳統(tǒng)的手工工藝,而是基于三維模型的工藝,也就是大數(shù)據(jù)的工藝。許多產(chǎn)品設(shè)計,都是用手工畫的圖紙,手工寫的工藝卡片,手工寫的系數(shù)文件,這個可以變成數(shù)據(jù)嗎?很遺憾,這些都不是大數(shù)據(jù)。
以飛機為例,數(shù)字化設(shè)計飛機的過程就是大量的數(shù)據(jù)爆炸的過程。比如說中國第一個飛機全機數(shù)字樣機,僅僅是三維的幾何模型,2000年字節(jié)數(shù)就達到了50G;而如果要工藝、制造過程、試驗過程等全部數(shù)字化,至少2T左右的數(shù)據(jù)——而這僅僅是一個30噸重的早期飛機。當(dāng)下我國的大型飛機已經(jīng)達到200噸,各種航電、機電、軟件系統(tǒng)極為復(fù)雜,數(shù)據(jù)字節(jié)量會達到數(shù)十個T的水平。想一想世界上最復(fù)雜的產(chǎn)品是航母,10萬噸級,核潛艇,一萬多噸級。燒一下腦洞,算一下全部數(shù)據(jù)化,該有多少的產(chǎn)品數(shù)據(jù)?那是一個天量數(shù)字——這才是產(chǎn)品大數(shù)據(jù)的魅力。智能制造,必須搞清楚這件事。
因此,產(chǎn)品大數(shù)據(jù)管理變成企業(yè)面臨的重大必選項。原來企業(yè)管圖紙、工藝卡片和文檔資料,在智能制造時代,這些都時過境遷了?,F(xiàn)在企業(yè)必須面對數(shù)字化的數(shù)據(jù),如果管理不好,在迎接未來的數(shù)據(jù)經(jīng)濟時代,必然會落伍甚至被淘汰。
工業(yè)技術(shù)體系化任重道遠(yuǎn)
智能制造的核心是工業(yè)軟件,往往采用的是從購買國外的軟件。然而,國外成熟軟件企業(yè)提供的軟件和工具,解決的是點的基礎(chǔ)問題,是選件、插件,往往都是通用性的。造飛機的和造汽車的工程師,往往不得不使用同樣的通用軟件;然而大量的工業(yè)技術(shù)體系和經(jīng)驗Know-how(技術(shù)訣竅),都不在其中。
因此,要實現(xiàn)“中國制造2025”的目標(biāo),必須建一個自主的工業(yè)軟件業(yè)務(wù)系統(tǒng)或工程中間件。工業(yè)技術(shù)體系極其復(fù)雜、流程極長。全球沒有一個工業(yè)體系是靠學(xué)國外軟件公司就可以學(xué)會的。目前一些國產(chǎn)工程中間件的企業(yè),正在這個方向上進行艱難地開拓和實踐。這是“中國制造2025”需要鼓勵和發(fā)展的一個方向,也是構(gòu)建中國工業(yè)技術(shù)體系的核心。
智能制造的典型特征
智能制造典型特征是什么?可以把智能制造比喻成一個人。一個人首先有狀態(tài)感知,實時分析,分析完以后,自主決策,精準(zhǔn)執(zhí)行,這是閉環(huán)的迭代狀態(tài)。
為什么要談CPS(賽博物理系統(tǒng)),智能制造就是“智能機器+人的行為”,智能機器邏輯就是工業(yè)軟件,和它們所驅(qū)動的各種設(shè)備設(shè)施,人的行為就是判斷與決策。智能制造就是這樣一個動態(tài)迭代的閉環(huán)執(zhí)行過程。以前的自動化和數(shù)據(jù)化,有了意外只能停止和報警,而CPS系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)意外可以進行處理,是動態(tài)的狀態(tài)。
智能制造是在網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化的基礎(chǔ)上,融入人工智能和機器人技術(shù)形成的人機物相互交互和深度融合的新一代制造系統(tǒng)。有兩種方法,一是把芯片植入人體,國外已有案例;另外一個重大突破口就是,人腦電波和機器互相通信,這不是夢,而是觸手可及的將來。
——本文摘自機械工業(yè)出版社新書《中國制造2025:產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開啟新工業(yè)革命》(作者:夏妍娜 趙勝)
編輯:張敏
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