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(huì)上李克強(qiáng)總理重點(diǎn)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?yàn)榈聡岢鑫覀儾盘岬模?012年十八大就已提出了制造強(qiáng)國戰(zhàn)略；2013年1月，中國工程院院長周濟(jì)主持了制造強(qiáng)國戰(zhàn)略研究會(huì)議，推進(jìn)制造強(qiáng)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(gè)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(diǎn)各有不同?！爸袊圃?025”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(jì)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(jìn)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(jìn)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(gè)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(huì)過渡，工業(yè)文明缺失，工業(yè)化沒有完成就進(jìn)入信息化社會(huì)。中國的兩化融合，必然要解決工業(yè)社會(huì)中沒有解決的問題。中國制造2025有四個(gè)關(guān)鍵：制造業(yè)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是國家經(jīng)濟(jì)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(diǎn)。

  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(jì)發(fā)展的一個(gè)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(huì)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(shí)代的變化。

  中國的產(chǎn)能過剩，準(zhǔn)確地反應(yīng)了中國消費(fèi)者的需求變化。

  過去15年，中國的中產(chǎn)階級(jí)增加了7倍，中產(chǎn)階級(jí)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(jìn)。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(jì)疲軟，而是因?yàn)樵蹅冎袊圃炱髽I(yè)造不出來能滿足中產(chǎn)階級(jí)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(huì)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(huì)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(gè)過程涉及大量資源和經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)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(jì)已經(jīng)基本解決。航空產(chǎn)品過去都是這么干的，在計(jì)算機(jī)上完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品仿真、工藝設(shè)計(jì)、工藝仿真、工裝設(shè)計(jì)、工裝仿真、裝配設(shè)計(jì)、裝配仿真。找到問題改模型，快則幾分鐘，慢則幾小時(shí)。智能制造的實(shí)踐過程，需要我們把傳統(tǒng)以試錯(cuò)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(jì)，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(gè)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(jī)為例，數(shù)字化設(shè)計(jì)飛機(jī)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(gè)飛機(jī)全機(jī)數(shù)字樣機(jī)，僅僅是三維的幾何模型，2000年字節(jié)數(shù)就達(dá)到了50G；而如果要工藝、制造過程、試驗(yàn)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(gè)30噸重的早期飛機(jī)。當(dāng)下我國的大型飛機(jī)已經(jīng)達(dá)到200噸，各種航電、機(jī)電、軟件系統(tǒng)極為復(fù)雜，數(shù)據(jù)字節(jié)量會(huì)達(dá)到數(shù)十個(gè)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(jí)，核潛艇，一萬多噸級(jí)。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(gè)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(xiàng)。原來企業(yè)管圖紙、工藝卡片和文檔資料，在智能制造時(shí)代，這些都時(shí)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(jì)時(shí)代，必然會(huì)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(diǎn)的基礎(chǔ)問題，是選件、插件，往往都是通用性的。造飛機(jī)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(yàn)Know-how（技術(shù)訣竅），都不在其中。

  因此，要實(shí)現(xiàn)“中國制造2025”的目標(biāo)，必須建一個(gè)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(gè)工業(yè)體系是靠學(xué)國外軟件公司就可以學(xué)會(huì)的。目前一些國產(chǎn)工程中間件的企業(yè)，正在這個(gè)方向上進(jìn)行艱難地開拓和實(shí)踐。這是“中國制造2025”需要鼓勵(lì)和發(fā)展的一個(gè)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(gè)人。一個(gè)人首先有狀態(tài)感知，實(shí)時(shí)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(jī)器+人的行為”，智能機(jī)器邏輯就是工業(yè)軟件，和它們所驅(qū)動(dòng)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(gè)動(dòng)態(tài)迭代的閉環(huán)執(zhí)行過程。以前的自動(dòng)化和數(shù)據(jù)化，有了意外只能停止和報(bào)警，而CPS系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)意外可以進(jìn)行處理，是動(dòng)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(jī)器人技術(shù)形成的人機(jī)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(gè)重大突破口就是，人腦電波和機(jī)器互相通信，這不是夢，而是觸手可及的將來。

  ——本文摘自機(jī)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）