近些年來,很多制造企業(yè)都在積極推進(jìn)智能制造,但是不同的人有不同的說法與理解,做自動化的、做信息化的、院士專家,各自有自己的理論體系,并且聽起來都很有道理,于是乎,企業(yè)無所適從,不知道該如何做。制造企業(yè)到底該如何多快好省地推進(jìn)智能制造,下面談?wù)勎业囊恍├斫馀c實踐。
很多人一說起智能制造,就說機(jī)器換人或者上什么軟件等等具體事務(wù),我認(rèn)為這是“器”的層面,“器”是外在的、具體的、工具化的,我們還應(yīng)該從方法上看怎么落地,探討采取什么舉措才是最適合自己企業(yè)的,這就是“術(shù)”層面了。最好還要進(jìn)一步看清智能制造的本質(zhì)、原理和發(fā)展路徑,這就是“道”了。作為企業(yè)的高管,還需要看到制造業(yè)發(fā)展趨勢,要學(xué)會預(yù)測趨勢、把握趨勢、利用趨勢,所以看清楚本輪智能制造浪潮背后的根源及制造業(yè)發(fā)展趨勢是非常重要的。作為企業(yè),不是研究機(jī)構(gòu),我們一定要務(wù)實,不能只坐而論道,更應(yīng)該勇于實踐,這就是“證”。今天我給大家?guī)碇悄苤圃斓囊惶追椒ㄕ摚褪菑摹叭、明道、?yōu)術(shù)、利器、實證”五個層級去看智能制造的本質(zhì)與落地。這也是剛才主持人李博士說的——《機(jī)·智:從數(shù)字化車間走向智能制造》這本書的主線,這本書是我與趙敏院長花費一年多時間撰寫的,去年10月8日在京東、當(dāng)當(dāng)?shù)染W(wǎng)店正式發(fā)布,受到了智能制造界朋友的認(rèn)可與歡迎,基本上是兩個月重印一次,現(xiàn)在馬上是第6次印刷了。
下面我就按照“取勢、明道、優(yōu)術(shù)、利器、實證”這個主線,談一下我對智能制造的認(rèn)識及相關(guān)實踐。
一、取勢:本輪智能制造的根源并非技術(shù)拉動而是壓力驅(qū)動
先說取勢。我們看到近幾年智能制造在全球很熱,包括美國、德國、英國、法國、日本、中國等這些主要工業(yè)國家,都不約而同地推出了一系列國家戰(zhàn)略,雖然時間點不同、側(cè)重點不同,但其本質(zhì)都可以用智能制造或數(shù)字化轉(zhuǎn)型來概括。但大家想過沒有,這次浪潮為什么來得那么猛,范圍為什么那么廣,根源又是什么?這里面是不是蘊含著一種潛在的發(fā)展趨勢或者解決思路?很多人在談智能制造的時候,大談特談機(jī)器人、AI等高大上的技術(shù),但我們想一下,1959年就研制出了第一臺工業(yè)機(jī)器人,人工智能三起三落到現(xiàn)在也有60多年的歷史了,這些技術(shù)并不是最近才出現(xiàn),最近幾年也沒有出現(xiàn)對制造業(yè)有什么顛覆性的技術(shù),這是事實。
那么,這些國家進(jìn)行這些戰(zhàn)略部署的動力或者原因來自哪里?我認(rèn)為這不是來自新技術(shù)的拉動,而是來自自身壓力的驅(qū)動,我們常說“窮則思變,困在思通”。本輪智能制造的根源是來源于困境與壓力,如果這個問題不搞清楚,就可能會誤導(dǎo)制造企業(yè)智能制造的推進(jìn)。
在這里我總結(jié)出了“四難”,大家注意,這都是趨勢性的。
圖1 1960-2011年世界發(fā)展指標(biāo) (來源:世界銀行)
第一個難就是難以增長的經(jīng)濟(jì)總量。現(xiàn)在全球經(jīng)濟(jì)都面臨下行壓力,不只是中國。大家可以看到,這些年來發(fā)達(dá)國家平均下降到了0.4%,發(fā)展中國家降到了1.8%,有些國家甚至是負(fù)的增長。零是什么?零是絕望,零就意味著新開一家飯館就要關(guān)一家飯館。美國在2018年經(jīng)濟(jì)增速為2.9%,為2015年以來最高,所以盡管特朗普鬧得歡,我們感覺很討厭,但他在國內(nèi)支持率很高。日本安倍成為了“二戰(zhàn)”以后任期最長的首相,是因為他在經(jīng)濟(jì)方面有一套,日本2018年GDP增長了0.7%,他的一些舉措被稱為安倍經(jīng)濟(jì)學(xué)。盡管這些數(shù)字在中國的增長率面前微不足道,但已經(jīng)是很大的成就了。所以,我們應(yīng)該深刻地體會到,經(jīng)濟(jì)下行不只是中國所面臨的嚴(yán)峻問題,也是這些主要工業(yè)國家都面臨的問題,這種經(jīng)濟(jì)下行壓力是“新常態(tài)”,是在較長時間內(nèi)很常見的形勢,近期很難看到大幅度改善的跡象。

圖2 制造業(yè)實際生產(chǎn)與產(chǎn)能的對比圖 (來源:Datastream,Natixis)
第二難就是難以消化的全球產(chǎn)能。大家看這個圖,全球的產(chǎn)能增長都是直線上升的,現(xiàn)在建個車間、建個工廠很容易,速度很快,但是真正釋放的產(chǎn)能與理論產(chǎn)能是有間隙的,最大間隙發(fā)生在經(jīng)濟(jì)危機(jī)爆發(fā)的2009年,大家注意,這個10%-20%的間隙一直持續(xù)存在,遠(yuǎn)比以前更為嚴(yán)重。您的企業(yè)到底是落在實線以內(nèi)還是以外,這事關(guān)您的發(fā)展甚至是生存,因為在實線以外就意味著您要破產(chǎn)或者被并購。

圖3 主要工業(yè)國家人口增長率 (來源:美國Census Bureau)
第三難就是難以逆轉(zhuǎn)的老齡化。你會看到全球的主要工業(yè)國家國家,人口增長都在下降,老齡化嚴(yán)重。老齡化國家最嚴(yán)重的日本,目前65歲以上人口占比高達(dá)27.7%,已經(jīng)進(jìn)入超高齡社會,第二嚴(yán)重的國家是德國,這個數(shù)字是21.4%。中國2015年出現(xiàn)適齡勞動者拐點,所以這幾年招工難,人力成本快速上漲。從較長時間的趨勢來看,這些國家人口下降與適齡勞動者短缺的狀況很難改變。
圖4 主要工業(yè)國家出口在全球中的比重(來源:聯(lián)合國和國際貨幣基金組織)
第四難就是難覓世外的全球化競爭。今天全球化越來越明顯,全球化競爭越來越激烈。以前,我們的產(chǎn)品可能只是在當(dāng)?shù)刭u,比如華東或者中國,但現(xiàn)在是面臨著全球化競爭!半[形冠軍之父”,德國西蒙教授在《隱性冠軍》描述到,74%的德國隱性冠軍從‘從一開始’就是參與全球化競爭。
我們再看全球主要工業(yè)國家出口占比這個圖。可以看到別的國家都在下降,只有中國直線上升,中國如此大體量的經(jīng)濟(jì)體外加如此快的發(fā)展速度,換位思考,其他國家的壓力有多大?所以,現(xiàn)在你看到在中美貿(mào)易嚴(yán)重摩擦的時候,沒有一個發(fā)達(dá)國家站出來支持中國,從這張圖上您可能就會理解了;也沒有什么發(fā)展中國家說句公道話,特別是東南亞國家,因為他們都在盼著產(chǎn)能向他們國家轉(zhuǎn)移。
剛才我說的“四難”不是一個國家,更不是一個企業(yè)所能輕易改變的,這是長期的、趨勢性的發(fā)展。
所以,在這種增長乏力、產(chǎn)能過剩、老齡化嚴(yán)重、全球化競爭激烈“四難”情況下,人們希望用自動化解決勞動力短缺,也就是體力的問題,用數(shù)字化解決人腦力的問題,用網(wǎng)絡(luò)化解決協(xié)同高效的問題,用智能化提升整個生產(chǎn)與服務(wù)。這些都是我們急需的,這就是解決“四難”的技術(shù)手段與解決思路,這個東西叫什么呢?德國人起了個很好聽的名字——Smart Manufacturing,在我國被翻譯為智能制造。很多專家基于“智能”兩個漢字的表面意思,又提出了基于AI、機(jī)器人等最新技術(shù)的“自感知、自決策、自執(zhí)行、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)”等技術(shù)特征,但我認(rèn)為這過于理想化了,對制造企業(yè)很難落地,這種理念會誤導(dǎo)制造企業(yè)透支財力追求所謂高大上的技術(shù),投入很大,效果不明顯實際上,Smart是聰明的意思,是靈活、敏捷且有些智能的意思,并不是專家說的Intelligent(智能),它要比Intelligent低一級,Smart在中國被人為地拔高了,將Smart等同于Intelligent,是推進(jìn)智能制造過程中最大的誤區(qū),甚至是概念陷阱。為此,在《機(jī)·智》中約定為:凡是涉及到數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化(即Smart)級別的“智能”,皆稱作智巧;凡是應(yīng)用了新一代人工智能所形成的(Intelligent)級別的“智能”,直接稱作智能。如此,英文術(shù)語與中文術(shù)語之間形成一一對應(yīng),看到英文,就知道中文是什么,看到中文,也隨即知道英文是什么。我認(rèn)為德國提的Smart Manufacturing既是具體的智能制造使能技術(shù),也是一種思想,是一種解決方案,是一種新的生產(chǎn)與服務(wù)范式。其目的就是在自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等技術(shù)支撐下,通過敏捷、靈活、高效、高質(zhì)、綠色的生產(chǎn)與服務(wù)模式,化解增長乏力、產(chǎn)能過剩、老齡化嚴(yán)重、全球化競爭激烈等“四難”的現(xiàn)實問題,快速響應(yīng)市場、提升企業(yè)的競爭力,而不應(yīng)該理想化地認(rèn)為通過自感知、自分析、自決策、自執(zhí)行、自學(xué)習(xí)等“尖端”智能技術(shù)去追求一種少人化、乃至無人化的智能生產(chǎn)模式。
對工業(yè)4.0,我們也不能只看到機(jī)械化、電氣化、信息化、智能化等簡單的技術(shù)特征,如果這么看就是過于的表面化、工具化、簡單化。工業(yè)3.0到4.0之間最大的“坎”,不是純技術(shù)問題,最大的轉(zhuǎn)變是供需關(guān)系的轉(zhuǎn)變。以前人的體力不夠用機(jī)械化,產(chǎn)能不夠用電氣化和流水線,品類不多用PLC、數(shù)控機(jī)床增加柔性,以前主要矛盾是解決生產(chǎn)不出來、成本高、效率低的問題,現(xiàn)在對企業(yè)最大的挑戰(zhàn)是產(chǎn)能過剩、競爭激烈的問題。包括前幾位專家說的個性化定制,這個并不是高端技術(shù)推動的結(jié)果,這是因為產(chǎn)能過剩、競爭激烈?guī)淼谋憩F(xiàn)形式,你不實現(xiàn)個性化就很難銷售,大批量生產(chǎn)的日子很難再有了。這就是勢的問題,這是制造業(yè)所面臨的大勢。
這是我的第一組觀點,即智能制造是大勢所趨,但最主要的動力不是來源于技術(shù)拉動,而是壓力驅(qū)動,千萬不要搞反了,解決方案也是完全不一樣的。
二、明道:以人為本的智能制造落地之道
圖5 美中德三國工業(yè)革命演變路徑
下面我們探討一下智能制造“道”的問題。
我們選德國、美國、中國這三個最具典型意義國家看一下。德國是制造業(yè)強(qiáng)、美國是信息化強(qiáng),中國是制造大國但不是強(qiáng)國。三個國家的國情不同,戰(zhàn)略路徑自然不同。
德國是以機(jī)械化、電氣化、信息化三次工業(yè)革命形成的先進(jìn)制造業(yè)為基礎(chǔ),向以CPS為核心的智巧工廠進(jìn)軍,進(jìn)而實現(xiàn)基于智巧工廠的“互聯(lián)世界”,目的是“以廠入網(wǎng)”,方向是自下而上。
美國是從以互聯(lián)網(wǎng)為代表的超級發(fā)達(dá)的信息產(chǎn)業(yè)為立足點、向以CPS網(wǎng)絡(luò)為核心的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)勢進(jìn)發(fā),目的是“以網(wǎng)入廠”,方向是自上而下。
中國因為工業(yè)化、信息化基礎(chǔ)都比較薄弱,不能顧此失彼,最直接的辦法就是從兩化聚焦到兩化融合,無論是“互聯(lián)網(wǎng)+”還是“+互聯(lián)網(wǎng)”,無論是“工業(yè)技術(shù)軟件化”還是“工業(yè)APP”,最后都是向以CPS為核心的兩化深度融合方向急行軍。
很明顯,中德美三國的戰(zhàn)略必然交匯于以CPS賽博物理系統(tǒng)為核心的智能制造。
因此,國情不同決定了實施路徑必然不同,我們不能照搬國外模式,要充分借鑒國際先進(jìn)理念,結(jié)合國情,揚長補(bǔ)短,制訂相應(yīng)戰(zhàn)略。
揚長避短,我們的短處很明顯。首先,我們的自動化比別人差,別人是3.0往4.0走,我們是2.0補(bǔ)課、3.0普及、4.0示范,大部分企業(yè)是處于2.0階段,3.0還很少。其次,無論是技能、敬業(yè)精神等,在人員基礎(chǔ)方面我們也比德國等發(fā)達(dá)國家差,畢竟西方國家有200多年的工業(yè)發(fā)展史,我們的工業(yè)時間不長。在管理方面,我們也比較欠缺,很多企業(yè)還是憑經(jīng)驗、靠紙張的粗放型管理,根本談不上科學(xué)管理。但這恰恰是我們大有潛力可挖的地方,我們隨隨便便就能在管理等方面挖出10%,20%的潛力,國外企業(yè)由于管理已經(jīng)很完善了,很難在管理方面挖出這么大潛力。并且,我們在勞動者數(shù)量方面還是有優(yōu)勢的,雖然是招工難,但畢竟可以招到,在人才方面也是具有明顯的優(yōu)勢,每年1300多萬大中專畢業(yè)生,一年的數(shù)量就比歐洲小國全國總?cè)丝诙级,這些都是我們發(fā)展的優(yōu)勢所在。
因此,我一直強(qiáng)調(diào)人是核心,也是中國制造企業(yè)值得大力投入的方向。
一說起工業(yè)4.0,很多人就說德國企業(yè)多么自動化,多么高大上,其實,這只是看到了表面現(xiàn)象。在德國人《工業(yè)4.0實踐版》一書中,作者重點闡述了企業(yè)的三要素“技術(shù)、人力與管理”,技術(shù)是發(fā)展要素之一,機(jī)器人等裝備技術(shù)也是其中一部分,技術(shù)還包括研發(fā)技術(shù)、工藝技術(shù)等等。我們做智能制造不能光關(guān)注表面上的機(jī)器人等自動化,還要多增加在人力、組織、管理、文化方面的力度。另外,德國人用八項行動作為工業(yè)4.0的落地支撐,我們仔細(xì)觀察,其中有六條與人有關(guān)的,包括如何讓工人掌握這些復(fù)雜的系統(tǒng)、員工的培養(yǎng)與職業(yè)發(fā)展等等。
德國人重視人的要素,那么以推崇技術(shù)見長的美國人呢?美國GE提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),他們認(rèn)為智能機(jī)器、高級分析、工作人員是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三要素,我們可以看到GE把人當(dāng)成三要素之一。
圖6 日本“工業(yè)價值鏈參考架構(gòu)(IVRA)”
我們再看和我們同屬東方文化的日本,日本在類似德國RAMI4.0的工業(yè)價值鏈參考架構(gòu)(IVRA)中,將人看作了起點,從中可以看出日本人對人的重視。
圖7 德勤公司對全球一萬多名企業(yè)高管的調(diào)查統(tǒng)計
我們再看從全球視角看。德勤公司對全球140多個國家的一萬多名企業(yè)高管進(jìn)行調(diào)查,調(diào)查結(jié)果表明40%的高管和我們的認(rèn)知是一樣的,就是關(guān)注機(jī)器人、認(rèn)知計算和人工智能。但80%的高管關(guān)注的什么呢?是人才獲取、員工的培養(yǎng)培訓(xùn)和組織的重構(gòu),這才是這些頂級企業(yè)高管所關(guān)注的事情。
所以基于這些思考,幾年前我就針對很多專家、廠家、政府機(jī)關(guān)說智能制造就是機(jī)器換人提出我的質(zhì)疑,我認(rèn)為這會誤導(dǎo)中國企業(yè)。日本是老齡化最嚴(yán)重的國家,也是機(jī)器人產(chǎn)量最大的國家,如果機(jī)器換人能解決問題,他們何苦一會提出社會5.0,一會提出互聯(lián)工業(yè)等眾多戰(zhàn)略?正如我前面所說,大部分制造企業(yè)日子很難過,沒有那么多錢,企業(yè)生存是第一位的,不能為了技術(shù)而技術(shù),不能為了高大上而高大上,企業(yè)要回歸本質(zhì),降本提質(zhì)增效提升企業(yè)的競爭力才是根本,智能制造不是制造企業(yè)的目的,只是有效的手段與發(fā)展方向。
從技術(shù)核心上看,美國和德國等西方國家是基于CPS為核心的智能化轉(zhuǎn)型。美國是基于信息化強(qiáng)、制造業(yè)空心化的現(xiàn)狀,采取的戰(zhàn)略是C+P,揚C之長補(bǔ)P之短。其中,C為Cyber(賽博的)數(shù)字、信息、網(wǎng)絡(luò)等虛體世界,P為Physical(物理的)產(chǎn)品、機(jī)器、設(shè)備、設(shè)施等實體世界。而德國恰恰相反,德國是制造業(yè)強(qiáng)、信息化弱,德國的戰(zhàn)略是P+C,揚P之長補(bǔ)C之短。如果照搬國外戰(zhàn)略,中國制造業(yè)無論是C+P還是P+C,都沒有勝算,如果要取得勝利,必須增加變量,這個變量就是人。
圖8 “人機(jī)網(wǎng)三元戰(zhàn)略”
早在2015年,針對很多企業(yè)家熱衷于采購機(jī)器人、關(guān)注人工智能與大數(shù)據(jù)等時髦技術(shù)的現(xiàn)狀,我感覺非常著急,認(rèn)為這些過于理想化的技術(shù)會誤導(dǎo)制造企業(yè)投入大量的資金,透支財力與熱情,可能最后錯失智能化轉(zhuǎn)型的機(jī)會。于是,我提出了“人機(jī)網(wǎng)三元戰(zhàn)略”,就是以人為核心,突出人的價值,在人的方面,包括人才培養(yǎng)、組織管理、業(yè)務(wù)流程、企業(yè)文化等方面挖潛力,提升企業(yè)的競爭力。
2016年我們出版了《三體智能革命》一書,站在社會的角度,首次提出了“物理實體、意識人體、數(shù)字虛體”的“三體智能模型”!度w智能革命》出版后,在業(yè)界獲得了普遍的好評并得到了中國工程院等權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)可,對國內(nèi)智能制造的研究與應(yīng)用起到了積極的推動作用。
因此,我提出推進(jìn)智能制造有“三見”。第一“見”是看得見摸得著的自動化,相對來說易見、易學(xué)、易購、易建,不用過多強(qiáng)調(diào)也能引起企業(yè)的重視,這是外在的,建設(shè)周期也短,企業(yè)只要有錢基本就能買得到。第二“見”是看得見摸不著的信息化,這里面沉淀了大量的研發(fā)技術(shù)、生產(chǎn)工藝、業(yè)務(wù)流程等知識與訣竅,這不是買套軟件系統(tǒng)那么簡單,甚至?xí)婕捌髽I(yè)組織架構(gòu)、管理流程等方面的重塑,是企業(yè)完善自身管理的契機(jī)。第三“見”,是最重要的,即看不見摸不著的工業(yè)文明,包括人才培養(yǎng)、企業(yè)文化、戰(zhàn)略、管理等方面,這往往容易被企業(yè)所忽視。這些方面不是通過購買就能快速復(fù)制,需要企業(yè)長期的積累,這是一個可以壓縮但不可跨越的過程,卻是企業(yè)的核心競爭力所在。
三、優(yōu)術(shù):智能制造,從“治聾治啞治傻”開始
以上是我講的智能制造之“道”,下面談一下我在智能制造“術(shù)”方面的理解。
我們知道,智能制造的英文是SmartManufacturing,不是Intelligent Manufacturing,Smart的中文是聰明的意思,聰明就是耳聰目明,就是耳朵靈敏,眼睛明亮,大腦能思考,嘴巴能說話,四肢能執(zhí)行,不是很多專家強(qiáng)調(diào)的自感知、自學(xué)習(xí)等高大上的理解。
那么制造企業(yè)該如何推進(jìn)智能制造呢?我的建議就是智能制造,先從“治聾治啞治傻”開始。
由于管理的不科學(xué),制造企業(yè)“聾啞傻”現(xiàn)象比比皆是。
聾就是聽不見外部聲音,與外界沒有交流。在企業(yè)里,我們可以看到上百萬元數(shù)控機(jī)床的加工程序是靠工人手動輸,沒有實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化傳輸和管理;工人干活是看紙質(zhì)文檔,沒有電子化、網(wǎng)絡(luò)化手段。機(jī)器與人和外界沒有交流,這可稱之為“聾”。
啞是指說不了話,有問題別人不知道。比如設(shè)備運行狀態(tài)、故障信息、生產(chǎn)信息等都是不透明的,出現(xiàn)問題“說不出來”,相關(guān)人員不能及時獲知,容易造成更大的損失。設(shè)備是啞的,崗位是啞的。
傻是相對明智而言。設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)進(jìn)度、質(zhì)量信息等不能自動、及時獲知,只能靠人工事后反饋,效率低,且不客觀。建立在這種人為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的決策就必然是不及時、不科學(xué),甚至是錯誤的,不能科學(xué)指導(dǎo)生產(chǎn),這個可用“傻”來概括。
剛才我說的聾啞傻可能有些通俗,不夠高大上,我們再看一下高大上的國外戰(zhàn)略。
圖9 美國GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)價值鏈循環(huán)圖
GE的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)風(fēng)靡全球,他們有一個數(shù)據(jù)價值鏈循環(huán)圖,我們抽象地概括一下,就是設(shè)備、采集、分析、展現(xiàn)、決策,形成閉環(huán)迭代優(yōu)化,這實際上就是將聾啞傻的設(shè)備進(jìn)行采集、分析、優(yōu)化,變成Smart的管控方式。

圖10 德國工業(yè)4.0之縱向集成
我們再看德國人提出的工業(yè)4.0,其中三項集成的第一項是縱向集成,是工業(yè)4.0的基礎(chǔ)。德國人在圖中央用大量的篇幅畫了很多生產(chǎn)設(shè)備,這些生產(chǎn)設(shè)備是帶Wi-Fi的,這代表生產(chǎn)設(shè)備的互聯(lián)互通。右邊你會看到一個電腦里面有很多用虛線連接的生產(chǎn)設(shè)備,是表示生產(chǎn)設(shè)備在互聯(lián)互通的基礎(chǔ)上與信息化系統(tǒng)深度集成,實現(xiàn)虛實兩個世界的深度融合,打造車間級和企業(yè)級的CPS系統(tǒng),這也可以理解為將車間內(nèi)的“聾啞傻”設(shè)備、崗位通過互聯(lián)互通,實現(xiàn)一種耳聰目明(Smart)的生產(chǎn)與管理模式。
我們最后再看一下日本。日本人在智能制造方面起步更早,波折更多。日本在1989年就提出了智能制造系統(tǒng)(Intelligent Manufacturing System),但失敗了,于是一朝被蛇咬十年怕井繩,日本人對Intelligent 的使用非常謹(jǐn)慎,在社會5.0中,寧愿用Super Smart(超級智巧),也不敢用Intelligent了。后來他們看到德國工業(yè)4.0和中國制造2025等戰(zhàn)略搞得有聲有色,于2017年在社會5.0等戰(zhàn)略的基礎(chǔ)上提出了“互聯(lián)工業(yè)”,并定為日本國家級發(fā)展愿景!盎ヂ(lián)工業(yè)”是在充分發(fā)揮高科技和現(xiàn)場力兩大優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,“通過連接人、設(shè)備、技術(shù)等實現(xiàn)價值創(chuàng)造的互聯(lián)工業(yè)”,構(gòu)建一個以解決問題為導(dǎo)向、以人為本的新型產(chǎn)業(yè)社會,解決“老齡化社會”、“勞動力短缺”、“環(huán)境和能源制約”等社會問題。其實質(zhì)就是建立在互聯(lián)互通的基礎(chǔ)上,構(gòu)建更為Smart的生產(chǎn)與服務(wù)模式。
管理大師德魯克說“你無法度量它,就無法管理它”,其實智能制造沒必要一定追求高大上,從治聾治啞治傻開始,是投入少見效快的一種很Smart的策略。
四、利器:3 in 1 的智能型MES制造執(zhí)行系統(tǒng)
前面談了“勢”、“道”與“術(shù)”,都屬于理論層面,下面我們看一下用什么的“器”實現(xiàn)以上目標(biāo)。車間是企業(yè)中將各種圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的主要場所,是決定生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),同時,車間往往也是企業(yè)中員工數(shù)量最多的組織。在很大程度上,車間強(qiáng)則企業(yè)強(qiáng),車間智則企業(yè)智?梢哉f,以車間為實施對象的MES制造執(zhí)行系統(tǒng)就是助力企業(yè)實現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)與利器。“忽如一夜春風(fēng)來,千樹萬樹梨花開”,近年來,中國MES軟件公司及產(chǎn)品如雨后春筍般地冒出來了。我經(jīng)過深入思考后認(rèn)為,這種局面一方面是由于MES品牌尚未完全建立起來,市場良莠不齊,還處于群雄逐鹿的初級階段。還有一個重要原因就是MES現(xiàn)有的定義與標(biāo)準(zhǔn)過于陳舊,在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能制造等新概念日新月異的今天,MES的定義,特別是MESA的定義已經(jīng)不能適應(yīng)今天市場快速發(fā)展的需要,也為今天市場的混亂埋下了隱患。首先是MES定義時間過于久遠(yuǎn)。1990年美國AMR提出概念,當(dāng)時是為了彌補(bǔ)ERP不能對設(shè)備層直接進(jìn)行管控而衍生出的一個新概念。1997年MESA進(jìn)行了進(jìn)一步定義,MESA后來在MES定義及概念、目標(biāo)等方面并沒有實質(zhì)性的改變。其次是定義的不嚴(yán)謹(jǐn)。MESA規(guī)定只要具備11個之中的某一個或幾個,也屬于MES系列的單一功能產(chǎn)品。按照MESA的定義,一個模塊也叫MES,因此,做條碼的公司開發(fā)個軟件就可以叫MES系統(tǒng),做物料的開發(fā)一個庫存模塊也可以叫MES,這都不能說人家不對,的的確確是符合MESA定義的。所以說,MESA標(biāo)準(zhǔn)定義的不嚴(yán)謹(jǐn),是市場上MES系統(tǒng)魚目混珠的根本原因。最后,也是最重要的是MES理念沒有與時俱進(jìn)。MESA對MES的定義已經(jīng)很多年沒更新了,但近年來,全球興起了智能制造的浪潮,工業(yè)4.0、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、CPS等理念近幾年層出不窮,這些理念必將對制造也產(chǎn)生重大影響,但作為承上啟下,處于智能制造核心的MES系統(tǒng),其定義根本就沒有體現(xiàn)出來這些理念,MES定義仍然屬于典型的工業(yè)3.0以前的概念。如果軟件公司按照這些理念研發(fā),或者制造業(yè)引進(jìn)這些理念指導(dǎo)下的MES,用工業(yè)3.0以前的系統(tǒng),如何建設(shè)企業(yè)的工業(yè)4.0?又如何能促進(jìn)企業(yè)智能化的轉(zhuǎn)型升級?針對這種情況,2009年我就提出來MES系統(tǒng)不是一套簡單的信息化系統(tǒng),強(qiáng)調(diào)指出MES是有靈魂的,那就是精益生產(chǎn),并強(qiáng)調(diào)指出精益生產(chǎn)是MES的精髓,MES是精益生產(chǎn)落地的載體。2014年,我撰寫《離散行業(yè)MES選型“三忌”》一文,第二忌就是切忌將MES平庸化,將一兩個模塊就叫MES,這種過低的要求會誤導(dǎo)制造企業(yè),影響MES的健康發(fā)展。2015年,我提出“六維智能理論”,分別從計劃源頭、過程協(xié)同、設(shè)備底層、資源優(yōu)化、質(zhì)量控制、決策支持等6個方面著手,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的管理與控制。該理論被新華網(wǎng)、網(wǎng)易等眾多媒體報道,成為很多制造企業(yè)進(jìn)行智能制造的重要參考。因此,我第四組的觀點就是,一套好的MES系統(tǒng)應(yīng)該具備兼顧智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、精益生產(chǎn)的理念,是一套3 in 1的產(chǎn)品,這才是支撐制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級的利器。五、實證:降本提質(zhì)增效是中心
下面談?wù)劥蠹易铌P(guān)心的“實證”,也就是如何做的問題,F(xiàn)在制造企業(yè)都很困難,成本上升很快,但在人均產(chǎn)出方面,我們與發(fā)達(dá)國家相比差距還是很大。9月1日,我出席了在沈陽召開的制造強(qiáng)國論壇,原工信部部長李毅中說,中國的人均產(chǎn)值是美國的1/10,是日本的18%。據(jù)蘭光創(chuàng)新實施的七百客戶、三萬多臺數(shù)控機(jī)床的統(tǒng)計來看,我國中小批量離散制造業(yè)數(shù)控機(jī)床的有效利用率大約37%左右,而MESA協(xié)會統(tǒng)計的結(jié)果是國外平均71%,11%的優(yōu)秀企業(yè)達(dá)到80%。什么原因造成如此大的懸殊?說到底,我認(rèn)為最大的問題不是生產(chǎn)設(shè)備的問題,是管理的問題。我們應(yīng)該客觀地認(rèn)識看待這些數(shù)字,想辦法進(jìn)行持續(xù)改善和不斷提升,這才是我們有大潛力可挖的地方,而不是購買更多的高端設(shè)備。我們應(yīng)該怎么做呢?根據(jù)上述情況,我們首先要優(yōu)化生產(chǎn)計劃,F(xiàn)在生產(chǎn)批量越來越小,訂單越來越碎,交貨期越來越緊,要從源頭上優(yōu)化生產(chǎn)計劃,通過各種高級算法,從成千上萬種排產(chǎn)方案里選出最優(yōu)生產(chǎn)計劃,使等待時間最少、生產(chǎn)更均衡、交貨更短。其次,要大力優(yōu)化你的庫存,避免各種物料短缺或者積壓,減少資金的占用與管理的復(fù)雜度。另外,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的信息共享、過程協(xié)同與知識重用也非常重要,相關(guān)的技術(shù)、庫房、檢驗、操作工人等相關(guān)人員都應(yīng)該以設(shè)備的高效生產(chǎn)為中心,高效協(xié)同。還有一個重要問題,就是質(zhì)量的問題。對大部分企業(yè)而言,我們不是生產(chǎn)不出來,是質(zhì)量不穩(wěn)定,價格賣不上去,沒有什么利潤。質(zhì)量不穩(wěn)定的原因往往不是設(shè)備問題,而是管理問題。在生產(chǎn)過程中,白班晚班不一樣,張三李四不一樣,高興與不高興不一樣。在工業(yè)文明不夠的情況下,我們應(yīng)該采用技術(shù)手段加以控制。比如我們要設(shè)備受控,出現(xiàn)異常及時知道,工藝生產(chǎn)制造參數(shù)受控,做到生產(chǎn)過程透明,事后可以追溯、將來可以優(yōu)化,打造一個設(shè)備自動化、管理數(shù)字化、生產(chǎn)精益化、人員高效化的“新四化”智能工廠;谶@些年的研究與思考,筆者于2015年提出了智能制造下的“六維智能”理論,并用“六維智能”指導(dǎo)蘭光MES的研發(fā)與實施,取得了很好的應(yīng)用效果。“六維智能”是分別從計劃源頭、過程協(xié)同、設(shè)備底層、資源優(yōu)化、質(zhì)量控制、決策支持等六個方面著手,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的管理與控制。經(jīng)過17年的發(fā)展,蘭光創(chuàng)新在離散制造行業(yè)已經(jīng)擁有700多家客戶,大部分是軍工企業(yè)、高端裝備、機(jī)械制造等高端制造企業(yè),在汽車零部件行業(yè)也有50多家客戶。今天我展示三個汽車行業(yè)的案例,分別是中信戴卡、浙江雙環(huán)傳動和濱州渤;钊。大家可以從界面上看到上述理念在這些企業(yè)的落地,通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、精益化等理念,實現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的互聯(lián)互通與生產(chǎn)過程的智能化管控,這些企業(yè)都取得了良好的經(jīng)濟(jì)與社會效益。最后介紹一下公司情況。蘭光創(chuàng)新成立于2002年,總部位于中關(guān)村軟件園,在成都、西安、杭州設(shè)有分公司,是國內(nèi)領(lǐng)先的智能制造與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方案供應(yīng)商。產(chǎn)品包括MES制造執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等智能工廠解決方案。榮獲“北京市軟件認(rèn)定企業(yè)”、“北京市高新企業(yè)”、“中國工業(yè)軟件優(yōu)秀產(chǎn)品獎”等榮譽,是中國機(jī)電一體化協(xié)會MES分會、北京市兩化融合服務(wù)聯(lián)盟等組織的副理事長單位,是金蝶軟件、新松機(jī)器人、華中數(shù)控等知名公司的戰(zhàn)略合作伙伴。入選工信部2018年度《智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商規(guī)范條件》、“第一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺優(yōu)秀技術(shù)供應(yīng)商”以及“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP優(yōu)秀解決方案”。因時間關(guān)系,今天就向大家匯報到這里,歡迎您的批評指正!