討論未來(lái)生產(chǎn)的信息物理系統(tǒng)(CPS)和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)概念,必然會(huì)涉及到以“智能工廠”為對(duì)象的全網(wǎng)絡(luò)化、可自動(dòng)規(guī)劃的生產(chǎn)系統(tǒng)。這也是高科技戰(zhàn)略, 即工業(yè)4.0的重要組成部分。然而, 在我們達(dá)成全面數(shù)字化生產(chǎn)目標(biāo)之前, 仍有大量的研究和開(kāi)發(fā)工作要做。能夠讓傳感器和控制器聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)代表了我們目前的技術(shù)成就, 但仍會(huì)面臨一些懸而未決的問(wèn)題, 如實(shí)時(shí)兼容性和安全性問(wèn)題, 而這些恰恰是在工業(yè)環(huán)境中所必不可少的.
然而, 我們并不一定非要將物聯(lián)網(wǎng)概念視作未來(lái)的愿景。如今, 通過(guò)混合體系結(jié)構(gòu)來(lái)挖掘尚未開(kāi)發(fā)的潛力, 我們就已經(jīng)可以在資源利用、生產(chǎn)效率和制造靈活性方面得到增長(zhǎng)。雖然現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)架構(gòu)和協(xié)議還不允許其進(jìn)行實(shí)時(shí)的生產(chǎn)控制, 但可以使用具有“分工處理”功能的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行工作, 讓分散和中央智能同時(shí)并舉。由于人類在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)將繼續(xù)在生產(chǎn)中發(fā)揮重要和日益重大的作用, 人機(jī)工程學(xué)也將持續(xù)改進(jìn), 因此員工工作量的減輕也是生產(chǎn)的一個(gè)重要因素.
物聯(lián)網(wǎng)幾乎已出現(xiàn)在人們生活和工作的所有領(lǐng)域,從可云端通訊的健身手環(huán), 到可提供高級(jí)停車導(dǎo)航系統(tǒng)信息的停車傳感器。但其在生產(chǎn)上的重要性在哪里?
隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展, 數(shù)字工廠將會(huì)是一個(gè)持續(xù)改良進(jìn)化的結(jié)果, 而不是一場(chǎng)革命?,F(xiàn)存生產(chǎn)設(shè)備,長(zhǎng)期投資回報(bào)周期和其它局限條件的差異化將是“可持續(xù)生產(chǎn)試驗(yàn)”中所碰到的普遍問(wèn)題.
若是我們將40年前發(fā)明可編程邏輯控制器(PLC)的那一刻視為智能工廠之旅的起點(diǎn)。再加一點(diǎn)點(diǎn)的想象力,又可以將PC作為自動(dòng)化控制技術(shù)的起點(diǎn)作為達(dá)到數(shù)字化工廠目標(biāo)的中場(chǎng)關(guān)鍵一步。長(zhǎng)期以來(lái), 工業(yè)過(guò)程控制的可靠性被認(rèn)為是自動(dòng)化的主要任務(wù)。但為了能夠更智能地生產(chǎn), 關(guān)注信息流的一致性也具有重大的意義。如果我們可以設(shè)法管理和控制它, 就可以用其來(lái)創(chuàng)建應(yīng)用和邏輯關(guān)系,反過(guò)來(lái)它也會(huì)為我們節(jié)省資源, 讓生產(chǎn)變得更加有效和靈活。
然而, 如果(部分)技術(shù)仍然處于發(fā)展之中 - 我們需要采取什么樣的具體行動(dòng), 才可以使現(xiàn)今的制造業(yè)變得“更加聰明”?
一是將企業(yè)中的各類人才聚合在一起。當(dāng)前最大的挑戰(zhàn)之一不是技術(shù), 而是組織。我們需要讓員工明確公司的目標(biāo)。我們想要什么, 我們能做什么;何時(shí),和誰(shuí)一起做;以及為何要干?在一切表述清晰后才能去討論技術(shù)上的實(shí)現(xiàn)方案。這時(shí)就需要跨越傳統(tǒng)來(lái)組建代表生產(chǎn)(包括自動(dòng)化)、IT、營(yíng)運(yùn)銷售和供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域部門的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)。
二是找到共同語(yǔ)言。物聯(lián)網(wǎng), 信息物理系統(tǒng), PLC, 信息流, 人機(jī)工學(xué), 業(yè)務(wù)流程, 總投資成本, 投資回報(bào), 投資周期... 以上種種概念常常會(huì)引起語(yǔ)言上的混亂, 讓我們甚至在開(kāi)始討論之前就存在迷失了的風(fēng)險(xiǎn)。這就是為什么我們應(yīng)該將關(guān)注點(diǎn)放在我們想要解決的實(shí)際問(wèn)題上, 并在組織討論時(shí)盡可能不用各自的技術(shù)或商業(yè)術(shù)語(yǔ)的原因。
三是確定戰(zhàn)略目標(biāo)。技術(shù)狂人們往往會(huì)把注意力放在技術(shù)的可行性, 或是如何將技術(shù)的不可行變成可行上。我們應(yīng)把技術(shù)看成一個(gè)杠桿, 是用其來(lái)更好實(shí)現(xiàn)公司宗旨的工具, 企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)才應(yīng)該是關(guān)鍵點(diǎn)。這類議題可以幫助我們討論: 如果我們能夠更靈活地生產(chǎn), 是否能由此獲取更多的客戶?什么樣的成本(能源, 原材料等)會(huì)為我們的商業(yè)模式帶來(lái)了風(fēng)險(xiǎn)?為了使我們的客戶更快樂(lè)更忠誠(chéng), 我們的產(chǎn)品應(yīng)該做成什么樣?什么能使我們?cè)谖磥?lái)的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出?
四是界定理想狀態(tài)。如果我們希望實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)目標(biāo)是明確的, 那么就有可能進(jìn)一步清楚應(yīng)達(dá)成的預(yù)期理想狀態(tài)是哪些。實(shí)現(xiàn)工廠能源控制自動(dòng)化?將產(chǎn)品定制量減小到“批量數(shù)為1”?或最短的產(chǎn)品設(shè)計(jì)交貨周期?
五是成本、效益評(píng)估、投資計(jì)劃。如果我們希望實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)目標(biāo)是明確的, 那么也可以評(píng)估出能從中得到的附加利潤(rùn)是多少。也將量化出其中風(fēng)險(xiǎn)的大小, 以及需要投資多少, 才能一步一步接近理想狀態(tài).
六是匹配技術(shù)??剂砍杀竞托б?,了解我們完成目標(biāo)所需要掌握的一切知識(shí), 和如何進(jìn)行投資的方案后, 隨后就可以評(píng)估如何運(yùn)用現(xiàn)有技術(shù)才能最接近我們可以達(dá)到的理想狀態(tài)。結(jié)合前述1 - 5步的取得相應(yīng)的成果后, 我們常常會(huì)驚喜于當(dāng)下就能獲得的成就數(shù)量。同時(shí)我們還會(huì)清晰哪些技術(shù)在哪些區(qū)域仍然是有缺掉的, 為此需要采取的下一步驟是什么.
七是實(shí)施結(jié)果及 持續(xù)改進(jìn)。這一步驟, 我們通常會(huì)研究之前所設(shè)定方案的實(shí)施結(jié)果和集成度,并就此得出需要持續(xù)改進(jìn)的地方。如果你已準(zhǔn)備好了這些, 那我們就可以再返回到步驟1開(kāi)始新的輪回!
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