工業(yè)4.0到底是個啥印脓,本來答應(yīng)給他單獨講一遍凝估,后來一想辣胚,不如整理下材料和思路,一塊分享給大家甜奄,所以現(xiàn)在就跟大家談?wù)勥@個神秘的工業(yè)4.0吧柠横。
先聲明,筆者只是個知識的搬運工课兄,我說的不一定對牍氛,不過是看了很多材料后消化理解的結(jié)果而已。事實上烟阐,工業(yè)4.0就沒有標(biāo)準(zhǔn)答案搬俊,連德國人自己都沒有。
先看三個概念:
工業(yè)1.0
機械化蜒茄,以蒸汽機為標(biāo)志唉擂,用蒸汽動力驅(qū)動機器取代人力,從此手工業(yè)從農(nóng)業(yè)分離出來檀葛,正式進化為工業(yè)玩祟。
工業(yè)2.0
電氣化,以電力的廣泛應(yīng)用為標(biāo)志屿聋,用電力驅(qū)動機器取代蒸汽動力空扎,從此零部件生產(chǎn)與產(chǎn)品裝配實現(xiàn)分工,工業(yè)進入大規(guī)模生產(chǎn)時代胜臊。
工業(yè)3.0
自動化淋话,以PLC(可編程邏輯控制器)和PC的應(yīng)用為標(biāo)志,從此機器不但接管了人的大部分體力勞動筝便,同時也接管了一部分腦力勞動性里,工業(yè)生產(chǎn)能力也自此超越了人類的消費能力,人類進入了產(chǎn)能過剩時代匆力。
這三個定義都很學(xué)術(shù)谨冷,你們放心,這是我全文較學(xué)術(shù)的一段話龟些,后面档葱,我決定老和尚講故事的方法來給大家講這個故事。
要理解工業(yè)4.0棘扯,我們得先看下目前的狀況凸脚,我們稱之為工業(yè)3.X,用修真小說的時髦描述肤币,也就是3.0中后期裂更,這種狀態(tài)叫做完全的自動化和部分的信息化峰裁。
咱們還得從工廠的業(yè)務(wù)模式說起。
作為一個工廠检柬,存在的目的只有兩個献联,生產(chǎn)產(chǎn)品,然后賣出去何址。所以在工業(yè)企業(yè)中里逆,通常會分為兩個大的部門,一個是生產(chǎn)部門用爪,一個是業(yè)務(wù)部門原押,前者通過MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))管理,后者通過ERP(管理信息系統(tǒng))來管理偎血。
這兩個系統(tǒng)啥區(qū)別呢班眯?ERP更傾向于財務(wù)信息的管理,而MES更傾向于生產(chǎn)過程的控制烁巫,簡單的說署隘,ERP主要告訴你客戶需要生產(chǎn)多少個瓶子,哪天下單亚隙,哪天要貨磁餐,而MES主要負(fù)責(zé)監(jiān)控和管理生產(chǎn)這些瓶子的每一個步驟和工序如何實現(xiàn)。
在中國工廠的很多車間里掰砌,各個生產(chǎn)設(shè)備之間瞪殖、生產(chǎn)設(shè)備和控制器之間,都已經(jīng)基本實現(xiàn)了連通学岔。再牛逼一點的公司里咪朴,整個工廠已經(jīng)通過制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)連通起來,而業(yè)務(wù)部門全部通過ERP連通起來了师赂。
發(fā)現(xiàn)問題了嗎蘑瓢?
ERP和MES其實并沒有連起來!
所以當(dāng)ERP給MES下達生產(chǎn)計劃指令后镶悟,MES在生產(chǎn)過程中發(fā)生了與計劃偏差的事項(比如設(shè)備壞了梦铭,原料不合格等等),MES會根據(jù)車間的實際情況進行調(diào)整辙哪。但是ERP是不知道的垦祭!所以它會繼續(xù)按照原本的計劃執(zhí)行訂單,時間久了沽澜,財務(wù)系統(tǒng)和工廠的實際情況就會出現(xiàn)非常大的偏差籍胯。
至于為啥沒連起來,兩個原因离福,首先是ERP和MES的開發(fā)公司通常是兩撥人杖狼,搞財務(wù)的和搞生產(chǎn)的合作瘫怜,不但互相不懂對方的職業(yè)術(shù)語,雞同鴨講本刽,而且互相看不上對方。另外赠涮,業(yè)務(wù)部門和生產(chǎn)部門在公司里通常是分開運營子寓,各自的領(lǐng)導(dǎo)有各自喜歡的供應(yīng)商(原因你懂的)。
當(dāng)然笋除,人民群眾的智慧是無窮的斜友,他們是斷然不會干等著兩個系統(tǒng)的偏差越來越大的,既然系統(tǒng)不給力垃它,咱人工上鲜屏,咱們工人有力量。所以工廠車間通常會定期把MES的調(diào)整項做成一個表国拇,交給業(yè)務(wù)部門洛史,然后由業(yè)務(wù)部門手動在ERP中調(diào)整過來。
ERP和MES的問題只是工廠內(nèi)系統(tǒng)斷層的一個問題縮影燃灿,事實上工廠里還有非常多的其他系統(tǒng)枕详,設(shè)計、制造敦璧、采購弹扩、辦公等等,這些系統(tǒng)都是一個個的信息孤島钻琴,互相都不知道對方在干啥眶逐,干到哪一步了。其中一個部分出了特殊情況堕圾,其他部分都不知道洗吉,只有等到問題出現(xiàn)了,才能退回來谁昵,所有系統(tǒng)再一個個改福压。
插一句逛犹,老羅的錘子手機之所以難產(chǎn),就是因為在設(shè)計的時候,生產(chǎn)人員并沒有實時了解情況寇钉,所以實際生產(chǎn)時發(fā)現(xiàn)原本的牛X設(shè)計會導(dǎo)致良品率很低,只能退回去重新設(shè)計管怠。這樣每一個產(chǎn)品都要改來改去袭祟,所以一個工業(yè)品從設(shè)計到上線量產(chǎn),往往要用一兩年的時間捂贿。
當(dāng)然纠修,這種事也不是第每天存在的胳嘲,以前因為在工業(yè)時代,產(chǎn)品的生命周期很長扣草,筆者的老東家了牛,西門子一個型號的變頻器可以賣三十年,這樣一兩年的研發(fā)上線時間也就顯得不那么長了辰妙,其余的問題鹰祸,靠著人工溝通,雖然有錯密浑,倒也都相安無事蛙婴。
然而,可怕的狼終于還是來了秤暮。
這兩只狼钢谍,一只叫產(chǎn)能過剩,一只叫互聯(lián)網(wǎng)歧织。
全球性的產(chǎn)能過剩亏的,導(dǎo)致企業(yè)的競爭越來越激烈,以往一款產(chǎn)品賣三十年的做法已經(jīng)不行了地混,你跑不快蛆删,有的是快的。老羅的錘子手機僅僅晚上線了幾個月务冠,就從一款萬眾期待的爆款捅悦,成為了臭大街的過時貨,產(chǎn)品的生命周期大大縮短了丈揖。
互聯(lián)網(wǎng)時代的到來目露,撼動了工業(yè)時代的一大基礎(chǔ),信息不對稱旁咙。工業(yè)時代里惯波,因為生產(chǎn)廠家無法低成本的了解每一個客戶的需求,所以往往采用一刀切的方法椿疗,就是把需求做多的性能組合到一起漏峰,成為一款產(chǎn)品。
比如你想要一雙適合你的腳的鞋子届榄,鞋廠是無法知道你的腳多大的浅乔,所以只能測量很多人的腳之后,把較集中的尺碼分成40號铝条,41號靖苇,42號等等,但是如果你的腳偏肥或偏瘦班缰,對不起贤壁,概不伺候悼枢。
互聯(lián)網(wǎng)改變了這個局面,人與人脾拆,人與廠商馒索,可以低成本的實現(xiàn)連接,從而讓每個人的個性需求被放大名船,人們越來越喜歡個性化的東西绰上。但是個性化的東西需求量沒有那么大,這就需要工業(yè)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)小批量的快速生產(chǎn)幢耍。
這兩只狼,逼迫著傳統(tǒng)工業(yè)必須做一件事谐创,一件工業(yè)社會較不愛做的事忿和,就是快速、小批量寸芦、定制化的生產(chǎn)渤惦。
這個時候,先得做點準(zhǔn)備工作婆仪,就是工業(yè)3.0首先要進化為3.X舵邦,所謂工業(yè)3.X,其實就是先把ERP和MES等等信息系統(tǒng)徹底打通筑落,讓工廠原本的所有信息孤島實現(xiàn)連通村参。這個時候,就從完全的自動化和部分的信息化摸悲,進入了完全的自動化和完全的信息化梳附,也就是工業(yè)3.0大圓滿階段。
別小看這個過程述雾,單就這一條街州,也許我們中國就需要十年甚至更長才能完成。
好了玻孟,前面的都是現(xiàn)實問題唆缴,3.0大圓滿之后,我們就要開始科幻燒腦之旅了黍翎,我們終于要沖擊工業(yè)4.0了面徽。這個過程中,3.0中以及完全的自動化和信息化要開始做一件事匣掸,就是結(jié)婚斗忌,生孩子。
這個過程旺聚,德國叫工業(yè)4.0织阳,美國叫工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)眶蕉,我們工信部稱之為兩化融合,物聯(lián)網(wǎng)的腦殘粉們把它叫做萬物互聯(lián)唧躲。
這里我要說一下造挽,所有的物,如果需要互聯(lián)溝通時乱孩,就有一個問題憨净,說什么語言?說英語菲组、德語啰昧、還是四川話?
通訊協(xié)議是什么庭匆,這個是一個關(guān)鍵問題肮顾。你可能會說,為什么不用現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的通訊方式渗骆,也就是TC/PIP協(xié)議针蜀,這是個技術(shù)問題,沒法給你這種小白解釋明白(其實我這個曾經(jīng)的半桶水自動化工程師也不怎么太懂)硝逐。簡單的來說捷仓,互聯(lián)網(wǎng)的通訊方式,速度還是太慢足蹋,精確度還是不夠图云,安全性還是不好。而工業(yè)生產(chǎn)中邻邮,對于速度琼稻、精度和安全性的要求,要遠遠高于你下載一部電影的要求饶囚。
所以萬物互聯(lián)帕翻,必須需要一個專門的通訊協(xié)議。
這也是德國的工業(yè)4.0萝风,美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)嘀掸,以及中國的兩化融合中國制造2025,這些時髦的名詞背后的核心問題规惰,大家在爭這個通訊標(biāo)準(zhǔn)睬塌。美國的互聯(lián)網(wǎng)世界第一,所以美國人希望從信息化層降維到自動化層歇万;而德國的機械制造業(yè)較強揩晴,所以他更希望從自動化層升格到信息化層;中國嘛,制造業(yè)第一大國擂奇,互聯(lián)網(wǎng)第二強國嘶逝,所以兩邊都不想跟,打算自己搞個互聯(lián)網(wǎng)+拱削,也叫中國制造2025拄抄。
按照修真小說的習(xí)慣,每一個境界都要分成一個小境界扎输,以突顯差異和牛逼徽探,我按照這個方法,把工業(yè)4.0也分成六重天准击。
工業(yè)4.0第一重天封豆,智能生產(chǎn)。
之前我們說過胸立,生產(chǎn)設(shè)備和管理信息系統(tǒng)也各自連接起來恢憋,并且設(shè)備和信息系統(tǒng)之間也連接起來了。你有沒有覺得還缺點什么唤邻?沒錯坡牛,就是生產(chǎn)的原材料和生產(chǎn)設(shè)備還沒有連接起來掸绞。
這個時候泵三,我們就需要一個東西,叫做RFID衔掸,射頻識別技術(shù)烫幕。估計你聽不懂,簡單來說敞映,這玩意兒就相當(dāng)于一個二維碼较曼,可以自帶一些信息,他比二維碼牛叉的地方振愿,在于他可以無線通訊捷犹。
我還是來描述一個場景,百事可樂的生產(chǎn)車間里冕末,生產(chǎn)線上連續(xù)過來了三個瓶子萍歉,每個瓶子都自帶一個二維碼,里面記錄著這是為張三档桃、李四和王二麻子定制的可樂枪孩。
第一個瓶子走到灌裝處時,通過二維碼的無線通訊告訴中控室的控制器藻肄,說張三喜歡甜一點的硝迁,多放糖,然后控制器就告訴灌裝機器手朝棉,“加二斤白糖锁龙!”(張三真倒霉……)殷淮。
第二個瓶子過來,說李四是糖尿病学掉,不要糖笋再,控制器就告訴機器手,“這貨不要糖姐阎!”
第三個瓶子過來缤贯,說王二麻子要的是芬達,控制就告訴灌可樂的機械手“你歇會”浦匾,再告訴灌芬達的機械手瑰柄,“你上!”
看到了涝填,多品種蚣碰、小批量、定制生產(chǎn)誓沸,每一灌可樂從你在網(wǎng)上下單的那一刻起梅桩,他就是為你定制的,他所有的特性拜隧,都是符合你的喜好的宿百。
這就是智能生產(chǎn)。
工業(yè)4.0第二重天洪添,智能產(chǎn)品垦页。
生產(chǎn)的過程智能化了,那么作為成品的工業(yè)產(chǎn)品干奢,也同樣可以智能化痊焊,這個不難理解,你們看到的什么智能手環(huán)忿峻、智能自行車薄啥、智能跑鞋等等智能硬件都是這個思路。就是把產(chǎn)品作為一個數(shù)據(jù)采集端逛尚,不斷的采集用戶的數(shù)據(jù)并上傳到云端去垄惧,方便用戶進行管理。
德美工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心分歧之一位满,就是先干智能工廠锉择,還是先搞智能產(chǎn)品。德國希望前者些脐,美國希望后者沟脓。至于中國,我們就搞加,還是加這個東西好稠臣,正加反加都行康蚯。
工業(yè)4.0第三重天,生產(chǎn)服務(wù)化爵倚。
剛才說了侦纳,智能產(chǎn)品會不斷地采集用戶的數(shù)據(jù)和狀態(tài),并上傳給廠商也您,這個就使一種新的商業(yè)模式成為可能勤焕,向服務(wù)收費。我好多年前在西門子的時候愕炸,西門子就提出來向服務(wù)收費疮丛,當(dāng)時我覺得這是德國佬拍腦袋想出來的傻&TImes;決定,但是現(xiàn)在我才明白這是若干年前就已經(jīng)開始為工業(yè)4.0的生產(chǎn)服務(wù)化布局了辆它。你對西門子的印象是什么誊薄?冰箱?你個糊涂蛋锰茉,西門子這些年已經(jīng)悄然并購了多家有名軟件公司呢蔫,成為僅次于SAP的歐洲第二大軟件公司了。
這個服務(wù)是什么呢飒筑?比如西門子生產(chǎn)一臺高鐵的牽引電機片吊,以往就是直接賣一臺電機而已,現(xiàn)在這臺電機在運行過程中扬霜,會不斷的把數(shù)據(jù)傳回給西門子的工廠定鸟,這樣西門子就知道你的電機現(xiàn)在的運行狀況而涉,以及什么時候需要檢修了著瓶。高鐵廠商以往是怎么做的?一刀切啼县,定一個時間材原,到時間了不管該不該修都去修一下,更我們汽車保養(yǎng)沒什么差別∠踪欤現(xiàn)在西門子可以告訴你什么時候需要修什么時候需要養(yǎng)護猎递,你要想知道,對不起攘宗,給錢乡试。
再舉個例子,智能產(chǎn)品實現(xiàn)后猾蔫,每一輛汽車都會不斷地采集周邊的數(shù)據(jù)吻蟹,來決定自己的行駛路線,整個運輸系統(tǒng)會完全服務(wù)化,任何人都不需要再買車果邢,有每天也許自己開車會成為嚴(yán)重的違法行為晚沙,因為設(shè)備是智能的,而人確是不可控的辙恨。
在這個階段喝赎,所有的生產(chǎn)廠商都會向服務(wù)商轉(zhuǎn)型。
工業(yè)4.0第四重天赡模,云工廠田炭。
當(dāng)工廠的兩化融合進一步深入的時候,另一種新的商業(yè)模式就有要孕育而生了漓柑,這就是云工廠诫肠。
工廠里的設(shè)備現(xiàn)在也是智能的了,他們也在不斷地采集自己的數(shù)據(jù)上傳到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上欺缘,此時我們就可以看到栋豫,哪些工廠的哪些生產(chǎn)線正在滿負(fù)荷運轉(zhuǎn),哪些是有空閑的谚殊。那么這些存在空閑的工廠丧鸯,就可以出賣自己的生產(chǎn)能力,為其他需要的人去進行生產(chǎn)嫩絮。
互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)為什么發(fā)展的這么快丛肢,就是因為創(chuàng)業(yè)者只需要專注于產(chǎn)品和模式創(chuàng)新,不需要自己去買一個服務(wù)器剿干,而是直接租用云端的服務(wù)就行了蜂怎。而目前工業(yè)的創(chuàng)業(yè)者,還是要不斷地糾結(jié)于找OEM代工還是自建工廠中置尔,這個極大地限制了工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新登彪。當(dāng)云工廠實現(xiàn)的時候,我預(yù)言中國的工業(yè)領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)一個比互聯(lián)網(wǎng)大百倍以上的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)浪潮城搀,那個時候這個社會的一切都將被深刻的改變标狼。
工業(yè)4.0第五重天,跨界打擊诞茶。
互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)天天說降維打擊傳統(tǒng)行業(yè)纠徘,什么谷歌小米阿里巴巴樂視,可是我告訴你哆幸,當(dāng)工業(yè)4.0進入第五重天時暴雕,工業(yè)企業(yè)的跨界打擊將比這些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)猛烈百倍。這個過程將從根本上撼動現(xiàn)代經(jīng)濟學(xué)和管理學(xué)的根基凫体,重塑整個商業(yè)社會豫鞭。
舉個例子冗呀,一個生產(chǎn)手表的廠商,這個表每天貼著你的身體桩垫,采集你身體的各項數(shù)據(jù)钠锉,這些數(shù)據(jù)對于手表廠商也許沒啥用,但是對于保險公司就是個金庫西轩,這個時候员舵,手表廠商搖身一變,就能成為較好的保險公司藕畔。
當(dāng)自動化和信息化深度融合的時候马僻,跨界競爭將成為一種常態(tài),所有的商業(yè)模式都將被重塑注服。
工業(yè)4.0大圓滿韭邓,黑客帝國。
整個工業(yè)4.0過程溶弟,就是自動化和信息化不斷融合的過程女淑,也是用軟件重新定義世界的過程。
在未來辜御,多元宇宙將在虛擬世界成為現(xiàn)實鸭你,一個現(xiàn)實的世界將對應(yīng)無數(shù)個虛擬世界。改變現(xiàn)實世界擒权,虛擬世界會改變袱巨;改變虛擬世界,現(xiàn)實世界也會改變逊床。一切都在基于數(shù)據(jù)被精確的控制當(dāng)中遥喘,人類的大部分體力勞動和腦力勞動都將被機器和人工智能所取代,所有當(dāng)下的經(jīng)濟學(xué)原理都將不再試用蚪库。
但是有一些東西是不會變的纯殖,我相信。
人類的愛秩漾、責(zé)任延懂、勇敢侄脂,對未來和自由的向往冯峭,以及永無止境的奮斗。
生生不息烫毡。
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