制造業(yè)是國(guó)家綜合實(shí)力的象征,是在全球化競(jìng)爭(zhēng)中賴(lài)以生存的資本和保障缨吸。規(guī)模雄厚弓匪、結(jié)構(gòu)優(yōu)化酷它、技術(shù)創(chuàng)新荸跃、質(zhì)量?jī)?yōu)異、產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)際主導(dǎo)地位突出的制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和繁榮以及國(guó)家安全的基礎(chǔ)悦阿。

工業(yè)4.0的三個(gè)基本特征

三個(gè)特征

—垂直整合：各機(jī)器及生產(chǎn)線(xiàn)的自控系統(tǒng)柄露、工廠(chǎng)的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、以及ERP等系統(tǒng)的整合,打破信息化系統(tǒng)與自動(dòng)化系統(tǒng)之間的歷史鴻溝,使工廠(chǎng)與企業(yè)的生產(chǎn)制造能力得以?xún)?yōu)化丝板。

—水平整合：企業(yè)內(nèi)部及跨企業(yè)邊界的各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的整合,使得信息的共享窒汤、業(yè)務(wù)功能的組合可以跨越組織的邊界,使價(jià)值鏈的整體競(jìng)爭(zhēng)力得以提升。

—端到端價(jià)值鏈的數(shù)字化整合：這是實(shí)現(xiàn)“智能制造云”的愿景,用戶(hù)只要提交需求,就可以獲得所需的產(chǎn)品,而云端相關(guān)價(jià)值鏈各企業(yè)的制造與業(yè)務(wù)能力都以API的方式發(fā)布,使得快速柔性組合與安全調(diào)度執(zhí)行成為可能,最大化發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)吓篙、制造杉硅、服務(wù)等多方面的綜合能力。

復(fù)雜命題

工業(yè)4.0是一個(gè)復(fù)雜的命題,從關(guān)鍵的用戶(hù)需求—工業(yè)4.0產(chǎn)品的角度切入,有助于理解其要義與精髓深怕。

工業(yè)產(chǎn)品經(jīng)歷了從傳統(tǒng)產(chǎn)品(包括機(jī)械與電氣部分〕,到智能產(chǎn)品(增加了電控杏死、傳感、軟件與用戶(hù)交互界面部分〕,再到當(dāng)下個(gè)性化捆交、軟件定義淑翼、智能互聯(lián)的產(chǎn)品(增加了網(wǎng)絡(luò)連接,并得到后端產(chǎn)品平臺(tái)強(qiáng)大計(jì)算分析能力的支撐〕的演變。

特斯拉就是工業(yè)4.0產(chǎn)品的一個(gè)典型代表,其精致的工業(yè)設(shè)計(jì)品追、 創(chuàng)新的電池動(dòng)力系統(tǒng)玄括、以及強(qiáng)大豐富的車(chē)載軟件系統(tǒng),為用戶(hù)提供極致的個(gè)性化(大多通過(guò)軟件體現(xiàn)〕使用體驗(yàn)。而其后端所連接的強(qiáng)大軟件平臺(tái)則提供了豐富的內(nèi)容诵盼、服務(wù)惠豺、分析、應(yīng)用等支持,是特斯拉汽車(chē)產(chǎn)品不可或缺的組成部分风宁。從特斯拉的成功可以看出工業(yè)4.0產(chǎn)品是工業(yè)化與信息化深度融合的結(jié)晶洁墙。

全系統(tǒng)變革

工業(yè)4.0意味著產(chǎn)品全生命周期乃至全價(jià)值鏈、全生態(tài)系統(tǒng)的變革戒财。

工業(yè)4.0產(chǎn)品热监，推動(dòng)了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)饮寞、銷(xiāo)售與服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)以及相關(guān)價(jià)值鏈悬占、 生態(tài)系統(tǒng)的變革與重塑。在生產(chǎn)的環(huán)節(jié),需要通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施及從生產(chǎn)系統(tǒng)到ERP系統(tǒng)的垂直整合,以及與CRM,SCM等系統(tǒng)的水平整合,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化拜岂、柔性化邓秕、智能化现碰。使得整個(gè)生產(chǎn)的體系(包括上游材料與部件供應(yīng)商〕能夠針對(duì)“多批微量”的訂單靈活組合各種材料、部件轻江、能力與流程, 高效现辑、大規(guī)模地完成個(gè)性化生產(chǎn)的任務(wù),并聯(lián)動(dòng)下游的客戶(hù)服務(wù)及上游的研發(fā),使得客戶(hù)得到最佳的產(chǎn)品體驗(yàn)與服務(wù),并基于實(shí)時(shí)收集的客戶(hù)反饋與使用數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速演進(jìn)與創(chuàng)新,不斷提升競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

我們認(rèn)為工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型,不是3.0時(shí)代MES挤帕，ERP扳耘，SCM，PLM贤泥，CRM等系統(tǒng)的簡(jiǎn)單集成或更新?lián)Q代;而是借助新技術(shù)(物聯(lián)網(wǎng)液茧、大數(shù)據(jù)等〕在多個(gè)維度對(duì)企業(yè)及價(jià)值鏈的革命性整合、重塑與創(chuàng)新练缴。工廠(chǎng)不再是“黑盒子”,而是清晰透明的服務(wù)提供方缚庐。不只是工廠(chǎng),整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的參與者(研發(fā)、供貨瓢谢、銷(xiāo)售畸写、服務(wù)等〕的各種能力都用API的方式來(lái)發(fā)布驮瞧、被調(diào)用氓扛、接受監(jiān)管,形成一個(gè) “Manufacturing as a Service”的開(kāi)放、靈活论笔、自主采郎、優(yōu)化的合作體系,這將使企業(yè)及其價(jià)值鏈具備核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

“工業(yè)4.0”的挑戰(zhàn)和要求

在工業(yè)4.0的趨勢(shì)之下,現(xiàn)有工廠(chǎng)將面臨四大業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)和五大管理要求狂魔。

四大業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)

1. 質(zhì)量成本壓力

2. 產(chǎn)量及獲利的不可預(yù)見(jiàn)性

3. 生產(chǎn)設(shè)備的管理與維護(hù)費(fèi)用壓力

4. 生產(chǎn)流程與設(shè)備的自動(dòng)化需求

五大管理要求

1. 工廠(chǎng)信息：必須完整且實(shí)時(shí)可視蒜埋，以支持智能制造的多階段分析需求;

2. 設(shè)備自動(dòng)化：具備接受控制指令修改設(shè)備屬性能力;

3. 設(shè)備維護(hù)：由3.0時(shí)代的定期維護(hù)進(jìn)化成4.0所要求的主動(dòng)性維護(hù);

4. 工廠(chǎng)耗能：實(shí)現(xiàn)智慧管理，增加對(duì)環(huán)境的綠色責(zé)任;

5. 互聯(lián)供應(yīng)鏈：必須支持端到端的全面物聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)最楷。

而支撐以上挑戰(zhàn)與要求的手段,除了完善互聯(lián)機(jī)器自動(dòng)化(Connected Machine Automation)及制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)之外,還需配合大數(shù)據(jù)分析整份、云計(jì)算、移動(dòng)設(shè)備和信息安全體系,以實(shí)現(xiàn)諸如生產(chǎn)線(xiàn)優(yōu)化排程籽孙、產(chǎn)品質(zhì)量早期預(yù)警烈评、生產(chǎn)設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)等競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

全方位改變

當(dāng)工業(yè)4.0的平臺(tái)充分運(yùn)行的時(shí)候,其影響如草地自動(dòng)灑水機(jī)一般,全方位地改變了周遭領(lǐng)域犯建。

例如:

——社交媒體：由社交媒體接觸客戶(hù),感知客戶(hù);并由電子商務(wù)的方式活化營(yíng)銷(xiāo)手段该捎、價(jià)格優(yōu)化管理;再由具備360度客戶(hù)畫(huà)像的呼叫中心支撐售后服務(wù),提升客戶(hù)體驗(yàn)。 這些影響提升了銷(xiāo)售服務(wù)

——客戶(hù)分析：依賴(lài)大數(shù)據(jù)的手段深入了解客戶(hù),并預(yù)測(cè)進(jìn)一步的產(chǎn)品需求;使用產(chǎn)品生命周期管理的方式,以市場(chǎng)為導(dǎo)向開(kāi)發(fā)下一系列產(chǎn)品张相。這些影響提升了產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)枝扭。

——通過(guò)產(chǎn)品分析,早期發(fā)現(xiàn)并解決質(zhì)量問(wèn)題。一方面可以降低保修成本,同時(shí)提升客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品蝗腻、品牌的體驗(yàn);通過(guò)診斷維修分析,避免不必要的維護(hù)停機(jī)并提高首次響應(yīng)完成的比例孵钱。這些影響優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的效率涮凡。這些提升、優(yōu)化將直接影響業(yè)務(wù)層,不但增加產(chǎn)品的銷(xiāo)售,也增加了質(zhì)保與服務(wù)合同的延伸,甚至相關(guān)其他產(chǎn)品的銷(xiāo)售昏滔。

變革戰(zhàn)略

常見(jiàn)的工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型變革戰(zhàn)略實(shí)施路線(xiàn)圖包括如下三個(gè)階段氓愿。

第一階段:M2M(廠(chǎng)內(nèi)與企業(yè)內(nèi)廠(chǎng)際互聯(lián))：工廠(chǎng)內(nèi)系統(tǒng)、設(shè)備與機(jī)器間在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上互聯(lián)互通递促。逐步達(dá)到全企業(yè)內(nèi)所有工廠(chǎng)間運(yùn)營(yíng)咪轩、監(jiān)控和管理決策的完整聯(lián)系。由此激發(fā)主要生產(chǎn)力的提升,并增強(qiáng)運(yùn)營(yíng)決策靈活性送魁。

第二階段:B2B(價(jià)值鏈上所有企業(yè)互聯(lián))：實(shí)現(xiàn)企業(yè)全方位供應(yīng)鏈的互聯(lián)互通涉粘。包含上游所有各級(jí)供應(yīng)商的相關(guān)系統(tǒng) (系統(tǒng)內(nèi)包含相關(guān)設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)信息〕以及下游各渠道的系統(tǒng)終端或設(shè)備。 以此增加生產(chǎn)力,提升效率與靈活性笨奠。

第三階段:C2M(消費(fèi)者與相關(guān)工廠(chǎng)間互聯(lián))：此一階段又稱(chēng)為“以軟件定義產(chǎn)品與制造”階段袭蝗。在這階段中,產(chǎn)品方面的需求、設(shè)計(jì)般婆、測(cè)試到腥、上市,以及制造方面的工廠(chǎng)、制造蔚袍、物流乡范、服務(wù),都在企業(yè)安全的架構(gòu)體系之下全面地在云端互聯(lián)互通。從而產(chǎn)生新的商機(jī)啤咽、新的業(yè)務(wù)模式和新的盈利模型晋辆。

轉(zhuǎn)型的支撐力

工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)型主要需要三大核心支柱的支撐:

——全面物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。透過(guò)傳感器宇整、RFID瓶佳、網(wǎng)關(guān)等技術(shù)的配置與建設(shè),為全面自動(dòng)化、智能化打好基礎(chǔ)鳞青。

——工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型途徑(Industry 4.0 Approaches)霸饲。工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型途徑泛指公司管理文化的升級(jí)與改變。要以務(wù)實(shí)键先、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾響B(tài)度,科學(xué)及數(shù)據(jù)分析的方法決策,精簡(jiǎn)流程,快速反應(yīng)置芋。

——構(gòu)建新的生態(tài)系統(tǒng)。全面C2M的環(huán)境建設(shè),新的生態(tài)系統(tǒng)的搭建,為企業(yè)創(chuàng)新提供新的業(yè)務(wù)環(huán)境沈跷。此時(shí)企業(yè)憑借新的能力暖麻、新的市場(chǎng)環(huán)境(包含產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)、人力市場(chǎng)亮铛、資本市場(chǎng)等〕創(chuàng)造新的企業(yè)商業(yè)和服務(wù)模型瘾手。

業(yè)務(wù)價(jià)值與能力提升

工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)型,將為企業(yè)帶來(lái)全面的業(yè)務(wù)價(jià)值與能力提升,主要集中在加速產(chǎn)品創(chuàng)新,優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)及交付全新服務(wù)三個(gè)方面。

具體而言:

——企業(yè)具備生產(chǎn)制造的高靈活性和更能適應(yīng)市場(chǎng)的生產(chǎn)流程受卒。

——專(zhuān)業(yè)化聚焦能力光拥。在完善全面產(chǎn)品生命周期管理,企業(yè)生產(chǎn)價(jià)值鏈互聯(lián)互動(dòng)之后,企業(yè)已經(jīng)具備針對(duì)特定用戶(hù)需求的專(zhuān)業(yè)化聚焦能力灼烫。

——提升以?xún)r(jià)值鏈為單位的整體競(jìng)爭(zhēng)能力。歐美標(biāo)桿產(chǎn)業(yè)通常由本身最具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品線(xiàn)開(kāi)始,穩(wěn)定的掌握市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)厨摔。

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