工業(yè)4.0時代 大咖談儀器儀表行業(yè)的機遇與挑戰(zhàn)

時間:2017-01-17

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:工業(yè)4.0”正在傳統(tǒng)行業(yè)掀起一股創(chuàng)新浪潮。無論是雄心壯志的各行業(yè)領(lǐng)頭羊,還是默默無聞的大多數(shù)中小企業(yè),都不約而同地匯聚到這股浪潮中,探索各種新發(fā)展機遇,唯恐掉隊成為歷史的塵埃。

工業(yè)4.0”正在傳統(tǒng)行業(yè)掀起一股創(chuàng)新浪潮。無論是雄心壯志的各行業(yè)領(lǐng)頭羊,還是默默無聞的大多數(shù)中小企業(yè),都不約而同地匯聚到這股浪潮中,探索各種新發(fā)展機遇,唯恐掉隊成為歷史的塵埃。然而,企業(yè)真正叩響“工業(yè)4.0”之門,邁向成功轉(zhuǎn)型的康莊大道并不容易。

在埃森哲不久前主辦的CIO&創(chuàng)新圓桌論壇上,各界人士圍繞此話題進行了深入探討,精彩觀點如下——

吳琪埃森哲全球副總裁、大中華區(qū)副主席表示:

“技術(shù)才是撬動智慧工廠的杠桿,“工業(yè)4.0”登陸中國后,智能化制造如星星燎原之勢席卷全國的各大企業(yè)。在這樣的背景下,很多中國企業(yè)家紛紛開始探索新一輪的創(chuàng)新改革,埃森哲建議企業(yè)家們在給予產(chǎn)業(yè)革命足夠重視的同時,不可小覷另一項革命——引發(fā)產(chǎn)業(yè)革命的真正源動力:技術(shù)革命。我們從埃森哲的市場調(diào)查中發(fā)現(xiàn),中國很多大中型企業(yè)的工作重點是發(fā)展智慧工廠,尋求讓工廠變得更加自動化,但常常忽略了自動化背后的核心推動力。

眾所周知,德國西門子的安貝格工廠是以全自動化聞名,該工廠二十多年前開始著手建設(shè)全自動工廠,但取得突破性進展還是得益于近幾年微電子技術(shù)在工廠的廣泛應(yīng)用。通過收集產(chǎn)品信息和物流數(shù)據(jù),連接各平臺,形成整體的集成思路,安貝格工廠得以大大提高生產(chǎn)效率,成為智能工廠的典范。

另外一個引人矚目的智能工廠來自德國的博世。它突破性地使用無線電技術(shù),使所有零件都有一個獨特的射頻識別碼,同沿途關(guān)卡自動“對話”,從而創(chuàng)新地將智能化、信息化、自動化等技術(shù)融入到整個制造過程中。這一技術(shù)的使用,不僅使產(chǎn)品生產(chǎn)過程更加透明化,還便捷地給每個產(chǎn)品都貼上了智能身份證,讓不同地域生產(chǎn)的零部件得以無縫對接。

從這兩個案例中不難發(fā)現(xiàn),讓智慧工廠更智能化、更柔性生產(chǎn)的,是新技術(shù)的應(yīng)用,而不是僅停留在昂貴高端的設(shè)備。通過應(yīng)用新的信息技術(shù)手段,企業(yè)將獲得生產(chǎn)過程中和產(chǎn)品使用過程中的信息,進而推動效率提升和產(chǎn)品創(chuàng)新。

推進“工業(yè)4.0”面臨的挑戰(zhàn)

在推進“工業(yè)4.0”的過程中,我們普遍會遇到一些困難和痛點,其中最大的障礙往往是企業(yè)與股東缺乏統(tǒng)一認識。如果企業(yè)內(nèi)部無法對“工業(yè)4.0”的內(nèi)容達成共識,企業(yè)很難在共識的基礎(chǔ)上設(shè)定長遠戰(zhàn)略并部署相關(guān)方案。

有幸的是,當前中國在整個產(chǎn)業(yè)環(huán)境中,合作伙伴和政府都非常支持這種積極的探索。企業(yè)可以充分借鑒市場已有方案,或?qū)で笈c合作伙伴共謀發(fā)展,勇于打破傳統(tǒng)的推進方式。

運營效率低也是大部分企業(yè)的一個痛點,企業(yè)通過發(fā)展工業(yè)4.0這一有效手段,可以加速度地提高生產(chǎn)效率。另外一個顯著的問題是資產(chǎn)利用不充分,部分企業(yè)之前存在過度投資、過度產(chǎn)能、過度裝備的現(xiàn)象,所以當面臨新一輪革新出現(xiàn)時左顧右盼,甚至寧愿選擇墨守陳規(guī),被新型企業(yè)的后動優(yōu)勢和市場競爭所顛覆。其他的困難還表現(xiàn)在服務(wù)和守候成本過高。

CIO在推動工業(yè)4.0中的關(guān)鍵作用

CIO需要在企業(yè)工業(yè)4.0建設(shè)中扮演起更重要的角色。由于技術(shù)和數(shù)據(jù)是整個產(chǎn)業(yè)變革的根本驅(qū)動力,無論從技術(shù)專業(yè)背景還是從信息資源資產(chǎn)的角度來看,CIO都具有推動企業(yè)向前發(fā)展的先天性優(yōu)勢。

CIO為此要做好準備,需要具備新的能力,將信息轉(zhuǎn)化為知識。除了管理企業(yè)IT資產(chǎn)之外,他們還要和銷售、研發(fā)、運營等更多業(yè)務(wù)部門進行合作,推動、支持他們發(fā)生變化。無論是把握自己的職業(yè)發(fā)展機會,還是為企業(yè)創(chuàng)造更大價值,CIO對于這一歷史使命都應(yīng)勇?lián)笕??!?/P>

郭朝暉寶鋼中央研究院首席研究員

什么是工業(yè)大數(shù)據(jù)?

工業(yè)大數(shù)據(jù)目前還沒有很權(quán)威的定義,一種說法是工業(yè)大數(shù)據(jù)就是信息系統(tǒng)中使用數(shù)據(jù)的二次利用。企業(yè)對于已有的數(shù)據(jù)進行挖掘,盡量多地獲取所需要的信息,但相對比較被動。第二種則是前瞻性地對于生產(chǎn)和各種過程痕跡記錄,創(chuàng)造一個用數(shù)據(jù)說話的條件。

事實上,工業(yè)大數(shù)據(jù)不同于普通的商務(wù)數(shù)據(jù),工業(yè)大數(shù)據(jù)的收集原理是要基于完整性、完備性為出發(fā)點,才能還原系統(tǒng)的全貌和生產(chǎn)流程的完整過程。如果僅僅單純觀察數(shù)據(jù)本身,借助收集到幾個變量之間的關(guān)系,片面地看待問題,會導(dǎo)致完全錯誤的判斷。只有對完整大數(shù)據(jù)的合理應(yīng)用,才能真正幫助企業(yè)透明化,從而有利于企業(yè)的管理、運作,用以支撐人員的精簡、人工效率提升以及質(zhì)量的持續(xù)改進。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型與去產(chǎn)能的關(guān)系

去產(chǎn)能是短期的,企業(yè)需要面向未來,提高自己的核心競爭力。數(shù)字化是構(gòu)建這一競爭力的必要手段。

企業(yè)需要構(gòu)建頂層設(shè)計,使數(shù)字化能支持轉(zhuǎn)型。數(shù)據(jù)質(zhì)量對企業(yè)極其重要,尤其是那些關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)。同一個數(shù)據(jù)在不同的場景下會有不同的含義,運用好這些積淀的數(shù)據(jù)需要花費較長的時間。企業(yè)在完備累積的過程中不斷產(chǎn)生新的數(shù)據(jù),也在不斷創(chuàng)新產(chǎn)生新的應(yīng)用,依托之前保留下來的關(guān)鍵性數(shù)據(jù)信息,一些重要課題得以解決。

如何使工業(yè)4.0發(fā)揮最大價值?

工業(yè)4.0下的企業(yè)跨界合作首先應(yīng)該以共贏為基礎(chǔ)。好的商業(yè)模式應(yīng)該允許企業(yè)上下游之間的一些壁壘被打破,實現(xiàn)雙贏,創(chuàng)新地進行發(fā)展合作。比如,有些企業(yè)本身沒有倉庫,鋼鐵企業(yè)可以做成零件之后直接交給他們,協(xié)助他們做到零庫存。

“工業(yè)4.0”的另一個重要意義是幫助企業(yè)深入發(fā)展個性化定制。比如鋼鐵行業(yè)需要關(guān)注鋼的厚度、寬度、涂鍍以及包裝方式等精確需求;汽車行業(yè)需要關(guān)注高端汽車品牌用戶的“私人訂制”。企業(yè)如果只滿足低端產(chǎn)品,數(shù)據(jù)投入產(chǎn)出比是不劃算的。所謂智能產(chǎn)品,其實是基于實物產(chǎn)品本身,又包含CPS內(nèi)容而引申發(fā)展的。

企業(yè)是否轉(zhuǎn)型為智能服務(wù),要根據(jù)企業(yè)自身定位決定。深刻了解目標客戶的需求,在保證企業(yè)效益的前提下,穩(wěn)步走向智能化企業(yè)。

李杰辛辛那提大學及上海交通大學講座教授

數(shù)據(jù)如何為我所用?

未來的企業(yè)傳承將不再依賴于個體經(jīng)驗,取而代之的是鑰匙,是唯一可以把企業(yè)行為邏輯找出來的數(shù)據(jù),它最終將成為企業(yè)的核心靈魂。

工欲善其事,必先利其器,一直以來中國企業(yè)非常推崇德國制造的器匠精神。的確,產(chǎn)品制造的價值不容小覷,然而要想把握機遇,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,使自身在日益嚴苛的市場環(huán)境中更富價值,就不能再一味停留在產(chǎn)品制造的探索領(lǐng)域,而是需要打開思路,尋找一把新的鑰匙,學習了解制造的精髓,使目光越過冷冰冰的工廠和機器,直達互動數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系所在,并從中發(fā)現(xiàn)客戶的真正需求,進而全面提升企業(yè)的競爭力。

正如我所提出的“蛋黃蛋白”模式,蛋黃就好比產(chǎn)品,而蛋白則是產(chǎn)品使用當中產(chǎn)生的價值。企業(yè)只有探尋從制造本身邁向價值創(chuàng)造的發(fā)展路徑,才能最終孕育出嶄新的數(shù)字化能力,真正實現(xiàn)脫胎換骨。

大數(shù)據(jù)的概念大家并不陌生,相當多的企業(yè)可以通過收集各類傳感器數(shù)據(jù),借鑒歷史資料,應(yīng)用CMS或是憑借個人經(jīng)驗等方式,獲得一定程度的預(yù)見能力。但是如果所收集的數(shù)據(jù)未能做到三個R(Resource、Relation、Reference),則很難形成一個對稱的產(chǎn)品信息系統(tǒng),從而導(dǎo)致大量的數(shù)據(jù)冗余。

那么該如何避免大量數(shù)據(jù)冗余?又如何通過已收集的數(shù)據(jù)獲取洞見能力?建議如下:

1、IOT集成傳感器網(wǎng)絡(luò)化

一個工廠往往有上千個傳感器,但不是每個傳感器都需要接入網(wǎng)絡(luò)。2005年,豐田曾提出要減少50%的非必要性維護需求。于是,面對約兩千個機器人的復(fù)雜生產(chǎn)線,將一定時間段內(nèi)故障時間超兩小時的機器人遴選出來,目標范圍就縮小到138個機器人。然后再對這138個機器人的零部件進行故障率分析,通過可視性和邊緣計算,精確找出哪些應(yīng)用鏈必備零件必須更換,哪些不用更換。就這樣,利用大數(shù)據(jù)分析,豐田把數(shù)量眾多的機器人維護工作集中到了數(shù)個傳感器上,用最有效的辦法降低了80%的生產(chǎn)型浪費。

2、數(shù)據(jù)到信息化內(nèi)容轉(zhuǎn)變

在生產(chǎn)過程中,企業(yè)會遇到各種各樣的數(shù)據(jù),但僅僅掌握數(shù)據(jù)是遠遠不夠的,需要對數(shù)據(jù)進行有效的識別,厘清數(shù)據(jù)內(nèi)在的邏輯關(guān)系,通過先進的建模方法使之轉(zhuǎn)變?yōu)橛行А⒂杏玫男畔?nèi)容。

現(xiàn)代化制造業(yè)尤其是精密制造業(yè)的制造和時間成本都十分高昂。以三星的12寸晶圓廠為例,其整廠投資額高達450億美金,里面的設(shè)備動輒數(shù)千萬美元一臺。如果設(shè)備發(fā)生故障,損失將難以計數(shù)。因此三星在生產(chǎn)過程中花費了近三分之一的時間做各類可靠性檢測,使真正用于制造產(chǎn)品的時間只有三分之二,這無疑造成了巨大的浪費。

我們與三星合作,針對其應(yīng)用材料裝備的80個傳感器,通過使用概率方法論,將傳感器對應(yīng)的控制器時間成本整理出來,再結(jié)合歷史數(shù)據(jù),就形成了一個傳感器關(guān)系圖,從而對各傳感器在生產(chǎn)過程中的重要性一目了然。通過這種方法,三星只需重點關(guān)注5個傳感器,即可達到99%的檢測精度,大幅度提高了生產(chǎn)績效。

3、虛擬網(wǎng)絡(luò)化的內(nèi)容管理

精準的預(yù)判來源于完善的內(nèi)容管理,這可以幫助企業(yè)減少損失。

預(yù)計中國各大工廠在2017年會擁有40萬機器人,一旦某臺機器出現(xiàn)問題,將導(dǎo)致整個生產(chǎn)線的中斷和大量的資金浪費。CPS虛擬網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)據(jù)分析管理用以幫助企業(yè)提前預(yù)見到可能的故障,從而提高效率、減少浪費。

舉例來說,如果每天早上安排機器人做5分鐘運動,讓每個機器人的每個軸的電量存儲存起來,然后連同其之后工作的數(shù)據(jù)值一同做比較,通過深入比較之后找到數(shù)據(jù)變化最大的一個軸,從而判斷出有衰退值的機器人,在它罷工前三星期就可被順利發(fā)現(xiàn)。

最后再回到“蛋黃蛋白”理論。很多企業(yè)往往只留意到蛋黃,看重制造或產(chǎn)品本身,容易忽略蛋白,即潛在的、外圍的需求。但這些潛在的外圍需求卻是企業(yè)走出自身發(fā)展瓶頸、找到市場競爭力的所在。發(fā)現(xiàn)蛋白的價值并創(chuàng)造新價值的關(guān)鍵,就在于對有效數(shù)據(jù)建立邏輯化模型,突破現(xiàn)有框架,用更寬廣的視野了解客戶需求,從而開發(fā)自己的產(chǎn)品。

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