製造業是泛指一切加工天然原料的行業,經物理變化或化學變化後成為了新的產品,不論是動力機械製造,還是手工製做;也(yě)不論產(chǎn)品是批發銷售,還是零售(shòu),均視(shì)為製造。根(gēn)據(jù)國家統計局《國民經濟行業分類與代碼(GB/T4754-2002)》,中(zhōng)國的製造業門類包括13—43大類。
中國的(de)製造業,尤其是民營企業自改革開放後,長期以來都是以出口加工為主的低端製造,處在產業鏈的價值低端。國家為了(le)促進產業(yè)的轉型升級,製(zhì)定了以信息化帶動工業化、以(yǐ)工業化促進(jìn)信息化的戰略方針,也就是(shì)兩化融合。近(jìn)年來隨著德國工(gōng)業4.0的概念推出,中國也相應(yīng)的推出(chū)了中國製(zhì)造2025和互聯網加的指導政策,試圖用中(zhōng)國(guó)在互聯網和(hé)信息化領域的強項來促進製造業的轉型升級。
製造業的信息化主要在ERP、供應鏈、設計、OA、自動化和MES等領域,以前主要是以國外廠商的產品銷售、代理和集成為主,近(jìn)年來越來越多的國內廠商開始通過項目實施的形(xíng)式來介入,僅MES和APS就有近百家,這些企業(yè)有比較強的軟件(jiàn)開發能力,並了解企業的工廠、車間、機器、物料和(hé)人的管(guǎn)理流程,自己研發了MES、APS等軟件,但是這些軟件很難形成標準化、統一化(huà)的產品,因此也很難成長。大(dà)部分的MES、APS軟件實施廠(chǎng)商都是通過項目實施來維持(chí)生存,而且現在製造業企業也比較缺錢,不大容易拿(ná)得出較高的資金來實施信息化改(gǎi)造。
製造業企業的轉型升級涉及到機器換人、自動化生產線、工人專業技能的提升、管理水平的提高、企業高層的(de)遠(yuǎn)見等等,並不是實施(shī)一套軟件或信息化就能改變並見(jiàn)到效果的。
要麽轉(zhuǎn)型,要麽升級
傳(chuán)統(tǒng)製造模式是大規模的批量生產方式(shì)、標準化、流程化的企業業務管理模式(shì),預製化、固化的軟件和服務方式。而新生代(dài)的消費主體在互聯網環境(jìng)下成長起來,接(jiē)受多元文化的熏陶,追求的品味越來越趨向個性化和差異化,這使得傳統研發設計、生產製造、產品服務等過程(chéng)麵(miàn)臨著(zhe)越來(lái)越多的不確定性、多樣性和複雜性。
因此規模化、標準化、預製化的傳統生產方式已無法滿足日益增長的定製化需求。中國傳統製造業新一輪大洗牌在所(suǒ)難免。擺在這些企業(yè)麵前的生路要麽是轉型,要麽是升級提升(shēng)競爭力。
從供給(gěi)側改革
而製造業要想真正轉型升級,我(wǒ)認為應該按照國家製定的頂層設計和戰(zhàn)略規(guī)劃(huá),從供給側改革,走向價值鏈高(gāo)端,利用中國互聯網發展的優(yōu)勢,打通中間流通環節,直接對接和麵向用戶需求,讓需求拉動生產,滿足個性化需(xū)求(qiú),釋放過剩產能。
近(jìn)來由於人口基(jī)數的龐大和市場需求的(de)發展,中國互聯網的發展已經在(zài)國際上處於領先(xiān)位置,互聯網用戶有7.1億,加上移動互聯網用戶有9.8億,這裏有巨大的消費需求。在電(diàn)商領域(yù),僅京(jīng)東、淘寶(bǎo)、天貓就占領了用戶流(liú)量的80%,他們掌握了(le)用戶的消費習慣,可以輕易通過大數據分析出消費者(zhě)的用戶畫像、消費習慣,從而掌握個性化需求(qiú),但是他們目前的電商平台(tái)隻能賣(mài)庫存,無法直接對接工(gōng)廠(chǎng)。
這就(jiù)給(gěi)了製造業極大的機會,製造業企業的轉型升級的路徑和方向應該是信息化、自動化、智能(néng)化和服務化,要打造數字化工廠,通過機器人替代人工實現自動化,通過軟件實現信息化,然後通過大數據、人(rén)工智能實現柔性化的生產方式,再通過協同供應鏈達到跨企業的上下遊信息透明、協作設計與生產,直麵互聯網用戶,最終滿足個性化時代的定製生產和服務(wù)。
電商與工廠打通的平台
未來將有一個電商(shāng)與工廠打(dǎ)通的平台,流程可能是,個性化訂單下單,訂單的批次整合(hé),工廠的篩選,工廠產能檢查,工廠對訂單的確認(rèn),上遊原料供應采購確認,工藝工序確認(rèn),排產(chǎn)仿真和確認,物流周期確認,分銷商確認,總成本確認,產品設計參數的傳遞,物料的采購與供應,生(shēng)產計劃排程,生(shēng)產製造的監控,物流配送的分配,產(chǎn)品的交付,產品使用的跟蹤與反饋。
要想達到這樣一種生產和服務的模式,工廠應該首先要信息化,但是現在的信息化已經不同於過去時代的信息化了,尤其是對於中小企業來說,並不意味(wèi)著要采(cǎi)購購買大量的軟件(jiàn),如ERP軟件、設計軟件、供(gòng)應鏈軟件、客戶關係管理(lǐ)軟件等。在新的麵向個性化服務、定製化生產方式的時代(dài),整個生產(chǎn)方式都(dōu)是智能(néng)和柔性化(huà)的(de),是需要靈(líng)活多變,能夠自適應的,而(ér)傳統軟件都是麵向大規(guī)模(mó)標準化製造的,固化的軟件,難以適應複雜、快速多變的(de)個性化需求。
靈活定製的(de)雲服務模塊
在雲端將出現靈活定製的(de)雲服務模(mó)塊。可在雲(yún)端設立(lì)虛擬工廠,滿足製造業企業訂單接收、配置BOM、采購、計劃、物流配(pèi)送、客(kè)服等需求。獲取訂單後,在雲端虛擬工廠(chǎng)中,企業(yè)可配置產品、物料、產品原(yuán)型、原材料供應(yīng)和采購,依據訂單排產(chǎn),仿真模擬,分配物流和分銷商。訂單需要的原材料采購(gòu)需求對同樣在(zài)雲端的(de)上(shàng)遊供(gòng)應商透明,自動觸發上遊供應商的排產或發(fā)貨。所有設計、采購、生產、裝配、運輸、銷售環節都是通過雲端同步,讓不同的供應(yīng)鏈實體連接(jiē)起來,自發(fā)產生供需關係,和資源上下遊傳遞。
在企業端,傳統的像ERP這樣的大型固化軟件(jiàn)也會被更加靈活的雲服務的模式取代,可能是在企業內部的私有雲,但是集成了各種管理係統,將各個係統的數據抽象成一個個(gè)抽象服務,服(fú)務可以進行各種組合,再通過(guò)流程將(jiāng)人員(yuán)服(fú)務、自動化服務、工程服務結合起來,這樣就(jiù)能夠做到人與人的協作、人與機器的協作、機器與機器的協作、機器與係統的協作、係統(tǒng)與係統的協作,在這個基礎上(shàng)沒有ERP概念了,唯一的是與業務相(xiàng)關的服(fú)務。
對於企業內部(bù)已(yǐ)經部署了MES、ERP、WMS、PDM等係統的,通過共享的數據服務(wù)總線將各個係統(tǒng)之間實時的協議、數(shù)據轉化(huà),打通各自獨立的孤島,形成數據驅動的業務流。再集成生產控製PLC,外部(bù)集成(chéng)物流拉動計劃,形成縱向(xiàng)、橫向、端到端的集成。
軟件信息世界和物理機器(qì)世界融合統一
對於工業4.0來說,一(yī)個重(chóng)要的概念就是CPS。即CyberPhysicalSystem,就(jiù)是軟(ruǎn)件信息世界和物理機器世界的(de)融合統一,如同中國的太極圖,陰中抱陽,陽中付陰。也就是機器(qì)世界中有軟件的控製和指令(lìng),信息世界中(zhōng)有機器(qì)的運行信息。
製造企業的機器、機床、設備、刀(dāo)具等,都需要通過傳感器、適配器、PLC等以SCADA、MTConnect/OPC協議,連接到物聯網平台,對設備的加工、運行數據進行采集、處理、檢測、分析,並傳送到企(qǐ)業服務總線,洞察產品製造執行過(guò)程(chéng)中的缺陷、問(wèn)題、關聯、關係,實現對設備的預防性(xìng)維護、能耗(hào)分析、加工參數優化等。而對於從信息世界到物理世界,則需要通過智能(néng)機器人生產線接(jiē)受智能化(huà)係統的控製指令,例如AR+機器人。
在匯總了設備大數據、生產大數據、運營大(dà)數據、管(guǎn)理大數據之後,在企(qǐ)業私有雲的大數據平台上,可以(yǐ)進行機器學習,模型算法抽象,找出數據之間的隱藏關係和聯(lián)係,揭示內在規(guī)律,通(tōng)過對時間、質量、成本(běn)、效率的(de)關聯(lián)分析,以及質量分(fèn)析、生產分析、物料分析、倉儲分析(xī)、銷售(shòu)分析、客戶分析等,了(le)解合格率、故障原因、設備利用(yòng)率,實現(xiàn)全局調度優化。為企業提(tí)供透明展現、通知提醒、預測和運營優化輔助決策。
在以上大數(shù)據(jù)分析的基(jī)礎上,可以基於售價、服務水平(píng)、庫(kù)存、總成本、采購、物(wù)流、生產周期等約束(shù)和目標,推算出所追求的利潤模型、成本模型、服務模型,實現基於供(gòng)應商協作的主生(shēng)產計劃優化,做出(chū)需(xū)求預測、采購預測(cè)、訂單預測、交貨時間預測,實現利(lì)潤、營收、成本(běn)、服務的價值最大化。真正將數據和信息,變為知識和智慧。
從封閉走向開放體係
製造業的轉型升級,需要從(cóng)封閉走向開放體係。以網絡化協同實現製造資源局部優化向全局優化演(yǎn)進(jìn)。因此企(qǐ)業(yè)不但要自己實現製(zhì)造端的數字化(huà)、智能化(huà)改造,還要與雲端連接,實現(xiàn)跨(kuà)區域、跨企業(yè)、跨行業的聯合設計、聯合研發,將傳(chuán)統順序、獨立、碎片化的(de)研發工作在時間、空間範圍上交叉重組,整合多方設(shè)計資源,將研發流程從串行向並行演(yǎn)進,更進一步的,將業務的合作從單環節協同向全業務全供應鏈協同演進,從(cóng)傳統長(zhǎng)期固(gù)定合作向不確定型的隨機合作演進,從而(ér)實現從產業鏈級協同向生態平台演進。
總之從規模化生產到定製化生產,打(dǎ)造柔(róu)性(xìng)化製造生產範式(shì),以去中(zhōng)心化,去固化、流程化的業務管理模式,實現小規模、多頻次、分布(bù)式、智(zhì)能化的分布式製造,靠訂單拉動,社會化協作將會是未來製造業的發展方向,而對應的製造業(yè)信息(xī)化,也必將基於雲計算、大數據、物聯網和人工(gōng)智能,並且(qiě)軟件趨向微服務化、靈活(huó)配(pèi)置、按(àn)需組合、互相聯結的模式。
參考文章:
《安筱鵬:軟件視角中的未來工(gōng)業》
《國民經濟行業分類與代碼(GB/T4754-2002)》
工信部公布的《2016年1月份通信業經濟運行情(qíng)況》
CNNIC發布的第38次《中國互聯網絡發展(zhǎn)狀況統(tǒng)計報(bào)告(gào)》
關(guān)於作者(zhě)
金劍先生,曼威網絡科技(上海)有限公司CIO首席信息官。有超過二十(shí)年(nián)的業界經(jīng)驗,曾經在美國矽(guī)穀高科技公司工作超過十年,參與過早期互聯網、電子(zǐ)商務、網(wǎng)上教育、網(wǎng)絡遊戲、企業IT管理等(děng)業務,在數據中心、IT基礎架構、雲計算、虛擬化、大數據(jù)等(děng)領域有深入研究,擁有雲計算發明專(zhuān)利,曾帶領(lǐng)創業公(gōng)司(sī)率先在(zài)國內金融行業成功落(luò)地企業私有雲。