6月8日，以“智·造未來(lái)”為主題的中國(guó)制造2025創(chuàng)新峰會(huì)在寧波舉行。APSS高級(jí)計(jì)劃與排程研究協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)蔡穎在會(huì)上作了題為《新模式、新技術(shù)下的制造業(yè)未來(lái)》主題演講。
制造領(lǐng)域的淘汰伴隨工業(yè)4.0正在到來(lái)
當(dāng)前，中國(guó)制造業(yè)總體上缺少創(chuàng)新品牌價(jià)值，從而喪失了制造成本優(yōu)勢(shì)，從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)變通性差，生產(chǎn)效率安全管理不透明。在具有二十多年生產(chǎn)制造、物料計(jì)劃、工業(yè)工程、成本控制管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的蔡穎看來(lái)，制造業(yè)長(zhǎng)期處于亞健康狀態(tài)，導(dǎo)致了“三高”情況的發(fā)生，即高交期、高庫(kù)存、高成本。
“多品種小批量的按單生產(chǎn)模式已成為常態(tài)。”蔡穎具體闡述了多品種小批量生產(chǎn)模式的企業(yè)在實(shí)踐中常遇到的諸個(gè)問(wèn)題：訂單個(gè)性化定制要求使用每個(gè)訂單都需要不同的工藝;研發(fā)周期短;多品種并行;資源共享易出現(xiàn)瓶頸;定單變化和生產(chǎn)周期具有不確定性;計(jì)劃排程應(yīng)變差;設(shè)備、產(chǎn)線難以柔性應(yīng)對(duì);質(zhì)量工藝無(wú)法迭代可靠;成本無(wú)法大規(guī)�；⒕_化，監(jiān)控訂單進(jìn)度難;物料需求變化多變，導(dǎo)致缺料與采購(gòu)延遲嚴(yán)重。
中國(guó)制造業(yè)如何面對(duì)新技術(shù)的挑戰(zhàn)成為當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。隨著工業(yè)4.0的推進(jìn)，制造領(lǐng)域的淘汰時(shí)代正在到來(lái)。
“未來(lái)對(duì)于制造業(yè)一定是需要面向個(gè)性化、多品種、小批量的消費(fèi)市場(chǎng)，建立起高度智能化、柔性化的生產(chǎn)模式。”蔡穎認(rèn)為，未來(lái)制造模式場(chǎng)景非常誘人，需要8個(gè)技術(shù)來(lái)支撐：一是模塊化設(shè)計(jì)、模塊化自動(dòng)化生產(chǎn)、模塊化物流;二是智能計(jì)劃排產(chǎn)調(diào)度APS、優(yōu)化算法內(nèi)嵌設(shè)計(jì)、設(shè)備、工藝端CPS;三是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的M2M;四是工業(yè)大數(shù)據(jù);五是云計(jì)算;六是場(chǎng)景化、分布式計(jì)算決策;七是自組合、自適應(yīng)應(yīng)對(duì)多品種小批量;八是社交化(非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù))大數(shù)據(jù)。
面對(duì)柔性生產(chǎn)需快速響應(yīng)客戶(hù)需求
其實(shí)，縱觀全球，德國(guó)因?yàn)橛泻軓?qiáng)的自動(dòng)化生產(chǎn)基礎(chǔ)，提出了“工業(yè)4.0”概念。美國(guó)在互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)高速發(fā)展的基礎(chǔ)上，提出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念。我國(guó)在兩化融合的基礎(chǔ)上，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”，提出了“中國(guó)制造2025”。值得注意的是，這些措施的關(guān)鍵都離不開(kāi)“智能制造”這個(gè)關(guān)鍵詞。用蔡穎的話來(lái)說(shuō)，就是要面對(duì)柔性的生產(chǎn)快速響應(yīng)客戶(hù)需求，才會(huì)有智能。
據(jù)蔡穎介紹，所謂智能化，是在動(dòng)態(tài)復(fù)雜環(huán)境的感知與理解，在動(dòng)態(tài)復(fù)雜環(huán)境下的自主決策與優(yōu)化能力，基于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)適應(yīng)能力，尤其是學(xué)習(xí)能力是典型的智能行為。“智能是建立在一個(gè)持續(xù)不斷連接，強(qiáng)大的優(yōu)化算法引擎和活數(shù)據(jù)的閉環(huán)之上的。”蔡穎說(shuō)。
蔡穎認(rèn)為，從消費(fèi)意義上來(lái)說(shuō)，“工業(yè)4.0”就是一個(gè)將生產(chǎn)原料、智能工廠、物流配送、消費(fèi)者全部編織在一起的大網(wǎng)，消費(fèi)者只需用手機(jī)下單，網(wǎng)絡(luò)就會(huì)自動(dòng)將訂單和個(gè)性化要求發(fā)送給智能工廠，由其采購(gòu)原料、設(shè)計(jì)并生產(chǎn)，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)配送直接交付給消費(fèi)者。
在蔡穎看來(lái)，工業(yè)4.0智能制造的三大支柱是個(gè)性化定制、柔性化供應(yīng)生產(chǎn)、CPS信息物理系統(tǒng)。要實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0智能技術(shù)，需要通過(guò)智能網(wǎng)絡(luò)，縱向集成、端到端的集成、橫向集成三大集成，以及工業(yè)大數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這其中包括五大關(guān)鍵詞，即連接、數(shù)據(jù)、集成、創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型。實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與產(chǎn)品、人與設(shè)備、設(shè)備與知識(shí)等萬(wàn)物連接,使得機(jī)器、工作部件、系統(tǒng)以及人類(lèi)會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)持續(xù)地保持?jǐn)?shù)字信息的交流。
對(duì)于智能制造的定義，蔡穎給出了他的解釋。他認(rèn)為需要通過(guò)三個(gè)維度來(lái)說(shuō)明：首先是從供應(yīng)鏈的維度，即成本。其次是研發(fā)維度，即研發(fā)的產(chǎn)品要智能化。最后是工程維度。
在會(huì)上，蔡穎用一個(gè)奔跑的小人形象地闡述了智能制造。“大腦指揮中樞APS，包括人工智能，這是一個(gè)大方面。我們的血液是物流，是供應(yīng)鏈。骨骼跟骨骼之間，就像設(shè)備與設(shè)備之間有連接。嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等感官器官需要傳感器，即物聯(lián)網(wǎng)。而人的記憶力，是靠大數(shù)據(jù)訓(xùn)練，才能跑得更快。”
智能制造最終目的是以用戶(hù)需求為主
談到智能制造的未來(lái)，蔡穎認(rèn)為兩化融合是主線，智能制造是主攻方向。“中國(guó)制造2025的特點(diǎn)，就是創(chuàng)新引領(lǐng)，提質(zhì)增效，綠色發(fā)展，兩化深度融合是基礎(chǔ)，智能制造為突破口。”
“制造+互聯(lián)網(wǎng)”，在蔡穎看來(lái)，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品個(gè)性化，生產(chǎn)智能化，制造服務(wù)化，組織分散化和制造資源云化。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，數(shù)字化工廠，可以提高產(chǎn)能20%-30%，縮短材料準(zhǔn)備周期40%-50%，提升設(shè)備利用率25%-35%，降低運(yùn)營(yíng)成本20%-30%。
實(shí)際上，蔡穎指出，智能制造的價(jià)值在于滿(mǎn)足人文關(guān)懷的個(gè)性化需求，有靈活動(dòng)態(tài)的業(yè)務(wù)流程，通過(guò)工業(yè)大數(shù)據(jù)支撐最佳決策，進(jìn)行設(shè)備的有效產(chǎn)出，通過(guò)智能服務(wù)為客戶(hù)帶來(lái)更大價(jià)值，應(yīng)對(duì)人口結(jié)構(gòu)的變化，進(jìn)行更好的人性化工作與生活，對(duì)高價(jià)值企業(yè)形成競(jìng)爭(zhēng)力。“不管是‘互聯(lián)網(wǎng)+’，還是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工廠，最終目的是積極擁抱用戶(hù)。”
對(duì)于未來(lái)新模式、新技術(shù)下的制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，蔡穎指出要注意以下幾點(diǎn)：一是商業(yè)模式，即拉平價(jià)值微笑曲線底部并延伸價(jià)值鏈到服務(wù);二是管理模式，即C2B、C2M、多品種、小批量按單定制生產(chǎn);三是技術(shù)創(chuàng)新，智能研發(fā)創(chuàng)新平臺(tái);四是品牌，互聯(lián)網(wǎng)粉絲營(yíng)銷(xiāo);五是成本，通過(guò)精益管理來(lái)降低成本;六是資金，即互聯(lián)網(wǎng)金融、眾籌資金;七是質(zhì)量，可以通過(guò)工業(yè)大數(shù)據(jù)提升監(jiān)控質(zhì)量;八是工藝，即數(shù)字化聯(lián)網(wǎng)、知識(shí)庫(kù)、模擬仿真工藝、機(jī)器人等;九是人才，即對(duì)新型人才的培養(yǎng)。
“實(shí)際上智能制造是系統(tǒng)工程，企業(yè)根據(jù)自身情況逐步實(shí)現(xiàn)。智能制造的目標(biāo)就是滿(mǎn)足最大化客戶(hù)服務(wù)水平與最低化總體擁有成本。”蔡穎說(shuō)。
