瀚码CEO钟惟渊谈制造业智能化进击之路（上）

编者荐语：

瀚码技术CEO钟惟渊 谈制造业的智能化之路

以下文章来源于5G产业时代 ，作者钟惟渊

01到底什么样的工厂能称之为 #智能工厂# 

“化”这个词很有意思，比如我们经常听到什么标准化，自动化，智能化，数字化之类的词，“化”都是作为后缀词，加在这些说烂了的词里，立刻给人一种神秘感，让人觉得似懂又非懂。如果我们深入一点思考，“化”这个词到底是什么意思呢，相信很多人是回答不上来。

这很正常。“化”这个词，其实包含了很深的哲理，其内涵是“变化、转化”，道家说道生一（从无到有，从 0 到 1），一生二（从有到阴阳），二生三（三为多），三生万物，整个宇宙无时无刻不在变化当中。当我们说“化”的时候，其实我们就是在说变化，“数字化”，就是原来不是数字形式的东西，转化为数字的形式，智能化就是原来不怎么智能的东西，转变为智能的东西。

我经常遇到一些制造业的朋友，问我能不能帮忙规划一下智能工厂，这让我哭笑不得，笑的是好歹有人找我，说明我还是有点价值。哭的是，大家好像普遍低估了智能化工厂的建设难度，大家好像把自动化加点 IT 系统就等同了智能工厂。作为服务于制造业的从业者，我觉得有必要做些“科普”工作了。我先下个结论：智能化就好比“共产主义”，谁都不曾见过，但这并不妨碍我们走向他。工厂的智能化是一个方向指引，需要经历很长的过程，目前业界主流的看法是五步法，即五化。

精益化

前两个过程，可以统合为精益化。精益的基础也是标准化，把工作活动进行分析、格式化、模板化，再梳理工作流程（对制造来说就是工艺路线），把流程显化出来，再对流程进行再造，优化合并一些不增值的活动的过程，减少浪费。只要我们能把工作活动进行标准化，再按照流程要求执行这些活动，那此流程的产出物的质量是可以得到保障的。

有的公司精益的底子好，所以上自动化，上 IT 系统，是比较快的，反观一些不太注重精益的公司，在进行后续的自动化上，会很痛苦，因为该补的课还是要补的。

自动化及数字化 

瀚川是做自动化设备和产线起家的。设备/产线层面的自动化，其本质就是对标准化的工艺和工艺路线（流程），用机械或电气的技术来固化和封装，前置条件就是工艺的标准化和工艺路线（流程化）。

瀚川做了十多年的自动化项目，也做过一些失败的自动化产线，大凡是做的不太好的生产线，有几个特征：第一，没有吃透客户的工艺要求，这个其实就是工艺的标准化没有做好，也不能怪我们的工程师，有的时候，连客户的工艺工程师也说不透。第二，没有吃透客户的工艺路线。一条柔性化的生产线，可能要兼容很多个产品，每个产品的工艺和工艺流程可能是不一样的，复杂点的生产线，可能会有十几台机器，中间还要考虑机器之间的连接、物料流动、异常处理。瀚川在这 2 点上没有少吃亏，最后我们发现，自动化产线其实是一个 IPO 的过程（Input、Process、Output），只要能管控好物料 Input、能吃透工艺和工艺路线（Process），那整个系统的质量是有保障的，剩下的就是效率的问题了。

自动化包含生产自动化、运输自动化、仓储自动化、检验自动化，还包含流程的自动化。IT系统不仅可以作为协同、存储信息的工具，工厂因为质量和效率、成本的需求，往往需要对流程进行管控，还是很好的流程自动化载体，封装固化了经过实践检验的标准化的工作流程。

举个 MES 系统的例子，从 ERP 导入生产订单后，需要按产品 BOM 进行分解到各车间各工序去，这个过程其实是流程化的，只是 IT 系统做的比人更快更准确，系统里点一个按钮，就自动实现了。所以自动化的本质是效率和质量的提升，但其前提是标准化和流程化。

经常听到某某公司上 ERP 失败了，上 MES 失败了，其实主要是前面两步没有做好，导致一个垃圾的流程被封装固化了，或者压根就没有进行流程梳理，直接用 IT 系统的标准流程来套，当然会有差异性。造成的结果就是导入的人推不动，用的人很痛苦，最后弃用了。所以上 IT 系统，我们要先思考一个问题，到底是我们适配系统，还是系统适配我们？我的答案是“先流程，再 IT”，毕竟 IT 系统发展到现在，成熟度也高了，大差不差，但每家甲方公司的管理水平、标准化流程化的程度不一样，很难直接套用。所以好点的 IT 系统，都是平台化的，就是买了一个框框，还需要实施商来根据需要进行定制。

流程、IT、管理机制、组织之间的关系

 - 图片由竹间咨询提供

软件系统跟企业的管理是息息相关的，其本质就是管理，前提一定是建立在标准化、流程化的基础上，把生产的流程管理经验固化到软件里，软件还肩负着一个使命就是把人的经验、know-how 固定化，固化的前提也是要实现标准化。所以业内经常讲，不要在落后的工艺上搞自动化，就是这个道理。

可以说，信息系统的建设需要跟组织、流程、管理配套，顺序就是先流程后IT，管理和组织变革跟进，否则失败、难用是必然的。

集成化

也有人称之为“网络化”，“互联化”，其实是一个意思，自动化往往只能封装一部分的工作流程（工艺流程），所以这些自动化的产线、IT 系统，还需要进行横向、纵向的集成，形成一个信息流或物料流的网络，最后才能形成协同，完成整个工厂的“大系统”。整个工厂其实也是一个系统，也是一个 IPO 的过程。

对于下游客户来说，往往下订单的时候合同价格已经是死的，质量是无论如何必须保证的，你能不能赚钱，取决于你的 Input 和中间的 Process，尤其是中间的 Process，是否高效，会关系到工厂的生死存亡。工厂作为一个复杂系统，不稳定的因素太多，所以需要打通各个环节，各个流程，连接各种生产要素，让信息和物料可以沿着“高速路”进行交互，传递。

智能化

智能工厂作为一种智能化的组织，这里的智能化讲的是组织层面的，区别于智能化的设备，智能化的产品。要了解智能化，我们需要讲下智能这两个词。到底什么是智能呢？好像也很难给智能下一个定义。但我们可以从自然界获得启发。

我相信，没人会反对我说动物（当然也包含人）是智能的，但桌子不是。毕竟你踢一下桌子，它不会踢你，但你要是踢了一条狗，它可能就会咬你了。动物会根据外界的变化而变化。在 E.F 舒马赫的著作《解惑》，作者把自然界分为 4 个层次，依次是：

无机物（m）

植物 （m+x）

动物 （m+x+y）

人 （m+x+y+z）

无机物作为基准线 m，从上往下分别叠加了：

x（生命）

植物与无机物的区别就是植物具有感知能力，能感知外部的变化并调整自己，所以从植物开始，具有了生命力。

y（意识）：从植物到动物，是存在能力的跃迁的，从而让动物可以做一些植物完全做不来的事情。不难发现，猫、狗之类的动物，是具有意识的，因为如果把它们打的昏迷不醒，它们就会陷入类似植物的状态。此时虽然昏迷了，但生命的进程还在延续。

z（自我意识）：人除了拥有植物般的生命能力，动物般的意识能力，显然还有别的东西，一种神秘力量，我们姑且称呼它为灵魂。人不光有意识，还能意识到自己有意识，不光会思考，还能观察和研究自己的想法。

所以说，智能也是有层次的，无机物不是智能物，但从植物开始却属于智能的范畴，因为它可以感知环境的变化并作出调整，不停的调整、进化，不为别的，就是活下去。自然界如此，而作为人类社会的存在，组织这种非生物体，为了活下去，活的更好，也要走向智能化。

智能化是生物体为适应外部环境变化而进化出来的一种能力

除了生物智能体，对于工厂，这种社会组织的一种形式，也可以是智能的。我们称之为非生命智能体。我发现用“人”来做比喻，可以很好的诠释智能化的工厂是什么样子的。我们的左手，我把它比喻为营销组织，作为营销组织，是连接客户的，所以左手要紧紧抓住我们的客户；把右手比喻为供应链组织（狭义的供应链，这里指采购），供应链需要紧紧抓住我们的供应商，因为供应商是我们能力的外延；把左腿比喻为研发组织，研发需要靠近我们的客户，研发出客户需要的产品，解决制造过程的不确定性；把右腿比喻为制造组织，工业制造的本质是多块好省的批量性复制；把大脑比喻为公司的管理层，把 IT 系统比喻为神经网络，连接手脚，最终把信息汇聚到大脑来做决策控制。只有这样，才能称之为智能化的组织，智能化就体现在可以根据外部环境（上下游）的变化而自我调整，甚至作为预测性调整。

智能化意味着企业可以很快感知产业链、市场、供应链的变化，从而调整左右腿，跟上这个步伐，从这个角度来看，智能制造目标就是让整个组织更具竞争力。

如果分开来看，研发解决的是不确定性的问题，从而保证生产制造的一致性；制造系统，解决的是制造的问题，即如何保证批量、多快好省地将产品生产出来；四肢需要大脑去协调，没有大脑，就意味着四肢是无法协同的，各干各的、各说各话。

对于制造业企业来说，光解决好右腿即制造的问题是没用的，营销能不能及时跟上市场的变化；研发能不能针对客户的需求提出更好的思路、产品和解决方案；供应链能不能更具竞争力，同样重要。

02智能工厂的 # 信息化建设#

标准化、流程化、IT化这是传统的信息化建设的三部曲。前面我讲了流程和IT的关系。通过比较不同类型的企业，我们可以发现不同的企业的流程是不一样的。

贸易型

这类企业，没有自己的研发、没有自己制造，只有供应链。一买一卖，只要能找到客户，就可以跑起来。该类企业，最主要的流程就是L2C（从线索到现金）流程，对于IT系统，只需要一套CRM（客户关系管理）+一套ERP（进销存、财务）系统，管好销售的线索，商机，合同，进销存，算好帐就可以了。

研发型

研发型的企业，往往只做研发，不做制造，给客户输出的是研发成果。该类企业，最重要的流程就是研发流程，比如很多企业都导入了华为的IPD（集成产品研发），遗憾的是，市面上对应的IT系统跟不上，有很多PLM/PDM，更多的是站在管理产品生命周期、产品数据的角度，而不是研发方法论的落地。

制造代工型

代工类的企业，有很强的制造和供应链管理能力。代工本来就毛利低，那是针上削铁的活，没有两把刷子是很难活下来的。这里企业除了叠加贸易型企业的流程，还有制造流程，对应多IT系统是MES之类的。如果制造的品类多，还会涉及比较复杂的供应商管理，对于的IT系统有SRM（供应商管理）/SCM（供应链管理）。现在很多企业在导入ISC（集成供应链），把制造整合到供应链中成为一个大供应链。

产品制造型

这类企业属于自研自产自销型，企业的流程和IT系统也是最复杂的一种。既有研发、又有供应链，还有复杂的生产，同时还要自己抓市场和销售。这种复杂度高的企业，需要对流程和IT系统进行分层分级构建。比如在流程层面划分一级流程、二级流程、三级流程。每级流程进行端到端设计并首位相连，上下打通。对应的IT系统，也是按流程、按板块构建。这样的好处是分期建设、逐步推进，坏处就是IT人经常挂在嘴上的信息孤岛，烟囱式的IT建设。

企业端到端管理流程图 - 图片由竹间咨询提供

不同的类型的企业，流程不一样，所以IT系统也不一样。制造业的信息化系统，大致也可以分为四大类：

经营管理层的IT系统

CRM 市场营销、线索管理、合同管理、回款管理

ERP 合同订单，采购，进销存、仓库，WMS可以视为ERP的在仓库管理方面的细化

SRM 供应商管理，供应商的选用留斩存

执行层的IT系统

典型的IT系统工厂的信息化系统，MES、QMS、TPM、LES

OT自动化层的IT系统

产线机的MES（Prodcut-MES）、上位机系统、HMI系统、AOI测试系统等、SCADA

OT自动化层的现场控制类系统

这类现场控制类，往往由PLC+HMI、上位机系统、SCADA

常见软件（系统）及其之间集成关系

一般智能工厂的信息化建设是逐步建设的，可以自顶向下，或者自下而上建设，或者两边同时建设，问题都不大，但要提前设置好各个部分的边界，否则会出现纵向不能打通，横向不能互联的问题。

很多人都搞不清楚数字化和信息化是什么关系，有的人觉得数字化是信息化的新阶段，信息化已经过时了，也有人讲信息化更多的是流程、是管控，而数字化就代表创新。我个人认为这些说法是片面的。

我来问大家一个问题，两化融合说的是工业化和信息化融合，还是工业化和数字化融合？是信息化的范畴更大，还是数字化的范畴更大？计算机是信息的处理工具之一，在没有计算机的年代，信息是靠语言、文字、声音来传递的，计算机出现后，信息进行了数字化的表达，因为现在计算机，只能处理数字（1/0）。从信息论的角度来说，信息的本质是熵差，数字只是信息表达的一种方式之一，数字化是计算机处理信息的必然形式。从这个角度说，信息化的范畴是大于数字化的。

刚刚我们也谈到了智能化，那智能化和数字化、信息化又有什么关系呢？认识领域里有个DIKW模型很好的表达了他们之间的关系。

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数据是信息的载体，知识是对信息处理的模型，是人们（主体）对世界（客体）的建模，有了模型，我们可以快速处理信息并作出反应，所以知识可以看做一种处理信息的模型，用一个函数可以表达 y = f(x), f就是模型，x就是信息，y就是知识了。智慧则是知识的综合应用，是一种解决问题的能力，有知识不等于有智慧，智慧需要对众多模型进行综合应用。

换句话说，数字工厂是智能工厂的前提条件，各类信息被数字化表达。智慧是需要知识的，而知识是需要模型的，模型是需要建模的，建模是需要大量的数据的，数据是需要采集的。所以一个智能工厂，是离不开物联网、大数据的建设，这个是新的IT基础设施（区别于原来的IT基础设施：服务器、网络、虚拟化）。