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工业4.0时代 智能工厂对制造商竞争趋势的影响分析

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供稿:中国工控网 2016/6/12 10:17:08

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  第四次工业革命将要来临。至少,这是德国许多企业与政府领导人的观点,他们用工业4.0的概念开辟制造业的新道路。在第三次工业革命中,信息技术是关键推动力。


  IT科技与制造业的汇合就是工业4.0的目标,德国政府推动了许多项目来发展这项计算化生产概念。德国统一后,苏醒成为一股强大的工业力量。同时,智能工厂也是实现去中心化的重要一步。实体的物理数据将通过传感器的方式获得。智能工厂也将使用全球都可以获得的数据,这必须经过分析和储存。联网将通过数字化通信技术实现,而实体世界中的运营将由人类或者机器人来实现。

  智能工厂的目标是根据终端客户,以特定方式来提供定制化服务。只有通过阶层性较弱的网络来互相配合,才能让这种服务在经济上取得成功。

  这需要应用什么样的计算技术?

  在不久的将来,利用数据和专业技术来创造价值,将成为所有商业模型的核心。我们的挑战是如何从收集到的大量数据中,自动生成出可用的信息和知识,并且非常经济地管理大量数据。

  物联网(IoT)平台是许多新商业模型的支柱,提供了几乎实时的沟通,以及交易的高透明度。

  所谓的“网络-物理生产系统”(CPPS)将是智能工厂的关键。相应的层面有三种:在应用层面,信息从生产控制和运营中获取。平台层面是负责各种IT服务的整合。最后,元器件层面提供了传感器、促动器、机器、订单、员工和产品。将这些所有层面结合在一起,就有了数字化制造,用高级科技能力整合社会经济需求。

  总体来说,智能工厂将如何改变制造商们的竞争趋势?

  制造商们必须更加灵活和多元。他们必须放弃控制。类似这样的复杂系统没法完全控制,因为智能机器、订单和工具基于动态数据来进行决策。有时候,人们没法理解其内在的决策原因。人们必须得认识到这一点,知道如何控制结果。

  企业与竞争者之间必须互相配合——这也是新的。之所以必须,是因为个体化、个人化的生产会通过多方使用的生产平台进行组织:客户、供应商、服务商等等。这种新的商业生态将整个生产过程相互关联起来。

  企业的产品会成为一种传递信息与专业技术的媒介。产品和用户之间的关系会变得透明,这带来了新的机遇。为了利用这样的机遇,企业必须理解这种新的商业逻辑,建立合作式的商业模型,即便是竞争依旧存在。这能带来巨大的潜在经济节省。

  此外,客户、供应商和合作伙伴之间的高度配合非常重要,远远超越了纯粹的买卖关系。在理想的情景下,消费者也包括在了生产过程中,会带来额外的价值。作为结果,消费者也负责承担复杂度所带来的部分成本。在过程中,消费者会带来重要的数据,企业可以以此为基础打造附加服务,从而直接或间接地开展业务。

  这样的趋势对于汽车制造行业有什么样的影响?

  19世纪的工业效率先锋弗里德里克�泰勒(编者注:弗里德里克�泰勒(1856-1915)是美国“科学管理之父”,担任美国机械工程师协会主席和哈佛大学教授,提倡科学化、标准化管理,其思想在美国和欧洲影响深远。)所设立的一些原则,如今必然会走到尽头了。固定周期的生产和组装线将会被模块化的移动工作台取代。举个例子,对于汽车制造来说,这意味着车身将通过一个自动化指导设备移动到一台智能机器,机器可以通过WIFI或者互联网进行实时沟通。机器“告诉”车身部件,自己准备好进行生产了。这样,汽车工业将再一次被改变。

  许多人将工业4.0描述为第四次工业革命。这也与汽车行业的新要求有关。对于许多新类型的设备来说,需求都在上升,尤其是个人化的需求。虽然在前面的三次工业革命中,更高的生产力永远都是目标,不过现在,灵活生产、满足定制要求的优先级更高。

  人依旧会是生产制造的中心。在某些领域的员工可能会更少,例如营销、订单处理和管理。但是工厂永远都会需要工人。工人会从沉闷的任务中解放出来,如果说制造过程是一曲交响乐,那么工人就会是指挥家。有了智能IT工具的帮助,他们会专注于决策和控制生产。工人必须在IT和其他领域获取新的技能。

  我们必须花更多功夫来整合目前已有的IT技术,灵活、无缝地连接进入智能工厂基础设施,工厂基础设施是以工人为中心、以数据为驱动的。另外,我们还会越来越多地应用多模式人机交互界面。

  在智能工厂中,新的工具会为车间中的工人带来力量。通过利用灵活的工厂基础设施来整合多个建设模块,人们可以专注在工人的需要、期望和要求上,获得组织层面策略与变革管理的支持,从而实现进步。

  在第四次工业革命中,强大的机器人会给工人提供支持。这些机器人只要几分钟就可以执行新的日常流程,并告诉员工需要实施哪些步骤。机器人可以持续不停地工作,对于工厂来说,无论是哪天工作、什么时间段工作,耗费的成本都是一样的。

  在智能工厂中最重要的挑战是无处不在的快速互联网基础设施,以及网络-物理系统的标准界面。对于制造平台的大数据应用,我们需要安全与保护,这样,行业内的人们才会信任这种与工业互联网连接的新型联网技术——工业4.0。

  可持续经济发展的潜能已经在我们的面前。这已经能够说服行业去开拓新领地,利用恰当的投资和灵活性,随着第四次工业革命前进。这是国家可以保持国际竞争力和持续发展的唯一办法。

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新闻来源: 机器人库

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