工业4.0带来新的生产模式
4.0是不是就代表自动化呢?其实工业4.0不单单是自动化这么简单,它实际上是工业自动化基础上再添加很多其他元素。
现在的工业系统,大家都非常强调解决方案。每个人都在探讨,怎样妥善解决所遇到的难题。在讨论解决方案的同时,我们必须考虑它的附加价值是什么。其实工业4.0代表了一次新的工业革命,涵盖了产品生命周期里一个新层次的组织和管理架构。在整个价值链里,从过去的量产转到更加注重个性化,满足客户的要求。
个性化生产是一个更高层次的生产,可以制造出一些更好的产品。比如家用智能吸尘器由四大元素组成:首先感应器得到周围空间的信息;信息上传到网络;分析如何吸尘、哪一条路径最有效;分析完后会形成一个指令,吸尘器进行吸尘。这是根据客户真正的需求来制定的产品。
在生产效率方面,智能化生产可以降低生产成本、存货成本等。比如手机的开发过程就是一个跟客户互动的过程,要充分了解客户对功能有什么需要,以此来进行最新的研发。这个数据是实时和客户互动的,整个产品研发周期都要得到客户的意见,令产品更加适应客户要求。整体来说,客户导向有助于降低产品整体研发成本。
再比如一个物流网络,包括各个不同地区的货仓、生产厂家以及火车、飞机、货船等交通工具,所有这些客户、供应商、货仓之间通过一个网络相连。我们将网络进行智能化控制,在整个网络里面设置感应器,感应器就会记录产品的运输数量、运输时产品的状态,这样综合考量,就可以降低存货成本。比如这个产品需求量突然减少了,就可以减少产量,相关的存仓成本就会降低。
这是一种弹性生产方式,会使企业整个产品开发周期加快,增加效率。
在整个过程中,需要三个主要步骤进行数字化生产。第一步,设计一个感应器系统得到实时数据,将现有的生产状态数据化;第二步,对得到的数据进行分析,不是简单的分析,而是在整个过程中跟现状进行比较、分析、预测;最后一步,根据分析的结果做出相关的优化,而且这种优化是随时可以修正的。
有很多人认为实现这个过程是不是很遥远?其实并不遥远,相关感应器已经非常便宜了,而且体积很小,网络也非常发达。至于数据分析,现在有很多模型、很多种不同的方法可以按照客户的需要进行数据分析。
个性化解决方案、创新、网络、生产,通过这些元素整合的一体化服务,工业4.0带来了新的生产模式、新的商业模式,这将创造新的价值。
Toni Drescher
德国亚琛工业大学教授
德国弗朗霍夫生产技术研究所(IPT)主管