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工業(yè)無(wú)線

智能制造到底是什么? 20項(xiàng)技術(shù)你用了嗎?

2025China.cn   2018年02月02日

  在過(guò)去的幾年,智能制造一直是業(yè)內(nèi)專(zhuān)家、戰(zhàn)略家和思想家間的熱門(mén)話題之一。然而,盡管有很多媒體報(bào)道,許多制造業(yè)的前沿人士并不十分清楚智能制造到底是什么,或者為什么它們與企業(yè)組織相關(guān)。

  簡(jiǎn)而言之,智能制造就是按照人和機(jī)器所需要的形式,使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和技術(shù)。

  如果要尋找更全面的定義,有兩個(gè)領(lǐng)先的組織提供了定義。

  美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)的說(shuō)法是,智能系統(tǒng)是“完全集成的協(xié)作式制造系統(tǒng),能夠?qū)崟r(shí)響應(yīng),以滿足工廠、供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和客戶(hù)需求中不斷變化的需求和條件。”

  智能制造領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)盟(SMLC)將智能定義為“通過(guò)開(kāi)放的基礎(chǔ)架構(gòu)來(lái)解決現(xiàn)有和未來(lái)問(wèn)題的能力,從而使解決方案能夠以業(yè)務(wù)的速度實(shí)施,同時(shí)創(chuàng)造有利的價(jià)值”。

  智能制造的概念和成功實(shí)施預(yù)計(jì)將引發(fā)第四次工業(yè)革命。而且近年來(lái)還有許多其他的進(jìn)步,都與技術(shù)連通性和數(shù)據(jù)訪問(wèn)、處理有關(guān)。

  制造正在發(fā)展,業(yè)務(wù)也需要發(fā)展。 隨著制造商將諸如物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、機(jī)器人技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)和人工智能(AI)等新技術(shù)融入其商業(yè)戰(zhàn)略,第四次工業(yè)革命已經(jīng)到來(lái)。智能制造—感知、測(cè)量、分析、報(bào)告和培訓(xùn)—將成為這一戰(zhàn)略的重要組成部分。

  麥肯錫全球研究院在其報(bào)告“物聯(lián)網(wǎng):超越假設(shè)的價(jià)值”中指出,到2025年,智能制造將產(chǎn)生3.9萬(wàn)億美元到11.1萬(wàn)億美元的總經(jīng)濟(jì)影響。報(bào)告指出,預(yù)計(jì)工廠是會(huì)對(duì)智能制造產(chǎn)生最大的潛在影響—每年高達(dá)3.7萬(wàn)億美元。如果不前進(jìn),就會(huì)被淘汰。

  幸運(yùn)的是,不需要成為一家大企業(yè)也可以享受智能制造帶來(lái)的益處。然而,人員、流程和技術(shù)需要保持平衡和協(xié)作才能達(dá)到效果。智能制造解決方案的其他關(guān)鍵組件包括:

  ● 設(shè)備和連接

  ● 數(shù)據(jù)采集

  ● 信息管理和可視化

  ● 數(shù)據(jù)分析和情報(bào)

  ● 商業(yè)決策

  ● 工作流執(zhí)行

  智能制造系統(tǒng)的大腦是制造中的數(shù)據(jù)。這為確定商業(yè)的健康狀況提供了標(biāo)記。 然后使用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的分析規(guī)程,包括:

  ● 描述性:用于捕捉產(chǎn)品的狀況,環(huán)境和操作

  ● 診斷:檢查降低產(chǎn)品性能或失敗的原因

  ● 預(yù)測(cè)性:檢測(cè)即將發(fā)生事件的模式

  ● 說(shuō)明性:確定改善結(jié)果或糾正問(wèn)題的措施

  關(guān)于智能制造的一個(gè)常見(jiàn)誤解是,它將要求組織機(jī)構(gòu)徹底改變他們目前的業(yè)務(wù),投資先進(jìn)的技術(shù)。而這些技術(shù)往往太復(fù)雜企業(yè)無(wú)法適應(yīng)。一些改變是必要的,但實(shí)際上智能制造通過(guò)建立在制造商當(dāng)前的能力基礎(chǔ)上,大大簡(jiǎn)化了這一轉(zhuǎn)變。

  所涉及的關(guān)鍵概念之一是認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)的價(jià)值,是開(kāi)發(fā)和管理的關(guān)鍵資產(chǎn)。換句話說(shuō),對(duì)于分析數(shù)據(jù)的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),關(guān)鍵資產(chǎn)不是分析系統(tǒng)本身,而是數(shù)據(jù)。用生成的數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)建和驗(yàn)證分析。對(duì)數(shù)據(jù)的這種強(qiáng)調(diào)使得我們對(duì)于在哪里集中資源有不同的思考。

  對(duì)于任何運(yùn)營(yíng)目標(biāo),都需要有相關(guān)數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)源可以像傳真機(jī)、平板電腦或智能手機(jī)一樣基本,或像廣域傳感器網(wǎng)絡(luò)一樣復(fù)雜。重點(diǎn)是,數(shù)據(jù)在運(yùn)營(yíng)目標(biāo)的背景下是有價(jià)值的,而不是傳感器的復(fù)雜性。有許多非常有價(jià)值的應(yīng)用程序可以利用數(shù)據(jù)。

  基礎(chǔ)設(shè)施的變化需要適應(yīng)在智能平臺(tái)上使用和操作數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序,為制造商的基礎(chǔ)設(shè)施最小變化提供便利。隨著時(shí)間的推移,智能制造將會(huì)導(dǎo)致商業(yè)機(jī)會(huì)和運(yùn)營(yíng)的重大變化。

  中小型制造商,距離“智能”有多遠(yuǎn)?

  如果只是一個(gè)小型制造企業(yè),那么提升改進(jìn)流程的策略是什么呢?想要達(dá)到什么目的增加銷(xiāo)售額、降低成本、提高效率、或者擁有更靈活的供應(yīng)鏈?可能購(gòu)買(mǎi)了硬件或軟件以及使用該技術(shù)的許可證來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)。它還提供了與上游和下游供應(yīng)商更有效協(xié)作的能力。

  這里列出了成為智能數(shù)字企業(yè)的四個(gè)步驟。

  首先,是網(wǎng)絡(luò)安全。

  網(wǎng)絡(luò)安全是一個(gè)潛在的智能、值得信賴(lài)的商業(yè)合作伙伴。 越依賴(lài)制造業(yè)的數(shù)字平臺(tái),對(duì)于客戶(hù)、供應(yīng)商和投資者越希望有更高的安全性。

  其次,了解智能制造。

  國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)和智能制造領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)盟(SMLC)有兩個(gè)智能制造的官方定義。 從本質(zhì)上說(shuō),智能制造是將所有技術(shù)整合在一起進(jìn)行監(jiān)控、管理和改進(jìn)的一種理念。

  第三,意識(shí)到任何供應(yīng)鏈都可能傳遞智能制造。

  Capgemini咨詢(xún)集團(tuán)的數(shù)據(jù)表明,大多數(shù)美國(guó)乃至全球的大型制造商和零售商都在投資智能技術(shù)。他們發(fā)現(xiàn),76%的大型制造商有智能制造計(jì)劃,而56%的企業(yè)在過(guò)去的五年投資了1億美元以上。隨著大公司的投資和部署,智能制造業(yè)很可能滲透到供應(yīng)鏈中,像及時(shí)、精益、ISO 9000一樣成為規(guī)定或事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

  第四,列出清單,評(píng)估智能狀態(tài)。

  佐治亞州對(duì)500多家制造商的調(diào)研中,發(fā)現(xiàn)了20種重要的技術(shù)被廣泛使用,用以推進(jìn)智能制造的發(fā)展。包括用于庫(kù)存和倉(cāng)庫(kù)跟蹤的RFID,或用于計(jì)劃、庫(kù)存控制或采購(gòu)(如ERP)的軟件。

  圖1 制造商技術(shù)實(shí)施情況

 

  如圖1所示,緊隨ERP、CAD之后,預(yù)防性維護(hù)已經(jīng)成為制造商優(yōu)先實(shí)施的第三個(gè)技術(shù)實(shí)施選項(xiàng)。

  有了四個(gè)簡(jiǎn)單問(wèn)題,可以幫助企業(yè)評(píng)估當(dāng)前狀態(tài)。更進(jìn)一步的問(wèn)題,包括是否在制造過(guò)程中安裝了傳感器,以及是否對(duì)這些元素連接和整合,從而進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)和監(jiān)控,并有效分析。

  最大的挑戰(zhàn)是人,而不是技術(shù)

  早期成功的一個(gè)主要原因是與公司文化和團(tuán)隊(duì)成員的承諾相關(guān)。要記住,如果將技術(shù)的整合和使用與那些不能理解新技術(shù)如何讓自己的工作變得更容易,而不是更難的員工結(jié)合,將會(huì)毫無(wú)用處。

  對(duì)于一條成功的智能路徑來(lái)說(shuō),員工支持非常重要,這也是智能制造實(shí)施過(guò)程中最大的障礙。

來(lái)源:知識(shí)自動(dòng)化

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