西門子關(guān)于制造業(yè)的未來的九個觀點
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“工業(yè)4.0”不僅僅意味著技術(shù)的轉(zhuǎn)變、生產(chǎn)過程的轉(zhuǎn)變,同時也意味著整個管理和組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整。我們必須放棄孤島式的想法,要為變革做好準備。我們認為任何一個公司或者國家單打獨斗都不可能改變?nèi)虻闹圃炱髽I(yè),這就需要我們大家進行協(xié)作,各個企業(yè)、學(xué)科、行業(yè)都要來進行合作。
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今天我們不光要強調(diào)員工的生產(chǎn)效率,整個企業(yè)在資源和能源利用上也要更加高效。我們今天不僅要提高生產(chǎn)速度,還要縮短產(chǎn)品從創(chuàng)意產(chǎn)生到上市的時間,并滿足客戶更加復(fù)雜的需求。這些挑戰(zhàn)使得制造業(yè)面臨著前所未有的快速變化,在這新的世界當中,過去的方法或秘訣已經(jīng)不再能夠帶來持久的競爭優(yōu)勢了。
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網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)和數(shù)字化的制造正在成為決定成敗的關(guān)鍵,對于離散工業(yè)和過程工業(yè)而言都是如此。所以我們要把現(xiàn)實的制造和虛擬的呈現(xiàn)完美地結(jié)合在一起?,F(xiàn)實與虛擬生產(chǎn)相融合得益于創(chuàng)新的軟件和強大的硬件。產(chǎn)品生命周期軟件可以優(yōu)化整個產(chǎn)品的生命周期,從最初的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃,一直到生產(chǎn)實施,并最終服務(wù)于用戶。
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大數(shù)據(jù)、云計算以及物聯(lián)網(wǎng)這些技術(shù)都會用到第四次工業(yè)革命當中,但是第四次工業(yè)革命的范圍又超過了這些技術(shù)本身。最終我們會看到制造業(yè)的未來有更多長足的進展,可能在接下來的十到二十年當中進一步推動“工業(yè)4.0”愿景的實現(xiàn)。
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通過大量的合作,廠商和客戶彼此相互了解,這樣能夠進一步挖掘出制造業(yè)邁向“工業(yè)4.0”的潛力,同時人們會做出很大的努力實現(xiàn)更加柔性生產(chǎn)的優(yōu)化。為了把本地控制網(wǎng)絡(luò)進一步集成到跨工廠的網(wǎng)絡(luò)當中,我們也在進一步推動整個標準化指令系統(tǒng)的建設(shè)。數(shù)字化生產(chǎn)已經(jīng)可以實現(xiàn)了,還要實現(xiàn)全集成的仿真,對于新材料的仿真是我們整個仿真概念當中非常重要的一個。
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在西門子看來,“工業(yè)4.0”有三個要素:首先是跨企業(yè)的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)融合。MES將會起更加重要的作用,自動化層和MES之間的對接會變得更加重要,且更加的無縫化,還能跨企業(yè)來實現(xiàn)柔性的生產(chǎn)。所有的信息都要實時可用,供生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)化環(huán)節(jié)使用。第二是虛擬與現(xiàn)實的結(jié)合。也就是產(chǎn)品設(shè)計以及工程當中的數(shù)字化世界和現(xiàn)實世界的融合,這就使我們能夠滿足生產(chǎn)效率越來越高、產(chǎn)品上市周期越來越短、產(chǎn)品日趨多樣性等帶來的挑戰(zhàn)。第三是信息物理融合系統(tǒng)(CPS)。未來的智能工廠中,產(chǎn)品信息都被輸入到產(chǎn)品零部件本身,他們會根據(jù)自身生產(chǎn)需求,直接與生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備溝通,發(fā)出接下來所需生產(chǎn)過程的指令,指揮設(shè)備把自己生產(chǎn)出來。這種自主生產(chǎn)模式能夠滿足每位用戶的“定制”需求。
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我們將基于強大的制造運行管理系統(tǒng)(MOM)來實現(xiàn)靈活的價值鏈管理??蛻艨梢酝ㄟ^電子數(shù)據(jù)互換(EDI)的方式來管理供應(yīng)商,在庫存達到限值時ERP系統(tǒng)會通知供應(yīng)商補貨,這其中沒有任何人為的干預(yù)。產(chǎn)品數(shù)字化不僅局限于商品本身,商品中非常復(fù)雜的部件也可以實現(xiàn)數(shù)字化。ERP系統(tǒng)可以由此計算出所有的成本,根據(jù)當下機器運轉(zhuǎn)的情況去確定最大供貨量和最優(yōu)價格。ERP系統(tǒng)能做出決策的建議,讓客戶實現(xiàn)與供應(yīng)商之間的最佳交流。我們在將來肯定會敢于依賴機器,這是“工業(yè)4.0”從愿景到現(xiàn)實的第一步。
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要實現(xiàn)柔性的制造和生產(chǎn),降低產(chǎn)品上市的時間,我們?nèi)匀恍枰嗟淖詣踊伞,F(xiàn)在大家都在用“即插即用”的方式了,就像你買一臺新的打印機,把它插在筆記本電腦上就能使用。當一個機器人進入到了生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)當中,讓機器人也可以擁有“即插即用”的能力,我們能做到這一點嗎?是的,我們能做到這一點。
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當然,未來的工廠并不會是“無人工廠”,人將會擔當更有挑戰(zhàn)性的角色,創(chuàng)新、規(guī)劃、監(jiān)督和協(xié)調(diào)機器的運作。只有這樣,機器才會按照人的想法進行運轉(zhuǎn),制造才會更快、更加高效,才能使用到更好的資源,這是制造系統(tǒng)應(yīng)該去遵循的原則。