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從智能生產(chǎn)到黑客帝國(guó)，工業(yè)4.0的六重天
發(fā)布時(shí)間：2019-05-23
工業(yè)4.0到底是個(gè)啥？
事實(shí)上，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案。
先看三個(gè)概念：
工業(yè)1.0：機(jī)械化，以蒸汽機(jī)為標(biāo)志，用蒸汽動(dòng)力動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)器取代人力，從此手工業(yè)從農(nóng)業(yè)分離出來(lái)，正式進(jìn)化為工業(yè)。
工業(yè)2.0：電氣化，以電力的廣泛應(yīng)用為標(biāo)志，用電力驅(qū)動(dòng)機(jī)器取代蒸汽動(dòng)力，從此零部件生產(chǎn)與產(chǎn)品裝配實(shí)現(xiàn)分工，工業(yè)進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)代。
工業(yè)3.0：自動(dòng)化，以PLC（可編程邏輯控制器）和PC的應(yīng)用為標(biāo)志，從此機(jī)器不但接管了人的大部分體力勞動(dòng)，同時(shí)也接管了一部分腦力勞動(dòng)，工業(yè)生產(chǎn)能力也自此超越了人類的消費(fèi)能力，人類進(jìn)入了產(chǎn)能過(guò)剩時(shí)代。
了解了這些概念，我們?cè)賮?lái)理解工業(yè)4.0，咱們還得從工廠的業(yè)務(wù)模式說(shuō)起。
從工廠的業(yè)務(wù)模式說(shuō)起。工廠存在的目的只有兩個(gè)，生產(chǎn)產(chǎn)品，然后賣出去。所以在工業(yè)企業(yè)中，通常會(huì)分為兩個(gè)大的部門，一個(gè)是生產(chǎn)部門，一個(gè)是業(yè)務(wù)部門，前者通過(guò)MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）管理，后者通過(guò)ERP（管理信息系統(tǒng)）來(lái)管理。
這兩個(gè)系統(tǒng)啥區(qū)別呢？ERP更傾向于財(cái)務(wù)信息的管理，而MES更傾向于生產(chǎn)過(guò)程的控制，簡(jiǎn)單的說(shuō)，ERP主要告訴你客戶需要生產(chǎn)多少個(gè)瓶子，哪天下單，哪天要貨，而MES主要負(fù)責(zé)監(jiān)控和管理生產(chǎn)這些瓶子的每一個(gè)步驟和工序如何實(shí)現(xiàn)。
在我國(guó)工廠的很多車間里，各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備之間、生產(chǎn)設(shè)備和控制器之間，都已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了連通。再牛B一點(diǎn)的公司里，整個(gè)工廠已經(jīng)通過(guò)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）連通起來(lái)，而業(yè)務(wù)部門全部通過(guò)ERP連通起來(lái)了。
但ERP和MES其實(shí)并沒(méi)有連起來(lái)！所以當(dāng)ERP給MES下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃指令后，MES在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生了與計(jì)劃偏差的事項(xiàng)（比如設(shè)備壞了，原料不合格等等），MES會(huì)根據(jù)車間的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。但是ERP是不知道的！所以它會(huì)繼續(xù)按照原本的計(jì)劃執(zhí)行訂單，時(shí)間久了，財(cái)務(wù)系統(tǒng)和工廠的實(shí)際情況就會(huì)出現(xiàn)非常大的偏差。
沒(méi)連起來(lái)的原因：首先是ERP和MES的開(kāi)發(fā)公司通常是兩撥人，搞財(cái)務(wù)的和搞生產(chǎn)的合作，不但互相不懂對(duì)方的職業(yè)術(shù)語(yǔ)，雞同鴨講，而且互相看不上對(duì)方。另外，業(yè)務(wù)部門和生產(chǎn)部門在公司里通常是分開(kāi)運(yùn)營(yíng)，各自的領(lǐng)導(dǎo)有各自喜歡的供應(yīng)商。當(dāng)然這個(gè)問(wèn)題工廠車間通常會(huì)定期把MES的調(diào)整項(xiàng)做成一個(gè)表，交給業(yè)務(wù)部門，然后由業(yè)務(wù)部門手動(dòng)在ERP中調(diào)整過(guò)來(lái)。
ERP和MES的問(wèn)題只是工廠內(nèi)系統(tǒng)斷層的一個(gè)問(wèn)題縮影，事實(shí)上工廠里還有非常多的其他系統(tǒng)，設(shè)計(jì)、制造、采購(gòu)等，這些系統(tǒng)都是一個(gè)個(gè)信息孤島，互相都不知道對(duì)方在干啥，到哪一步了。只有等到問(wèn)題出現(xiàn)了，再一個(gè)個(gè)改。當(dāng)然，這種事也不是第一天存在的，因?yàn)樵诠I(yè)時(shí)代，產(chǎn)品的生命周期很長(zhǎng)，有些產(chǎn)品一個(gè)型號(hào)可以賣二三十年，這樣一兩年的研發(fā)上線時(shí)間也就顯得不那么長(zhǎng)了，其余的問(wèn)題，靠著人工溝通，雖然有錯(cuò)，倒也都相安無(wú)事。
但是現(xiàn)在產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題和互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展帶來(lái)了新的變化。
全球性的產(chǎn)能過(guò)剩，導(dǎo)致企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，以往一款產(chǎn)品賣三十年的做法已經(jīng)不行了，你跑不快，有的是快的?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，撼動(dòng)了工業(yè)時(shí)代的一大基礎(chǔ)，信息不對(duì)稱。工業(yè)時(shí)代里，因?yàn)樯a(chǎn)廠家無(wú)法低成本的了解每一個(gè)客戶的需求，所以往往采用一刀切的方法，就是把需求做多的性能組合到一起，成為一款產(chǎn)品。
比如你想要一雙適合你的腳的鞋子，鞋廠是無(wú)法知道你的腳多大的，所以只能測(cè)量很多人的腳之后，把最集中的尺碼分成40號(hào)，41號(hào)，42號(hào)等，但是如果你的腳偏肥或偏瘦，對(duì)不起，概不伺候?；ヂ?lián)網(wǎng)改變了這個(gè)局面，人與人，人與廠商，可以低成本的實(shí)現(xiàn)連接，從而讓每個(gè)人的個(gè)性需求被放大，人們?cè)絹?lái)越喜歡個(gè)性化的東西。但是個(gè)性化的東西需求量沒(méi)有那么大，這就需要工業(yè)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)小批量的快速生產(chǎn)。
產(chǎn)能過(guò)剩和互聯(lián)網(wǎng)逼迫著傳統(tǒng)工業(yè)必須做一件事，一件工業(yè)社會(huì)最不愛(ài)做的事，就是快速、小批量、定制化的生產(chǎn)。
這個(gè)時(shí)候，先得做點(diǎn)準(zhǔn)備工作，就是工業(yè)3.0首先要進(jìn)化為3.X，所謂工業(yè)3.X，其實(shí)就是先把ERP和MES等等信息系統(tǒng)徹底打通，讓工廠原本的所有信息孤島實(shí)現(xiàn)連通。這個(gè)時(shí)候，就從完全的自動(dòng)化和部分的信息化，進(jìn)入了完全的自動(dòng)化和完全的信息化，也就是工業(yè)3.0大圓滿階段。
好了，前面的都是現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，3.0大圓滿之后，我們就要開(kāi)始科幻燒腦之旅了，我們終于要沖擊工業(yè)4.0了。這個(gè)過(guò)程中，3.0中以及完全的自動(dòng)化和信息化要開(kāi)始做一件事，就是融合。這個(gè)過(guò)程，德國(guó)叫工業(yè)4.0，美國(guó)叫工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，我們工信部稱之為兩化融合，物聯(lián)網(wǎng)的腦殘粉們把它叫做萬(wàn)物互聯(lián)。
在技術(shù)上要實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)必須有專門的通訊協(xié)議。通訊協(xié)議是什么，這個(gè)是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。你可能會(huì)說(shuō)，為什么不用現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的通訊方式（TC/PIP協(xié)議），這是個(gè)技術(shù)問(wèn)題，沒(méi)法幾句說(shuō)解釋明白。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，互聯(lián)網(wǎng)的通訊方式，存在速度慢、精準(zhǔn)度低、安全性差等問(wèn)題。而工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)于速度、精度和安全性的要求，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于你下載一部電影的要求。
所以萬(wàn)物互聯(lián)，必須需要一個(gè)專門的通訊協(xié)議。這也是德國(guó)的工業(yè)4.0，美國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，以及中國(guó)的兩化融合中國(guó)制造2025，這些時(shí)髦的名詞背后隱藏的核心問(wèn)題，大家在爭(zhēng)這個(gè)通訊標(biāo)準(zhǔn)。
那么，實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0將帶來(lái)怎樣的“世界”？
工業(yè)4.0第一重天，智能生產(chǎn)
之前我們說(shuō)過(guò)，生產(chǎn)設(shè)備和管理信息系統(tǒng)也各自連接起來(lái)，并且設(shè)備和信息系統(tǒng)之間也連接起來(lái)了。你有沒(méi)有覺(jué)得還缺點(diǎn)什么？沒(méi)錯(cuò)，就是生產(chǎn)的原材料和生產(chǎn)設(shè)備還沒(méi)有連接起來(lái)。
這個(gè)時(shí)候，我們就需要一個(gè)東西，叫做RFID，射頻識(shí)別技術(shù)。估計(jì)你聽(tīng)不懂，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這玩意兒就相當(dāng)于一個(gè)二維碼，可以自帶一些信息，他比二維碼牛叉的地方，在于他可以無(wú)線通訊。
我還是來(lái)描述一個(gè)場(chǎng)景，百事可樂(lè)的生產(chǎn)車間里，生產(chǎn)線上連續(xù)過(guò)來(lái)了三個(gè)瓶子，每個(gè)瓶子都自帶一個(gè)二維碼，里面記錄著這是為張三、李四和王二麻子定制的可樂(lè)。
第一個(gè)瓶子走到灌裝處時(shí)，通過(guò)二維碼的無(wú)線通訊告訴中控室的控制器，說(shuō)張三喜歡甜一點(diǎn)的，多放糖，然后控制器就告訴灌裝機(jī)器手，“加二斤白糖！”（張三真倒霉……）。
第二個(gè)瓶子過(guò)來(lái)，說(shuō)李四是糖尿病，不要糖，控制器就告訴機(jī)器手，“這貨不要糖！”
第三個(gè)瓶子過(guò)來(lái)，說(shuō)王二麻子要的是芬達(dá)，控制就告訴灌可樂(lè)的機(jī)械手“你歇會(huì)”，再告訴灌芬達(dá)的機(jī)械手，“你上！”
看到了，多品種、小批量、定制生產(chǎn)，每一灌可樂(lè)從你在網(wǎng)上下單的那一刻起，他就是為你定制的，他所有的特性，都是符合你的喜好的。
這就是智能生產(chǎn)。
工業(yè)4.0第二重天，智能產(chǎn)品
生產(chǎn)的過(guò)程智能化了，那么作為成品的工業(yè)產(chǎn)品，也同樣可以智能化，這個(gè)不難理解，你們看到的什么智能手環(huán)、智能自行車、智能跑鞋等等智能硬件都是這個(gè)思路。就是把產(chǎn)品作為一個(gè)數(shù)據(jù)采集端，不斷的采集用戶的數(shù)據(jù)并上傳到云端去，方便用戶進(jìn)行管理。
德美工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心分歧之一，就是先干智能工廠，還是先搞智能產(chǎn)品。德國(guó)希望前者，美國(guó)希望后者。至于中國(guó)，我們就搞加，還是加這個(gè)東西好，正加反加都行，反正能糊弄住大家就行。
想要達(dá)到智能工廠和智能產(chǎn)品的雙結(jié)合，必然少不了精益化生產(chǎn)，從而達(dá)到提高生產(chǎn)效率和減少浪費(fèi)的目的。遠(yuǎn)平條碼精益生產(chǎn)管理軟件，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)工廠的生產(chǎn)狀態(tài)，優(yōu)化事件處理機(jī)制，精準(zhǔn)管理生產(chǎn)線各類事件。無(wú)論何時(shí)何地都能對(duì)工廠內(nèi)的各類事件進(jìn)行監(jiān)控、管理、記錄，徹底解決傳統(tǒng)工廠管理中事件處理不及時(shí)、流程不標(biāo)準(zhǔn)化、人員處理效率不高、無(wú)法追責(zé)等問(wèn)題。相關(guān)人員可以通過(guò)搭建目視化看板載體幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)查看生產(chǎn)狀態(tài)，隨時(shí)隨地對(duì)生產(chǎn)狀態(tài)了如指掌，有關(guān)設(shè)備、物料、品質(zhì)、成本、交期、安全等狀況，可以透過(guò)“目視管理”工具，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)一目了然。相較于傳統(tǒng)的安燈系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，精益生產(chǎn)管理系統(tǒng)使事件處理效率提高了30-40%以上。
工業(yè)4.0第三重天，生產(chǎn)服務(wù)化
剛才說(shuō)了，智能產(chǎn)品會(huì)不斷地采集用戶的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并上傳給廠商，這個(gè)就使一種新的商業(yè)模式成為可能，向服務(wù)收費(fèi)。我好多年前在西門子的時(shí)候，西門子就提出來(lái)向服務(wù)收費(fèi)，當(dāng)時(shí)我覺(jué)得這是德國(guó)佬拍腦袋想出來(lái)的傻×決定，但是現(xiàn)在我才明白這是若干年前就已經(jīng)開(kāi)始為工業(yè)4.0的生產(chǎn)服務(wù)化布局了。你對(duì)西門子的印象是什么？冰箱？其實(shí)，西門子這些年已經(jīng)悄然并購(gòu)了多家著名軟件公司，成為僅次于SAP的歐洲第二大軟件公司了。
這個(gè)服務(wù)是什么呢？比如西門子生產(chǎn)一臺(tái)高鐵的牽引電機(jī)，以往就是直接賣一臺(tái)電機(jī)而已，現(xiàn)在這臺(tái)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)不斷的把數(shù)據(jù)傳回給西門子的工廠，這樣西門子就知道你的電機(jī)現(xiàn)在的運(yùn)行狀況，以及什么時(shí)候需要檢修了。高鐵廠商以往是怎么做的？一刀切，定一個(gè)時(shí)間，到時(shí)間了不管該不該修都去修一下，跟我們汽車保養(yǎng)沒(méi)什么差別。現(xiàn)在西門子可以告訴你什么時(shí)候需要修什么時(shí)候需要養(yǎng)護(hù)，你要想知道，就需要服務(wù)費(fèi)用。
再舉個(gè)例子，智能產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)后，每一輛汽車都會(huì)不斷地采集周邊的數(shù)據(jù)，來(lái)決定自己的行駛路線，整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)會(huì)完全服務(wù)化，任何人都不需要再買車。在這個(gè)階段，所有的生產(chǎn)廠商都會(huì)向服務(wù)商轉(zhuǎn)型。
工業(yè)4.0第四重天，云工廠
工廠的兩化融合進(jìn)一步深入的時(shí)候，另一種新的商業(yè)模式就有要孕育而生了，這就是云工廠。
工廠里的設(shè)備現(xiàn)在也是智能的了，他們也在不斷地采集自己的數(shù)據(jù)上傳到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上，此時(shí)我們就可以看到，哪些工廠的哪些生產(chǎn)線正在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，哪些是有空閑的。那么這些存在空閑的工廠，就可以出賣自己的生產(chǎn)能力，為其他需要的人去進(jìn)行生產(chǎn)。
互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)為什么發(fā)展的這么快，就是因?yàn)閯?chuàng)業(yè)者只需要專注于產(chǎn)品和模式創(chuàng)新，不需要自己去買一個(gè)服務(wù)器，而是直接租用云端的服務(wù)就行了。而目前工業(yè)的創(chuàng)業(yè)者，還是要不斷地糾結(jié)于找OEM代工還是自建工廠中，這個(gè)極大地限制了工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新。當(dāng)云工廠實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，我預(yù)言中國(guó)的工業(yè)領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)一個(gè)比互聯(lián)網(wǎng)大百倍以上的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)浪潮，那個(gè)時(shí)候這個(gè)社會(huì)的一切都將被深刻的改變。
工業(yè)4.0第五重天，跨界打擊
互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)天天說(shuō)降維打擊傳統(tǒng)行業(yè)，什么谷歌小米阿里巴巴樂(lè)視，可是我告訴你，當(dāng)工業(yè)4.0進(jìn)入第五重天時(shí)，工業(yè)企業(yè)的跨界打擊將比這些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)猛烈百倍。這個(gè)過(guò)程將從根本上撼動(dòng)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)的根基，重塑整個(gè)商業(yè)社會(huì)。
舉個(gè)例子，一個(gè)生產(chǎn)手表的廠商，這個(gè)表每天貼著你的身體，采集你身體的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)于手表廠商也許沒(méi)啥用，但是對(duì)于保險(xiǎn)公司就是個(gè)金庫(kù)，這個(gè)時(shí)候，手表廠商搖身一變，就能成為最好的保險(xiǎn)公司。
當(dāng)自動(dòng)化和信息化深度融合的時(shí)候，跨界競(jìng)爭(zhēng)將成為一種常態(tài)，所有的商業(yè)模式都將被重塑。
工業(yè)4.0大圓滿，黑客帝國(guó)
整個(gè)工業(yè)4.0過(guò)程，就是自動(dòng)化和信息化不斷融合的過(guò)程，也是用軟件重新定義世界的過(guò)程。
在未來(lái)，多元宇宙將在虛擬世界成為現(xiàn)實(shí)，一個(gè)現(xiàn)實(shí)的世界將對(duì)應(yīng)無(wú)數(shù)個(gè)虛擬世界。改變現(xiàn)實(shí)世界，虛擬世界會(huì)改變；改變虛擬世界，現(xiàn)實(shí)世界也會(huì)改變。一切都在基于數(shù)據(jù)被精確的控制當(dāng)中，人類的大部分體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)都將被機(jī)器和人工智能所取代，所有當(dāng)下的經(jīng)濟(jì)學(xué)原理都將不再試用。
