概 念:工業(yè)4.0
工業(yè)4.0是德國(guó)推出的概念,是由德國(guó)政府《德國(guó)2020高技術(shù)戰(zhàn)略》中所提出的十大未來(lái)項(xiàng)目之一。
該項(xiàng)目由德國(guó)聯(lián)邦教育局及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)合資助,投資預(yù)計(jì)達(dá)2億歐元。旨在提升制造業(yè)的智能化水平,建立具有適應(yīng)性、資源效率及基因工程學(xué)的智慧工廠,在商業(yè)流程及價(jià)值流程中整合客戶(hù)及商業(yè)伙伴。其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實(shí)體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。
德國(guó)所謂的工業(yè)四代(Industry4.0)是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)(Cyber—Physical System簡(jiǎn)稱(chēng)CPS)將生產(chǎn)中的供應(yīng),制造,銷(xiāo)售信息數(shù)據(jù)化、智慧化,最后達(dá)到快速,有效,個(gè)人化的產(chǎn)品供應(yīng)。
簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)“互聯(lián)網(wǎng)+制造”就是工業(yè)4.0。美國(guó)叫“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,我國(guó)叫“中國(guó)制造2025”,這三者本質(zhì)內(nèi)容是一致的,都指向一個(gè)核心,就是智能制造。
案 例 & 運(yùn) 用
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(mài)三十年的做法已經(jīng)不行了,你跑不快,有的是快的。老羅的錘子手機(jī)僅僅晚上線了幾個(gè)月,就從一款萬(wàn)眾期待的爆款,成為了臭大街的過(guò)時(shí)貨,產(chǎn)品的生命周期大大縮短了。
互聯(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(chēng)。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(hù)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,把集中的尺碼分成40號(hào),41號(hào),42號(hào)等等,但是如果你的腳偏肥或偏瘦,對(duì)不起,概不伺候。
互聯(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)。
逼迫著傳統(tǒng)工業(yè)必須做一件事,一件工業(yè)社會(huì)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,就是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(mǎn)階段。
別小看這個(gè)過(guò)程,單就這一條,也許我們中國(guó)就需要十年甚至更長(zhǎng)才能完成。
好了,前面的都是現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,3.0大圓滿(mǎn)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,就是結(jié)婚,生孩子。
一、智能生產(chǎn)
如果生產(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(chē)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)。
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(chē)、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(hù)的數(shù)據(jù)并上傳到云端去,方便用戶(hù)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),我們就搞互聯(lián)網(wǎng)+,還是加這個(gè)東西好,正加反加都行。
二、智能服務(wù)
剛才說(shuō)了,智能產(chǎn)品會(huì)不斷地采集用戶(hù)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(mén)子的時(shí)候,西門(mén)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(mén)子的印象是什么?冰箱?你個(gè)糊涂蛋,西門(mén)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(mén)子生產(chǎn)一臺(tái)高鐵的牽引電機(jī),以往就是直接賣(mài)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(mén)子的工廠,這樣西門(mén)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,更我們汽車(chē)保養(yǎng)沒(méi)什么差別。現(xiàn)在西門(mén)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,對(duì)不起,給錢(qián)。
再舉個(gè)例子,智能產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)后,每一輛汽車(chē)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(mǎi)車(chē),有一天也許自己開(kāi)車(chē)會(huì)成為嚴(yán)重的違法行為,因?yàn)樵O(shè)備是智能的,而人確是不可控的。
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。
三、智能工廠:云工廠
當(dāng)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,這就是智能工廠。
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(mǎn)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(mài)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(zhuān)注于產(chǎn)品和模式創(chuàng)新,不需要自己去買(mǎi)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。
四、智能物流
近幾年,隨著電子商務(wù)的快速普及,尤其是雙11、雙12購(gòu)物節(jié)等對(duì)物流快遞企業(yè)提出了更高的要求,加速了物流快遞企業(yè)探索智能物流的發(fā)展,其中就包括了不少的智能物流技術(shù)。
京東在2016年首次引進(jìn)智能機(jī)器人設(shè)備、機(jī)器人倉(cāng)、機(jī)器人分揀中心兩個(gè)自動(dòng)化設(shè)備在雙11期間啟用,目前在全國(guó)范圍的自動(dòng)分揀設(shè)備的日均處理量已達(dá)到百萬(wàn)件以上。在智能化倉(cāng)庫(kù)方面,菜鳥(niǎo)也已經(jīng)開(kāi)始大規(guī)模使用自動(dòng)化流水線、機(jī)器人等,末端配送機(jī)器人在雙11期間也投入使用。
當(dāng)然智能物流要解決問(wèn)題相當(dāng)多,例如包括智能運(yùn)輸、智能倉(cāng)儲(chǔ)、智能配送、智能包裝、智能裝卸以及智能信息的獲取、加工和處理等。
五、技術(shù)支柱
工業(yè)4.0九大技術(shù)支柱包括物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人、3D打印、知識(shí)工作自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)安全、虛擬現(xiàn)實(shí)和人工智能。
這九大支柱中會(huì)產(chǎn)生無(wú)數(shù)的商機(jī)和上市公司。
延伸:跨界競(jìng)爭(zhēng)
當(dāng)工業(yè)4.0進(jìn)入成熟時(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。
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)時(shí)代4.0這條路剛剛開(kāi)始,但給了我們大概的方向,未來(lái)企業(yè)會(huì)變成數(shù)據(jù)的企業(yè)、創(chuàng)新的企業(yè)、集成的企業(yè)、不斷快速變化的企業(yè)。對(duì)于整個(gè)制造業(yè)來(lái)說(shuō),這是一個(gè)巨大的顛覆,稱(chēng)之為工業(yè)革命,是毫不為過(guò)的。
小 結(jié)
工業(yè)4.0的核心是智能制造,精髓是智能工廠,精益生產(chǎn)是智能制造的基石,工業(yè)機(jī)器人是助手,工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化是必要條件,軟件和工業(yè)大數(shù)據(jù)是關(guān)鍵大腦。
問(wèn) 題
隨著工業(yè)4.0時(shí)代的來(lái)臨,那類(lèi)公司有前景? 為什么?