工业4.0需要更有柔性的智能制造

十八世纪中叶,英国人瓦特改良了蒸汽机,标志着第一次工业革命的到来。整个世界开始以大规模工厂化生产取代原始落后的个体工场手工生产。这就是现在意义上的工业1.0。

十九世纪60年代后,电力开始替代传统动力,零部件生产与组装开始分离,工业进入大规模生产阶段。也就是工业2.0

十九世纪80年代开始,计算机迅速发展。计算机在生产制造领域的广泛应用,开启了工业3.0的时代。工业3.0促进了生产自动化与管理现代化。

工业4.0是德国政府在2010年提出的一项高科技战略计划。是以智能制造为主导的第四次工业革命。在工业4.0时代,通过智能计算、自主控制和联网,实现人类、机器和信息的互相连接。未来的制造业将实现更高的工程效率和更短的上市时间。

现在的工厂,大量自动化生产线的使用,在管理上信息化ERP系统的采用,基本实现了生产自动化、信息自动化。举例来说,从采购订单开始执行MRP运算,系统可以精确提供采购订单的采购时间以及采购数量。在此基础上ERP系统还能通过排产计算每条生产线的具体生产数量以及完成时间节点。

但这些计算的结果柔性不够。

具有柔性的智能制造才能更符合工业4.0的要求。柔性主要体现在两个方面。一个是消费者关系的柔性化,一个是生产线的柔性化。

过去工厂都是通过大量的市场调研开发出能够满足大多数消费者的产品,而消费者只能根据自己对产品的需求,被动的在市场上选择适合自己的产品。消费者和厂商之间的关系就比较生硬。在工业4.0时代,随着科技的进步、大数据的大量运用,消费者对产品的个性化定制将增加。过去的生产线都是标准件的生产,如果生产线可以依据消费者需求自动改变标准件诸如颜色、大小、材质等内容,那么消费者与厂商之间的关系就实现了柔性化。

第二个柔性化是生产线自身的柔性化。过去每条生产线基本都是固定的,生产工序、生产工艺、生产标准基本都是固定的,生产线很生硬。一旦市场发生变化,产品被淘汰很有可能意味着生产线被淘汰,如果这条生产线又是刚刚投产不久,那对于企业而言简直是灾难性的。实现生产线柔性化以后,生产线由一个一个的独立模块组成,就像乐高积木,可以重新进行拼装。那么企业再遇到产品被淘汰时,就可以将生产线进行分解,再根据新产品的生产需求重新组合各个模块,就能够满足新产品的生产需要。这样的生产线就是具有柔性化的生产线。

所以工业4.0时代,智能生产主要会体现在生产线的柔性化上。而生产软件的柔性化,也将是工业4.0时代的新要求。什么是柔性的软件呢,应该是一种能够随着客户需求变化而变化,具有弹性,可以最大程度满足客户需求的软件。客户可以在软件平台上自行设计软件的数据流、处理逻辑以及计算逻辑,实现资源计划、工业控制、人力资源进行协同规划。