先看三個概念:
工業1.0
機械化,以(yǐ)蒸汽機為標(biāo)誌,用蒸汽動力動力驅動機器取代人力,從(cóng)此手工(gōng)業從農業分離出來,正式進化為工業。
工業2.0
電氣化,以電力的(de)廣泛應用為標誌,用電力(lì)驅動機器取(qǔ)代蒸汽動力,從此零部(bù)件生產與產(chǎn)品裝配實(shí)現(xiàn)分工,工業進入大規模生產時代。
工業3.0
自動化,以PLC(可編程邏輯控製器(qì))和(hé)PC的(de)應用為標(biāo)誌(zhì),從此機器不但接管了人的大部分體力勞動,同時也接管了一部分腦力勞動,工業生產能力也自此超越了人類的消費(fèi)能(néng)力,人(rén)類進入了產能過剩時代。
這三個定(dìng)義都很學術,你們放心,這是全文最學術的一段話,後麵(miàn)就都是講故事了。
要理解工業4.0,我們得先看下(xià)目前的狀況,我們稱之為工業3.X,用修(xiū)真小說的時髦描述,也就是(shì)3.0中後期,這種狀(zhuàng)態叫做完全的自(zì)動化和部分的信息化。
咱們還得從工(gōng)廠(chǎng)的業務模式說起。
作為一個工廠,存在的目(mù)的隻有兩個,生產產品,然後賣出去。所以在(zài)工業企業中,通常會分為兩個大的部(bù)門,一個是生產部門,一(yī)個是業(yè)務部門,前者通過(guò)MES(製造執行係統)管理,後(hòu)者通過ERP(管理信息係統)來管理。
這(zhè)兩個(gè)係統啥區別呢?ERP更傾向於財務信(xìn)息的(de)管理,而MES更傾向於(yú)生產過程的控(kòng)製,簡單的說,ERP主要告訴你客戶需要生產多少個瓶(píng)子,哪(nǎ)天下單,哪天要(yào)貨,而MES主要負責監控和管(guǎn)理生產這些瓶子(zǐ)的每一個步驟和工序如何實現。
在中國(guó)工廠的很多車間裏,各個生產(chǎn)設備之間、生產設備和控製器之間,都已經(jīng)基本實現了連通。再牛(niú)逼一點的公司裏,整個工廠已經通過製造執(zhí)行係統(MES)連通起來,而業務部門全(quán)部通過(guò)ERP連通起來了。
發現問題了嗎?
ERP和MES其實並(bìng)沒有連起來!
所以當(dāng)ERP給MES下(xià)達生產計劃指令後,MES在生產過程中發生了與計劃偏差(chà)的事項(比如設備壞了,原料不合格等等),MES會根據車間(jiān)的實際(jì)情況(kuàng)進行調整。但是ERP是不知道的!所以它會繼續按照原本的計劃執行訂單,時間(jiān)久了,財務係統和工廠(chǎng)的實際(jì)情況就會出(chū)現非常(cháng)大的偏差。
至於為啥沒連起來,兩(liǎng)個原(yuán)因,首先是ERP和MES的開發公司通常是兩撥人,搞(gǎo)財務的和搞生產的合作,不但互相不懂對方的職(zhí)業術語,雞同鴨講,而且互相看不上對方。另外,業務部門和生產部門在公司裏通常(cháng)是分開運營,各自的領導有各自(zì)喜歡的供應商(原因你懂(dǒng)的)。
當然,人民群眾的智慧是無窮的,他們是斷然不會幹等著兩個係統的偏差(chà)越來越大的,既然係(xì)統不給力(lì),咱人工上,咱們工人有力量。所以工廠車間通常會定期把MES的調整項(xiàng)做成一(yī)個表(biǎo),交給業務部門,然後由業(yè)務(wù)部門手動在ERP中調整過來。
ERP和MES的(de)問題隻是工廠內係統斷(duàn)層的一個(gè)問(wèn)題縮(suō)影,事實上(shàng)工廠裏(lǐ)還有非(fēi)常多的其他係統(tǒng),設計、製造、采購、辦公等等(děng),這些係統都是一個個的信息孤島,互相都不知道對方在幹啥,幹到哪一步了。其中(zhōng)一個部分出了特殊情況,其他部分都不知道,隻有等到問題出現了,才能退回(huí)來,所有係統再一個個改(gǎi)。
插一句,老羅的錘子手機之所以難(nán)產,就(jiù)是因為在設計的時候(hòu),生產人員(yuán)並(bìng)沒有實時了解情況,所以(yǐ)實際生產時發現原本的牛逼(bī)設計會導致(zhì)良品率很低,隻能退回去重(chóng)新設計。這樣每一個產品都要改來改去,所以一個工業(yè)品從設計到上線量產,往往要用(yòng)一兩年的時間。
當然,這種事(shì)也不是第一天存在(zài)的,以前因為在工業時(shí)代,產品的生命周期很長,兔哥的(de)老東家西門子一個型(xíng)號的變頻器(qì)可以賣三十年,這樣(yàng)一(yī)兩年的研發上線時(shí)間也就顯(xiǎn)得不那(nà)麽長(zhǎng)了,其餘的問題,靠著人工溝通,雖然有錯,倒也都相安無事。
然(rán)而,可怕的狼終於(yú)還是來了。
這兩隻狼,一隻叫(jiào)產(chǎn)能過剩,一(yī)隻叫互(hù)聯網。
全球性的產能過剩,導致企業(yè)的競(jìng)爭越來越激(jī)烈,以往一款產品賣三十年的(de)做法已經不行了,你跑不(bú)快,有的是快的。老羅的錘子手機僅僅晚上線了(le)幾個月,就從(cóng)一款萬(wàn)眾期待的爆款,成為了臭大街的過時貨,產品的生命周期大大縮短了。
互聯網時(shí)代的到來,撼動了工業時代的一大基礎,信息不對稱。工業時代裏,因為生(shēng)產廠家無法(fǎ)低成本的了解(jiě)每一個(gè)客戶的需求,所以往往(wǎng)采用一刀切的方法,就是把需求做多的性能(néng)組合到一起,成為一款產品。
比如你想要(yào)一雙適合你的腳(jiǎo)的鞋子,鞋廠是無(wú)法知道你的腳多大的,所以隻能測(cè)量很多人的腳之後,把最集中的尺碼(mǎ)分成40號,41號,42號等等,但是(shì)如果你的腳偏肥(féi)或偏瘦,對不起,概(gài)不伺候。
互聯網改變了這(zhè)個局麵,人與人,人與廠商,可以低成本的實現連接,從而(ér)讓每個人的個(gè)性需求被放大,人們越來越喜歡個性化的東西。但是個性化的東西需求(qiú)量(liàng)沒有那麽大,這就需要工業(yè)企業能夠實現小批量的快速生產。
這兩隻狼,逼迫著(zhe)傳統工業必須做一件事,一件工業社會最不愛做的事(shì),就是快速、小批量、定製化的生產。
這個時候(hòu),先(xiān)得做點(diǎn)準(zhǔn)備工作,就是工業3.0首先要進化為3.X,所謂工業(yè)3.X,其(qí)實就是先把ERP和MES等等信(xìn)息係統徹底打通,讓工廠原本的所有信(xìn)息孤島實現連通。這個時候,就從完全的自動化和部分(fèn)的信息化,進入了完(wán)全的自動化和完全的信息化,也就是工業3.0大圓滿階段。
別小看這個過程,單就這(zhè)一條,也許(xǔ)我們中國就需要十(shí)年甚至(zhì)更長才能完成。
好了,前(qián)麵的都是現實問題,3.0大圓滿(mǎn)之後,我們就要開始科幻燒(shāo)腦之旅了,我們終(zhōng)於要衝擊工業4.0了。這個過程中,3,0中以及(jí)完全的自動化和信息化要開(kāi)始做一(yī)件事,就是結婚,生孩子。
這個過程,德國叫工業4.0,美國叫工業互聯網,我們(men)工信部稱之為兩化融合,物聯網的腦殘粉們把它(tā)叫做萬物(wù)互聯。
這(zhè)裏我要說一下,所有的物,如果需要互聯溝通時(shí),就有一個問題,說什麽語言?說英語、德語(yǔ)、還是(shì)四川話(huà)?
通訊協議是什麽,這個是一個(gè)關鍵問題。你可能會說,為什麽不用(yòng)現在互聯網的通訊方式,也(yě)就是TCP/IP協議(yì),這是個技術(shù)問(wèn)題,沒法給你這種小白解釋明白(其實我這個曾經的半桶水自動化工程師也不怎麽太懂)。簡單的來說,互聯網的通訊方式,速度還是太慢,精準度還是不夠,安全性還是不好。而工業生產中,對於速度、精度和安全性的要求,要遠遠高於你在家下德藝雙馨的蒼老師電影的要求。
所以萬物互(hù)聯,必須需要一個專門的(de)通訊協議。
這也是德國的工業4.0,美國的工業互聯網,以(yǐ)及中國的(de)兩化融合中國製造2025,這些時髦的名詞(cí)背後隱(yǐn)藏的核心問題,大家在爭這個通訊標準。美國的(de)互聯網世界第一(yī),所以美國人希望從信息化層降維到自動化層;而德國的機械製造(zào)業最強,所以他更希望從自動(dòng)化層升格(gé)到信息化層;中國嘛,製造業第(dì)一大國,互聯網(wǎng)第二強國,所以兩邊都不(bú)想跟(gēn),打算自己搞個互聯(lián)網+,也叫中國製造2025。
按照修真小說的習慣,每一個(gè)境界都要分成一個(gè)小境(jìng)界,以突顯差異和牛逼,我按照這個(gè)方法,把工業4.0也分(fèn)成六重天。
工業4.0第一重天,智能生產。
之前我們說(shuō)過,生產設備(bèi)和管(guǎn)理信息係統也各自連接起來,並且(qiě)設備和信息係統之間也連接起來了。你有沒有覺得還缺點什麽?沒錯,就是生產的原材(cái)料(liào)和(hé)生產設備(bèi)還沒有連接起(qǐ)來。
這(zhè)個時候,我(wǒ)們就需要一個東西,叫做RFID,射頻識別技術。估計(jì)你聽不懂,簡單來說,這玩意(yì)兒就相當於一個二維碼,可以自帶一些信息,他比二維碼牛叉的地方(fāng),在於他可以無線通訊。
我還是來描述一個場景,百事可樂的生產車間裏,生產線上(shàng)連續過來了三個瓶子,每個瓶子都自帶一個二維碼,裏(lǐ)麵記錄著這是為張三、李四和王二麻子定(dìng)製的可樂(lè)。
第一個瓶子走(zǒu)到(dào)灌裝處(chù)時,通過二維碼的無線通(tōng)訊告(gào)訴中控室的(de)控製器,說(shuō)張三喜(xǐ)歡(huān)甜一點的,多放糖,然後控製器就告訴灌裝機(jī)器(qì)手,“加二斤白糖!”。
第二個瓶子過來,說(shuō)李(lǐ)四是糖尿病(bìng),不要糖,控製器就告訴機器手,“這貨不要糖(táng)!”
第三個瓶子過來,說王(wáng)二麻子要的是芬達,控製就告訴灌可樂的機械手“你歇會”,再告訴灌芬達的機械手(shǒu),“你上!”
看到了,多品種、小(xiǎo)批(pī)量、定製生產,每一灌可樂從(cóng)你在網(wǎng)上(shàng)下單的那一刻起,他就(jiù)是為你定製的,他所有的特(tè)性,都是符合你的喜好的。
這(zhè)就是智(zhì)能生產。
工業4.0第二重天,智能產品。
生產的(de)過程智能化(huà)了,那(nà)麽作為成品的工業產品,也同樣可以智能化,這個不難理解(jiě),你們看(kàn)到的什(shí)麽智能手環、智能自行車、智能跑鞋等等智能硬件都是這個思路。就是把產品作為一個數據采集端(duān),不斷的采集用戶的數據並上傳到雲端去,方便用戶進行管理。
德美工業4.0和工業互聯網的核心分歧之一,就是先幹智能工廠,還是先搞智能產品。德國希望前者,美(měi)國希望後者。至(zhì)於中國,我們就搞加,還是加這個東西(xī)好,正加反(fǎn)加都行,反正能糊弄住大家就行(háng)。
工業(yè)4.0第三重天,生產服務化。
剛才說了,智能產品會不斷的采集用戶的數(shù)據和狀態,並上傳給廠商,這(zhè)個就使一種新的(de)商業模式(shì)成為可能,向服務收費。我好多年(nián)前在西門子(zǐ)的時候,西門子就提出來向服務收費,當時我覺得這是德國佬拍腦袋想(xiǎng)出來的傻×決(jué)定,但是現在我才明白這是若幹年前就已經開始為工業4.0的生產服務化布局了。你對西門子的印象是什麽?冰箱?你個糊塗蛋,西門(mén)子這(zhè)些年已經悄然並購了多家著名軟件公司,成為僅次於SAP的(de)歐洲第二(èr)大軟(ruǎn)件公(gōng)司了。
這個服務是什麽(me)呢?比如西門(mén)子生產(chǎn)一台高鐵的牽引電機,以往就是直接賣一台(tái)電(diàn)機而(ér)已,現在這台電機(jī)在運行過程中,會不斷的(de)把數據傳回給西門子的工廠(chǎng),這樣西門子就知道你的電機現在的運行狀況,以及什麽時候需要檢修了。高鐵(tiě)廠商以往是怎麽做的?一刀切,定一個時間,到時間了不管該不該修都去(qù)修一下,更我(wǒ)們汽車保養沒什麽差別。現在西門子可以告訴你什麽時候需要修什麽時候需要養護,你要(yào)想(xiǎng)知道,對不(bú)起,給錢。
再(zài)舉個例子,智能產(chǎn)品實現後(hòu),每一輛汽車都會不斷地采集(jí)周邊的數據,來決定自己的行駛路線(xiàn),整個運輸係統會完全(quán)服務化(huà),任何人(rén)都(dōu)不需要再買車,有一天也許(xǔ)自己開車會(huì)成為嚴(yán)重的違法行為,因(yīn)為設(shè)備是智能的,而人確實不可控的。
在這個階段,所(suǒ)有(yǒu)的生產廠商都會向服務商轉型。
工業4.0第四重天,雲工廠。
當工廠的兩化融合進(jìn)一步深入的時候(hòu),另一種新的商業模式就有要孕育(yù)而生了,這就是雲工廠(chǎng)。
工廠裏的設備現在也是智能的了,他們也在不斷地采集自己的數據上傳到工業互聯網上,此(cǐ)時我們就可以看到,哪些工廠的哪些生產線正在滿負荷運轉,哪些是有空閑的。那麽這些存在空(kōng)閑(xián)的工廠,就可以出賣自己的生產能力,為其他需要的人去進行生產。
互聯網行業(yè)為什麽發展的這麽快(kuài),就是因為創業者隻需要專注於產品和模式創新,不需要自己去買一個(gè)服務器,而是直接租用雲端的服(fú)務就行了。而目前工業的創業者,還是要不斷地糾結於找OEM代(dài)工還是自建工廠中,這個極大地限製了工業領域的創新。當雲工廠(chǎng)實現的時候,我預(yù)言中國(guó)的工業領域將出(chū)現一個比互聯(lián)網大百倍以上的創新和創業浪潮,那個時候(hòu)這個社會的(de)一切都將被(bèi)深刻的改(gǎi)變。
工業4.0第五重天,跨界打(dǎ)擊。
互聯網行業天天說降維打擊傳統行業,什麽穀歌小米阿裏巴巴(bā)樂視,可是我告訴你,當工(gōng)業4.0進入第五(wǔ)重天時,工業企業的跨界打擊將比這些互聯網企業猛烈百倍。這個過程將從根本上撼動現代經濟學和管理(lǐ)學的根基,重塑(sù)整個商(shāng)業社會。
舉個例子,一個生產手表的廠商,這個(gè)表每天(tiān)貼著你(nǐ)的(de)身(shēn)體,采集你身體的各項數據,這些(xiē)數據對於手表(biǎo)廠商也許沒啥用,但是對於保險公司就是個金庫,這個時(shí)候,手表廠商搖身一變,就能成為最好的保險公司。
當自動化和信息化深度融合的時候,跨界競爭將成為一種常態,所有的商業模式都將被(bèi)重塑。
工業(yè)4.0大圓滿,黑客帝國。
整個工業4.0過程(chéng),就是自(zì)動(dòng)化和信息化不斷融合的過程,也是(shì)用軟件重新定義世界的過程。
在未來,多(duō)元宇宙將在虛擬世界成為現實,一個現實的世界將對應無(wú)數個虛擬世界。改變現實(shí)世(shì)界,虛擬世界會改變;改變虛擬世界,現實(shí)世界也會改變。一切都基於(yú)數據,被精確控製,人類的大部分體力勞動和腦(nǎo)力勞動都將被機(jī)器和人工智能所取(qǔ)代,所有當下的經濟學原理都將(jiāng)不再適用(yòng)。
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