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如何突破離散工業(yè)的數(shù)字化瓶頸

2017-06-12 06:47 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:中國(guó)工業(yè)評(píng)論 來(lái)源:中國(guó)工業(yè)評(píng)論
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【導(dǎo)讀】工業(yè)數(shù)字化的第一步是底層數(shù)據(jù)共享,其核心環(huán)節(jié)在設(shè)計(jì)端。離散工業(yè)因?yàn)榫哂袇f(xié)作痛點(diǎn),所以,其數(shù)字化最容易輸在起點(diǎn),深厚積累是唯...

【導(dǎo)讀】工業(yè)數(shù)字化的第一步是底層數(shù)據(jù)共享,其核心環(huán)節(jié)在設(shè)計(jì)端。離散工業(yè)因?yàn)榫哂袇f(xié)作痛點(diǎn),所以,其數(shù)字化最容易輸在起點(diǎn),深厚積累是唯一的捷徑。

  當(dāng)今世界主要工業(yè)國(guó)家都在經(jīng)歷數(shù)字化轉(zhuǎn)型,企業(yè)界普遍相信生產(chǎn)線的智能化改造將帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上的成功。2016年,世界經(jīng)濟(jì)論壇的數(shù)字化轉(zhuǎn)型倡議指出:2016-2025年這十年間,各行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型有望帶來(lái)上百萬(wàn)億美元的社會(huì)與企業(yè)價(jià)值,包括汽車、電子產(chǎn)品、航空航天、機(jī)床等離散工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型的潛在累積價(jià)值將達(dá)到數(shù)十萬(wàn)億美元。中國(guó)工程院李國(guó)杰院士甚至認(rèn)為“新經(jīng)濟(jì)本質(zhì)上是工業(yè)經(jīng)濟(jì)向數(shù)字經(jīng)濟(jì)過(guò)渡”,數(shù)字化技術(shù)對(duì)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動(dòng)力將加速提升。

  目前,中國(guó)工業(yè)體系的數(shù)字化進(jìn)程已經(jīng)進(jìn)入提速階段??墒?,即使是美國(guó)德國(guó)等傳統(tǒng)工業(yè)強(qiáng)國(guó),在數(shù)字化技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用中尚且面臨諸多挑戰(zhàn)。例如,如何使工廠中成千上萬(wàn)個(gè)傳感器與生產(chǎn)過(guò)程更好融合?如何創(chuàng)新規(guī)劃工具使數(shù)字化工廠的規(guī)劃周期更短、更自動(dòng)化?如何保障信息安全,消除工業(yè)企業(yè)對(duì)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算信息安全問(wèn)題的擔(dān)憂疑慮……本文重點(diǎn)探討離散工業(yè)面臨的數(shù)字化瓶頸和突破之道。

離散工業(yè)的協(xié)作痛點(diǎn)
  如果由五個(gè)畫(huà)師分開(kāi)畫(huà)一個(gè)杯子,各畫(huà)五分之一,能否保證五張圖完美拼接到一起?貌似很難,要有足夠默契才能做到。如果是五百個(gè)畫(huà)師、五千個(gè)畫(huà)師甚至五萬(wàn)個(gè)畫(huà)師,分工、協(xié)作畫(huà)好那么一個(gè)杯子,如何做到完美拼接?一定要有“極端標(biāo)準(zhǔn)化的操作工具、工序、流程”+“嚴(yán)絲合縫進(jìn)行銜接”才有可能做到。

  諸如飛機(jī)、船舶、汽車、武器裝備、電子設(shè)備、機(jī)床等都屬于離散工業(yè),如同數(shù)百、數(shù)千畫(huà)師協(xié)作畫(huà)好一個(gè)杯子,“始終面臨難以駕馭的協(xié)作痛點(diǎn)”。

  小小的一部智能手機(jī),由數(shù)百個(gè)零部件組裝而成,背后有上百家供應(yīng)商提供支持。像飛機(jī)、汽車這樣復(fù)雜的產(chǎn)品,則要有幾十萬(wàn)個(gè)甚至上百萬(wàn)個(gè)零部件進(jìn)行精密組裝,一個(gè)汽車制造商至少需要260家左右的各類配套和外協(xié)企業(yè),一個(gè)民用飛機(jī)制造商則需要上千家外協(xié)、外供企業(yè)的配合。一個(gè)完整的終端產(chǎn)品要經(jīng)過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃、制造工程、生產(chǎn)執(zhí)行和售后服務(wù)這幾個(gè)階段,每一個(gè)零部件也要經(jīng)歷這個(gè)過(guò)程。

  例如,一款汽車需要上千人設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)人員大概要設(shè)計(jì)3年、生產(chǎn)模具1年、建設(shè)生產(chǎn)工廠4年,至少需要8年時(shí)間。外界很難想象,汽車座椅上的一個(gè)金屬零部件,其設(shè)計(jì)材料就多達(dá)數(shù)千頁(yè)。必須做到“極端標(biāo)準(zhǔn)化”,要是任何一個(gè)階段、任何一個(gè)細(xì)節(jié)出了狀況(或者精度不行),最后的產(chǎn)品就可能組裝不起來(lái)。這就導(dǎo)致漫長(zhǎng)的研發(fā)周期,制造商不敢輕易開(kāi)動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),擔(dān)心生產(chǎn)線一旦運(yùn)行起來(lái),想換型號(hào)就很困難了,“極端標(biāo)準(zhǔn)化”會(huì)使得整個(gè)制造環(huán)節(jié)喪失柔性。

  為什么大量PE(私募股權(quán)投資)、VC(風(fēng)險(xiǎn)投資)資金更愿意進(jìn)入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、VR/AR(虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))、Fintech(金融科技)等行業(yè),很少聽(tīng)說(shuō)這些逐利資金進(jìn)入制造業(yè)?前者是虛擬經(jīng)濟(jì),后者是實(shí)體經(jīng)濟(jì)。

  馬云曾說(shuō):“全中國(guó)把互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)稱之為虛擬經(jīng)濟(jì),事實(shí)上虛擬經(jīng)濟(jì)的主體是金融界?!倍\(yùn)行一家工業(yè)企業(yè),遠(yuǎn)比做一家互聯(lián)網(wǎng)公司或者金融公司難得多。因?yàn)楣I(yè)企業(yè)的協(xié)作體系太大,產(chǎn)業(yè)鏈太長(zhǎng),從上下游信息一直到生產(chǎn)線實(shí)際運(yùn)行,不像金融和互聯(lián)網(wǎng)(金融、互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品已經(jīng)都數(shù)字化了),即使工業(yè)企業(yè)內(nèi)部有一些管理系統(tǒng),也就像是這一地的玻璃碎片,要想把這個(gè)圖拼好、做成一個(gè)完整的杯子,實(shí)在不容易。

工業(yè)數(shù)字化第一步:底層數(shù)據(jù)共享

  聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織 (UNIDO)將現(xiàn)代工業(yè)體系分成39個(gè)大類、191個(gè)中類、525個(gè)小類,而中國(guó)工業(yè)體系全球唯一擁有當(dāng)中全部工業(yè)門類,其中很多工業(yè)的產(chǎn)品類型和生產(chǎn)工藝的組織方式是離散式的。那么,為何普遍相信“工業(yè)數(shù)字化”能使“離散式生產(chǎn)”變得更有效率?工業(yè)數(shù)字化的逐步實(shí)現(xiàn)有一個(gè)歷史過(guò)程:

  模擬繪圖階段:最初,工業(yè)界尋求用軟件來(lái)模仿和增強(qiáng)人的行為方式,例如,繪圖軟件最早模仿的就是人在紙面上的作畫(huà)行為。

  人機(jī)交互階段:經(jīng)過(guò)一段時(shí)期發(fā)展,人機(jī)交互技術(shù)開(kāi)始走向成熟,工程師和設(shè)計(jì)人員開(kāi)始用CAD軟件模仿產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與外觀,CAE軟件模仿產(chǎn)品在各種物理場(chǎng)情況下的力學(xué)性能,CAM軟件模仿零部件和夾具在加工過(guò)程中的刀軌情況,CAPP軟件模仿工藝過(guò)程,CAT軟件模仿產(chǎn)品的測(cè)量/測(cè)試過(guò)程,等等。

  數(shù)字孿生階段:近些年來(lái),一些前沿工業(yè)企業(yè)已經(jīng)不滿足于“長(zhǎng)得非常像”某些實(shí)體事物的三維圖形,希望數(shù)字虛體空間中的虛擬事物與物理實(shí)體空間中的實(shí)體事物之間具有可以聯(lián)接通道、可以相互傳輸數(shù)據(jù)和指令的交互關(guān)系,即實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化雙胞胎工廠”,也叫“數(shù)字孿生”。

  數(shù)字孿生,是工業(yè)數(shù)字化的高級(jí)階段。數(shù)字化工廠的解決方案非常簡(jiǎn)單,就是五百個(gè)畫(huà)師甚至五萬(wàn)個(gè)畫(huà)師,都在同一張圖紙上一起作畫(huà)。數(shù)字化工廠就是提供了一張底板紙,一個(gè)底層數(shù)據(jù)庫(kù),然后把原來(lái)的一個(gè)個(gè)系統(tǒng),研發(fā)、生產(chǎn)、制造、服務(wù)什么的都插進(jìn)去,構(gòu)成一幅完整拼圖。

  更確切說(shuō),何謂“數(shù)字化的離散式生產(chǎn)”?就是要將所有零部件的生產(chǎn)過(guò)程都放在同一個(gè)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行。傳統(tǒng)的離散式生產(chǎn),是各畫(huà)各的圖紙,然后根據(jù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)拼接起來(lái)?!皵?shù)字化的離散式生產(chǎn)”是各方共用一張底板紙,大家一起一筆一筆添上去,由“接下來(lái)……接下來(lái)……”變成“一邊……一邊……”,先形成一個(gè)虛擬工廠,然后再將虛擬工廠與真實(shí)工廠實(shí)現(xiàn)同步。

  為什么說(shuō)“數(shù)字化生產(chǎn)就是要實(shí)現(xiàn)完全用不到紙張的生產(chǎn)車間”?傳統(tǒng)的制造過(guò)程一般是先出一張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙,然后交給生產(chǎn)部門做出樣品,圖紙返回研發(fā)部改進(jìn)后再生產(chǎn)。在數(shù)字化制造下,從研發(fā)到制造基于同一個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái),改變了傳統(tǒng)制造節(jié)奏,研發(fā)和生產(chǎn)幾乎同步,完全不需要紙質(zhì)的圖紙。這種節(jié)奏的改變帶來(lái)的是產(chǎn)品上市時(shí)間的大大壓縮、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的全面提升。

  工業(yè)數(shù)字化將從根本上解決“傳統(tǒng)工業(yè)在效率提升方面所面臨的困難”。讓工人加班,以非常標(biāo)準(zhǔn)的方式工作,不能有任何浪費(fèi)的動(dòng)作,這種提高生產(chǎn)效率的方式已經(jīng)越來(lái)越不適用了。此外,不斷變化的市場(chǎng)需求,對(duì)制造業(yè)的靈活性提出了更高要求,特別是定制化生產(chǎn)需求越來(lái)越多。而那種原創(chuàng)于福特公司的大規(guī)模流水線裝配作業(yè),很難兼顧生產(chǎn)效率和靈活性,必將在工業(yè)數(shù)字化的浪潮中,實(shí)現(xiàn)脫胎換骨的深刻變革。

  中國(guó)工業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程并非第一天開(kāi)始,而是已經(jīng)準(zhǔn)備了30年?,F(xiàn)在到了一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期,具體做法是最關(guān)鍵的。具體可以分為三個(gè)基本步驟:

第一步  建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型。
  一個(gè)離散式的工業(yè)企業(yè),從研發(fā)開(kāi)始,到生產(chǎn)規(guī)劃、制造工程、生產(chǎn)執(zhí)行,這是整個(gè)生命周期過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)始,研發(fā)部門就把設(shè)計(jì)產(chǎn)品的元器件清單、組裝圖、測(cè)試條件這些信息放進(jìn)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)里,一個(gè)基本的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型就做好了。

第二步  優(yōu)化工藝流程參數(shù)。
  到了生產(chǎn)規(guī)劃部門,如果還用剛才那個(gè)數(shù)據(jù)模型,內(nèi)容就不夠了,因?yàn)槟抢镏挥性O(shè)計(jì)參數(shù),而沒(méi)有生產(chǎn)參數(shù)。所以,要繼續(xù)輸入如何把產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)的數(shù)據(jù),比如工藝流程、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)這些東西,這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)就自然擴(kuò)大了。

第三步  完善運(yùn)營(yíng)管理數(shù)據(jù)。
  到了制造工程部門,要對(duì)生產(chǎn)機(jī)床進(jìn)行編程,各種自動(dòng)化組態(tài)、程序調(diào)試,把制造環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大。這個(gè)過(guò)程當(dāng)中可能還需要從ERP(企業(yè)資源計(jì)劃)來(lái)調(diào)用生產(chǎn)訂單的信息,從PLM(產(chǎn)品生命周期管理)得到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的信息,然后還要從物流系統(tǒng)得到物料信息,把這些綜合在一起和生產(chǎn)線進(jìn)行互動(dòng),這個(gè)環(huán)節(jié)就是運(yùn)營(yíng)管理。

  數(shù)字化離散式生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程,從頭到尾都是在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中不斷擴(kuò)展起來(lái)的。具體到一個(gè)數(shù)字化工廠的形態(tài),就是生產(chǎn)控制的自動(dòng)化系統(tǒng)、制造執(zhí)行的MES系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理的ERP系統(tǒng)、產(chǎn)品生命周期管理的PLM系統(tǒng),基于同一個(gè)底層的數(shù)據(jù)模型,根據(jù)需要缺哪個(gè)補(bǔ)哪個(gè),適時(shí)優(yōu)化調(diào)整。

  數(shù)字化技術(shù)在離散工業(yè)中的應(yīng)用,能夠帶來(lái)非常驚人的精度和透明度——精度效果:許多零部件的運(yùn)算,有限的人力根本無(wú)法完成。比如一塊規(guī)則的方形零件,人力能夠計(jì)算它的效能,而一旦零件是不規(guī)則形狀,邊緣彎彎曲曲,人力就無(wú)法計(jì)算了。電腦運(yùn)算時(shí),卻能把這個(gè)不規(guī)則零件,分割成為成百上千個(gè)規(guī)則的小方塊,再合并出一個(gè)運(yùn)算結(jié)果。

  透明度效果:過(guò)去,工廠簡(jiǎn)直就是一個(gè)黑箱,每一個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)到哪一步了,每一個(gè)產(chǎn)品的每一個(gè)零部件來(lái)源,每一個(gè)工人的工作狀態(tài),產(chǎn)品的質(zhì)量和可追溯性……除了工程師心里稍微有點(diǎn)數(shù),連總經(jīng)理都不知道真實(shí)情況,因?yàn)樗鎸?duì)的永遠(yuǎn)是一個(gè)由無(wú)數(shù)因素構(gòu)建起來(lái)的復(fù)雜系統(tǒng)?,F(xiàn)在這些都不是問(wèn)題,只要提前把設(shè)備“數(shù)字化”,電腦就能算出“黑箱”里面究竟會(huì)發(fā)生什么。

工業(yè)數(shù)字化核心環(huán)節(jié)在設(shè)計(jì)端

  工業(yè)數(shù)字化是智能制造或者工業(yè)4.0繞不過(guò)去的一個(gè)關(guān)鍵支撐??墒?,國(guó)內(nèi)工業(yè)界很多人誤認(rèn)為“需要像投資自動(dòng)化一樣投資數(shù)字化”。難道給車間或設(shè)備裝上芯片和傳感器,通過(guò)后臺(tái)軟件編個(gè)程序,機(jī)器就能“數(shù)字化”嗎?這是迷茫中的一種誤解。若是如此簡(jiǎn)單,那么每個(gè)工業(yè)企業(yè)只需要擴(kuò)招一批軟件工程師,幫設(shè)備寫(xiě)代碼就行了。而現(xiàn)實(shí)是,工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)字化、智能化進(jìn)程仍然緩慢。其實(shí),工業(yè)數(shù)字化最關(guān)鍵的部分,不是生產(chǎn)端,而是更前面的設(shè)計(jì)端。

  離散工業(yè)的研發(fā)成本普遍很高,而其中消耗最大的,是試錯(cuò)成本。傳統(tǒng)工業(yè)當(dāng)中,有人制造出一臺(tái)新設(shè)備,就必須全部造完,零部件組裝好,隨后試運(yùn)行,運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,修改是很累的,零件拆了改,改了再裝,一次次人工試驗(yàn)、動(dòng)手安裝,最終才能完成。

  運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)(即實(shí)現(xiàn)“數(shù)字孿生”),能夠大幅降低研發(fā)過(guò)程中的試錯(cuò)成本。就是這臺(tái)設(shè)備無(wú)需真的“造”出來(lái),只需把每一個(gè)零部件的材料、物理屬性、形狀大小全部輸入電腦,怎樣運(yùn)作的工作原理也輸入電腦。隨后由電腦來(lái)模擬它運(yùn)行時(shí)是什么狀況,會(huì)有哪些效果。工程師如果覺(jué)得結(jié)果不過(guò)關(guān),可以直接在電腦里修改設(shè)計(jì)。

  大概在上世紀(jì)90年代,波音公司在研發(fā)民用飛機(jī)時(shí),已經(jīng)采取整機(jī)“數(shù)字化”,就是把整臺(tái)飛機(jī)都轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)“塞”進(jìn)電腦,由電腦運(yùn)算試飛結(jié)果。這就不用再像傳統(tǒng)的離散工業(yè)那樣,先造出一臺(tái)真飛機(jī),讓它去做真實(shí)的撞墻試驗(yàn)?!皵?shù)字孿生”在飛機(jī)研發(fā)中的實(shí)際應(yīng)用,無(wú)疑能夠節(jié)省大量的人力和物力成本,而后續(xù)的修改流程也簡(jiǎn)單到不可思議。當(dāng)時(shí)電腦運(yùn)算的精準(zhǔn)度已經(jīng)能達(dá)到99%以上。

  智能手機(jī)也是一個(gè)典型的離散制造,在傳統(tǒng)的手機(jī)制造業(yè)里,怎么做手機(jī)外殼呢?首先對(duì)外殼進(jìn)行設(shè)計(jì),之后要設(shè)計(jì)一個(gè)模具,還要做出一個(gè)真實(shí)的模具來(lái),再對(duì)模具注塑,然后才能生產(chǎn)出塑料外殼。那么,數(shù)字化工廠會(huì)怎么做呢?外殼設(shè)計(jì)完了,直接生成CNC數(shù)控機(jī)床程序,CNC程序直接灌注到加工機(jī)床,加工機(jī)床直接會(huì)做出外殼來(lái),節(jié)省了步驟,提高了靈活性。

  “數(shù)字孿生”的工業(yè)應(yīng)用,實(shí)質(zhì)上就是把現(xiàn)實(shí)中的工廠,從設(shè)備、流水線到車間,一切都轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù),由電腦虛擬運(yùn)作,產(chǎn)生一個(gè)個(gè)模擬結(jié)果。不滿意的部分,直接在電腦里改。如果等一切都已經(jīng)變成物理設(shè)備,成為真實(shí)的生產(chǎn)線,再提什么“數(shù)字化”,就為時(shí)已晚了。

離散工業(yè)數(shù)字化最容易輸在起

  當(dāng)今世界上最先進(jìn)的數(shù)字化工廠——德國(guó)安貝格工廠,其核心產(chǎn)品是PLC(可編程邏輯控制器)。最近幾年,西門子全數(shù)字化的成都工廠已經(jīng)建成運(yùn)行,正是復(fù)制德國(guó)安貝格工廠而來(lái)的,主要產(chǎn)品也是PLC。

  國(guó)內(nèi)媒體大多將此視為“西門子助力中國(guó)制造業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程”,其實(shí),這當(dāng)中存在一個(gè)不被外界理解的誤區(qū)。如果一個(gè)工業(yè)企業(yè)不掌握產(chǎn)品核心技術(shù),如何“用數(shù)字化方式精確描述產(chǎn)品,精確描述產(chǎn)品制造過(guò)程”?

  據(jù)工信部2016年統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)22個(gè)行業(yè)900套大型工業(yè)控制系統(tǒng)大部分由國(guó)外廠商提供產(chǎn)品,特別是可編程邏輯控制器(PLC),外商占據(jù)了94%以上的份額。由于工控領(lǐng)域國(guó)內(nèi)企業(yè)仿制國(guó)外產(chǎn)品都難以做到,國(guó)外企業(yè)不需要在中國(guó)申請(qǐng)專利保護(hù)其產(chǎn)品銷售,國(guó)外企業(yè)在華申請(qǐng)專利數(shù)長(zhǎng)期維持在該領(lǐng)域中國(guó)專利總量的10%左右(通信和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域國(guó)外企業(yè)的專利占到43%)。
 
  這里面透露出兩個(gè)信息:一、很多核心工業(yè)技術(shù)因?yàn)檫^(guò)于高端和精密,是長(zhǎng)年累月深度積累的結(jié)果,根本不擔(dān)心被輕易偷走;二、中國(guó)離散工業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程,最容易輸在核心技術(shù)的起點(diǎn)。

  韓國(guó)三星公司在2007年就開(kāi)始啟動(dòng)數(shù)字化進(jìn)程,主要是針對(duì)兩大痛點(diǎn)而來(lái):第一,如何以更快的速度把創(chuàng)新產(chǎn)品投向市場(chǎng),同時(shí)確保高質(zhì)量并控制成本;第二,如何確保與全球業(yè)務(wù)合作伙伴,及其自身在地域上分散的工廠一起高效工作。

  于是,三星開(kāi)始尋求“數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)架構(gòu)(包括設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和制造等)和數(shù)字化協(xié)同”。三星經(jīng)過(guò)多年的數(shù)字化改造,大部分的模型設(shè)計(jì)和制造過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,這個(gè)內(nèi)部開(kāi)發(fā)的自動(dòng)化系統(tǒng)建立在規(guī)章制度和持續(xù)更新的企業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)之上。自動(dòng)化數(shù)字產(chǎn)品設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)和物料清單(BOM)管理、數(shù)字樣機(jī)、知識(shí)管理和并行工程使其獲益匪淺,現(xiàn)在三星只需要10天時(shí)間就能開(kāi)發(fā)出新的手機(jī)模型。

  不過(guò)很少有人看到,三星數(shù)字化改造的全面推進(jìn),與產(chǎn)品核心技術(shù)的深度挖掘是并行的。電子產(chǎn)品帶有顯著的“離散制造”特征,在復(fù)雜的材料、零部件體系中,三星力求抓住其中技術(shù)門檻最高、利潤(rùn)最高的核心部分。

  三星電子在成功掌握存儲(chǔ)、非存儲(chǔ)芯片技術(shù)后,又陸續(xù)掌握了TFT-LCD、PDP、有機(jī)發(fā)光顯示(OLED)、移動(dòng)芯片、閃存芯片等核心技術(shù)。這里面可以看到一個(gè)規(guī)律:這些技術(shù)其實(shí)從根上都是半導(dǎo)體技術(shù),這些半導(dǎo)體芯片技術(shù)很大程度上得益于前面對(duì)存儲(chǔ)芯片技術(shù)的深度掌握,再拓展到其他芯片技術(shù)就容易多了。

  在工業(yè)數(shù)字化時(shí)代,為何還要特別強(qiáng)調(diào)“產(chǎn)品核心技術(shù)”?不是應(yīng)該更關(guān)注“互聯(lián)網(wǎng)+”或者“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”嗎?注意,掌握核心技術(shù)的意義不僅僅是將產(chǎn)業(yè)鏈向前延伸,降低成本。更重要是深入了解技術(shù)之后,才談得上技術(shù)創(chuàng)新,產(chǎn)品創(chuàng)新。離散工業(yè)并不只是“組合裝配”,那只是表層皮毛,如果不深度挖掘核心技術(shù),對(duì)技術(shù)的理解就永遠(yuǎn)是含糊的,沒(méi)把握的。而工業(yè)數(shù)字化要求的,恰恰是精確、精確,再精確。

深厚積累是唯一捷徑

  真正推動(dòng)工業(yè)前沿發(fā)展的,是不斷涌現(xiàn)出來(lái)的新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品。由知識(shí)向產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化一般要經(jīng)過(guò)四個(gè)環(huán)節(jié):一、通過(guò)基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)新知識(shí);二、通過(guò)發(fā)明將知識(shí)轉(zhuǎn)化為滿足應(yīng)用需求的新技術(shù);三、通過(guò)前沿創(chuàng)新將技術(shù)變成新產(chǎn)品和服務(wù),開(kāi)始投入市場(chǎng);四、在商業(yè)應(yīng)用中不斷改進(jìn)、提高產(chǎn)品和服務(wù)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。從知識(shí)到技術(shù),從技術(shù)到產(chǎn)品,從產(chǎn)品到市場(chǎng),每一步都可能經(jīng)過(guò)“死亡之谷”。而數(shù)字化技術(shù)能在其中起到關(guān)鍵性的輔助作用,制造過(guò)程固然重要,但產(chǎn)品本身才是根本。

  其實(shí),數(shù)字化工廠所有的技術(shù)都是現(xiàn)成的,哪怕是最先進(jìn)的安貝格工廠,也只是西門子把一些現(xiàn)有技術(shù)重新組合到一起而已。工業(yè)4.0時(shí)代頻繁提及的技術(shù),其實(shí)3.0時(shí)代就已存在,只是今天電腦更快、科技更便宜、溝通成本更低、環(huán)境更成熟。

  目前看來(lái),離散工業(yè)的數(shù)字化是由實(shí)際的訂單來(lái)驅(qū)動(dòng)的,這跟互聯(lián)網(wǎng)高度依賴投融資的增長(zhǎng)模式不同。放眼全球,工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)已經(jīng)連續(xù)多年實(shí)現(xiàn)20%以上的增長(zhǎng),3D打印年均增速超過(guò)30%,兩者都很可能成為千億美元的市場(chǎng)規(guī)模。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更是增速顯著,市場(chǎng)規(guī)模快速接近萬(wàn)億美元量級(jí)。

  智能制造的實(shí)現(xiàn)需要有大量數(shù)據(jù)支持,包括機(jī)械、傳感器等,這些數(shù)據(jù)需要通過(guò)數(shù)字化來(lái)實(shí)現(xiàn)。譬如大型燃?xì)廨啓C(jī)有1500個(gè)傳感器,每一個(gè)傳感器都可以形成獨(dú)有的數(shù)據(jù)體系。不過(guò),數(shù)據(jù)不是最終目標(biāo),如何對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估、篩選和分析,然后從中真正獲得對(duì)業(yè)務(wù)的理解才是重點(diǎn)。

  有一個(gè)工業(yè)創(chuàng)業(yè)家表示:“工業(yè)數(shù)字化不僅僅是一項(xiàng)技術(shù)變革,跟互聯(lián)網(wǎng)興起的過(guò)程類似,它更多是帶來(lái)商業(yè)模式的變革,未來(lái)10年,它將滲透到工業(yè)制造體系的每一個(gè)毛細(xì)血管中,改變現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)的底層規(guī)律,重塑整個(gè)人類的商業(yè)社會(huì)?!?/P>

  不過(guò),中國(guó)工業(yè)界更需要的,是技術(shù)積累和沉淀的過(guò)程。數(shù)字化工廠的軟件系統(tǒng)再先進(jìn),也只是個(gè)工具。沒(méi)有產(chǎn)品核心技術(shù)上的深厚積累和深度挖掘,很難有效發(fā)揮數(shù)字化技術(shù)的關(guān)鍵性輔助作用。

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