18世紀(jì)中葉,蒸汽機(jī)讓社會生產(chǎn)進(jìn)入機(jī)械化時代;
19世紀(jì)70年代,電力讓人類社會進(jìn)入電氣時代;
20世紀(jì)90年代,通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)讓社會進(jìn)入信息時代高速發(fā)展時期。
三次工業(yè)革命,每一次都讓社會生產(chǎn)效率呈爆發(fā)式增長。而眼下,智能制造的概念又掀起了第四次工業(yè)革命,德國的工業(yè)4.0,美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),中國的智能制造2025,都在這場革命之下排好了陣仗。
毫無例外,每一次的革命都是為了生產(chǎn)效率的提高,但這次,世界各國對生產(chǎn)效率的提高,卻定位在了1%。
而在剛過去不久的2050大會上,鋅財(cái)經(jīng)記者也奔赴了智能制造主題的分會場,見到了積夢智能,一家工業(yè)智能科技公司的創(chuàng)始人謝孟軍。在會場,鋅財(cái)經(jīng)記者也與謝孟軍對第四次工業(yè)革命“1%的小目標(biāo)”進(jìn)行了長時間的探討。
(積夢智能創(chuàng)始人謝孟軍接受鋅財(cái)經(jīng)采訪)
其實(shí),1%的目標(biāo)并不小。
前三次的革命,已經(jīng)把社會生產(chǎn)效率提升到了足夠的高度。而底盤足夠大,哪怕是1%的進(jìn)步,進(jìn)步也足夠大。
從蘋果工廠出身的謝孟軍,接觸了大量的制造工廠,出來創(chuàng)業(yè)之后,又跑遍了家鄉(xiāng)寧波的上百家工廠。在采訪中,謝孟軍告訴鋅財(cái)經(jīng),大部分的工廠包括一些諸如汽車、3C的高端制造工廠,最大的痛處是無法讓各個部門串聯(lián)成一個整體。
在蘋果制造工廠里待過,又看過數(shù)百家傳統(tǒng)工廠的謝孟軍,也和鋅財(cái)經(jīng)分享了這些年來他對中國智能制造的一些看法。
他說,所有的部門就像一個個孤島,而這些孤島之間的距離,就是與1%小目標(biāo)之間的巨大鴻溝。
積夢智能創(chuàng)始人 | 謝孟軍
1
中國智能制造的小目標(biāo):1%的進(jìn)步
首先還是要明確一下智能制造的概念,為什么德國叫工業(yè)4.0,美國叫工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),而我們就叫智能制造。
德國提出來了工業(yè)4.0之后,國內(nèi)才有了智能制造這個概念。所謂工業(yè)4.0,基本上就是按照解決不同的問題來定義工業(yè)4.0,而工業(yè)4.0想要解決的問題,是希望用CPS的方式把整個工廠互聯(lián)互通,成為智能工廠。
在德國提出來工業(yè)4.0之后,美國提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),其實(shí)這些名稱并不是隨意取的。美國目前整個互聯(lián)網(wǎng)非常發(fā)達(dá),所以美國就想利用它們發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng),來改善它整個的工業(yè)體系,想要利用互聯(lián)互通的方式把所有設(shè)備打通。
這些名詞的產(chǎn)生是符合每個國家工業(yè)發(fā)展不同特征的。德國在設(shè)備硬件方面非常厲害,而美國互聯(lián)網(wǎng)也非常厲害,所以它們的出發(fā)點(diǎn)會不一樣。但是它們的目標(biāo)是一致的,希望搶在下一個工業(yè)革命當(dāng)中那個制高點(diǎn)。
如果我們把維度降到地球村來參考,其實(shí)分工是很明確的,設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、配件等等都有專人負(fù)責(zé)。那么,在德國的工業(yè)4.0和美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之前,中國的定位是什么?世界制造工廠,全球最大制造國,全球各地需要的高端的、低端的零配件我們都有。
在工業(yè)2.0向工業(yè)3.0轉(zhuǎn)型的過程當(dāng)中,中國要做的事情是用機(jī)器換人。而現(xiàn)在,各個發(fā)達(dá)國家都提出了工業(yè)發(fā)展的新概念,所以中國為了應(yīng)對全球制造領(lǐng)域內(nèi)的分工,提出了中國制造2025。
中國提出中國制造2025的概念,同其他發(fā)達(dá)國家一樣,想要在十大領(lǐng)域里搶占制造領(lǐng)域中的制高點(diǎn)。
但不論是哪個國家,提出工業(yè)發(fā)展的新方向,最終的目的是為了提高效率。
根據(jù)美國通用公司的調(diào)查,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的效率只要提升1%,帶來的效應(yīng)是巨大的。以航空領(lǐng)域?yàn)槔绻麄€航空行業(yè)節(jié)省1%的燃料,那就能夠省下300億美金。在電力行業(yè)這個數(shù)字是660億美元、醫(yī)療領(lǐng)域是630億美元、鐵路領(lǐng)域是270億美元、而在石油天然氣行業(yè),節(jié)省下來的經(jīng)費(fèi)將達(dá)到驚人的900億美元。
把1%的威力放大到全球規(guī)模來看,它的效益是非常驚人的。對無利不起早的商人來說,在利益的驅(qū)動下,會把全球的智能制造推動起來。
2
信息孤島間的橋梁,是頂層設(shè)計(jì)
雖然提出智能制造2025的概念已經(jīng)有一段時間,但我們也知道目前也尚處在起步階段,讓制造業(yè)轉(zhuǎn)型,還是有很多的步子要走。
我們知道很多傳統(tǒng)工廠里,以單個應(yīng)用為信息督導(dǎo)的特別多。而這些有關(guān)聯(lián)卻又單獨(dú)存在的信息督導(dǎo),就可以叫做信息孤島。
一個工廠從小規(guī)模發(fā)展壯大,必然會增添新的部門和職能,比如DOE分析、量產(chǎn)性管控等等這些東西。而這些隨著工廠發(fā)展拓展的業(yè)務(wù)板塊,必然會增加新的應(yīng)用。但絕大部分工廠的做法是怎樣的?我增加一個部門,就增加一個對應(yīng)的APP;出現(xiàn)一個問題,我就去解決一個問題。
那么,問題來了。
這樣做的結(jié)果就是,每個部門之間的應(yīng)用是割裂的,就像一片海里的若干個孤島一樣。在蘋果的經(jīng)歷也讓我認(rèn)為,這是傳統(tǒng)制造企業(yè)最大的問題。連同一個企業(yè)的各個部門都無法高效協(xié)同,請問你怎么做到智能制造?
蘋果公司在制造工廠是如何做的?他們在做之前就已經(jīng)從頂層搭好了邏輯和框架,已經(jīng)清楚要什么,大的模塊有哪幾塊,如何讓各個模塊之間的數(shù)據(jù)流通起來……這些東西,已經(jīng)事先思考的非常清楚了。
其實(shí),事先從頂層設(shè)計(jì)的思考邏輯,就是一個數(shù)字工廠的模型。跟蘋果公司一樣,每個工廠都會有不同的數(shù)字模型,比如以產(chǎn)品為中心從設(shè)計(jì)開始到供應(yīng)商、到生產(chǎn)、到銷售、到供應(yīng)鏈……哪怕是一些模塊還沒有拓展,都是能夠事先搭好整個數(shù)字模型的。
數(shù)據(jù),只有流通起來才是最有價值的。
為了讓數(shù)據(jù)的價值放到最大,我們在中間這層加一個PAAS層以及海量的數(shù)據(jù)儲存,和一個儲存的引擎。另外,我們也有很多檢測報警框架和機(jī)器學(xué)習(xí)框架。
在我們目前切入的3C和汽車行業(yè)里,我們打造了很多這樣的模型。在行業(yè)打磨的這幾年里,我們已經(jīng)能夠讓大數(shù)據(jù)可視化,為了搭好最底層的統(tǒng)計(jì)分析框架,我們自己也做了很多數(shù)據(jù)采集的方案,比如自動采集器、終端、移動端和很多適配器的方案。
在這個基礎(chǔ)之上,我們做了一個工業(yè)的APP Store。我們都知道,現(xiàn)在有一個事實(shí):APP都是IT和懂技術(shù)的人來開發(fā)的。但實(shí)際上我們的業(yè)務(wù)需求提到IT那邊后,最終是由代理商完成這些功能的。
但我們要做的是自己搭建所有的應(yīng)用過程。
我們會有一個這樣的思考,建一個基于樂高的思想設(shè)計(jì)的系統(tǒng)平臺,它的底層會有一個底層服務(wù)。因?yàn)槲覀儓F(tuán)隊(duì)大多數(shù)都出身自互聯(lián)網(wǎng),所以,我們在基于容器云的模式上搭建了一整套方案,就是用“微服務(wù)+容器”的方式搭建了整個底層服務(wù)。
在這之上我們自己搞了一套數(shù)據(jù)存儲的軟件,同時要支持OLAP和OLTP兩個板塊,既能夠做到實(shí)時分析,還能夠有一些歷史分析的東西。
我們現(xiàn)在基本上是以PG為主,就是類似于Oracle的開源數(shù)據(jù)庫,基于這個數(shù)據(jù)庫我們做了一個大型的解決方案。我們同時又跟Hadoop等等這些接口串起來,在這個基礎(chǔ)上搭建了數(shù)字工廠模型,我們把設(shè)備、測量、產(chǎn)品、售后、缺陷、任務(wù)這些東西抽象化出來,到數(shù)字工廠模型里面,在這之上再設(shè)一些SAAS服務(wù),統(tǒng)計(jì)分析、檢測分析、統(tǒng)計(jì)報警這些技術(shù)服務(wù)的東西。
再比如工裝管理的應(yīng)用開發(fā),我們利用數(shù)字工廠模型里面的三個板塊,就可以搭建出來工裝管理模塊。工裝、設(shè)備怎么用一個應(yīng)用管理起來?
這只是一個舉例,一個工廠會有很多需要解決不同問題的應(yīng)用。工廠越大,所需要的數(shù)據(jù)工廠模型就越復(fù)雜,需要搭建的應(yīng)用就越多。工廠里面關(guān)心的包括幾個東西,一個是所謂的效率問題,一個是財(cái)務(wù)問題,一個是質(zhì)量問題。效率問題可能是MS,財(cái)務(wù)問題是ER,質(zhì)量問題是MS和ERP。
他們不可能把整個數(shù)字工廠的東西都交同一家公司來做。如果在這方面創(chuàng)業(yè),我的建議是選擇一個具體的口子切入。比如我們作為一個初創(chuàng)企業(yè),是專門針對做質(zhì)量,從業(yè)務(wù)角度說是全面質(zhì)量,從設(shè)計(jì)開始,設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售、售后等等,這塊所有的東西做了一個全面的解決方案。
總結(jié)一下這一塊,我想說的是,要消除信息孤島的狀況要從頂層設(shè)計(jì)就開始。
3
孤島的距離,1%的距離
但不可否認(rèn),目前大多數(shù)企業(yè)各部門,以信息孤島的形式運(yùn)作的現(xiàn)象是普遍存在的。而這樣的運(yùn)作方式,也無法讓企業(yè)最大化的做到高效運(yùn)行,也就是離各國都在追求的1%,還有一定的距離。
有這么個現(xiàn)象,大家可以思考一下:
在大部分傳統(tǒng)企業(yè)里,紙張依然是記錄的重要載體,但其實(shí)在紙質(zhì)記錄的方式下,所有的數(shù)據(jù)是散落的。比如,在汽車制造工廠,汽車?yán)镉幸粋€扭矩箱是要扭螺絲的,但一輛汽車有兩三個扭矩箱,都會在不同流程,不同時間,甚至不同的人去操作,這些數(shù)據(jù)都是分散的,可能一個星期就沒了。
(紙張依然是記錄的重要載體)
但事實(shí)上,這些數(shù)據(jù)都是相互關(guān)聯(lián)的,那我們?nèi)绾伟堰@些數(shù)據(jù)采集起來并長期保存呢?
對于這個問題,最好的答案應(yīng)該是:一體化。怎么來解釋這三個字?
第一,多種數(shù)據(jù)采集并且電子化
任何一個零件,一個部分,直至最終的成品,其實(shí)每一個部件之間都是有關(guān)聯(lián)的。你要分析它們之間的關(guān)系,就必須把每一個可記錄的數(shù)據(jù)都采集起來,并保存在數(shù)據(jù)庫里。
每一個數(shù)據(jù)都是構(gòu)建數(shù)字工廠模型的磚瓦。
第二,多種數(shù)據(jù)源的一體化
一家工廠,越到發(fā)展的后期,所牽扯到的數(shù)據(jù)會越來越多。比如,設(shè)備數(shù)據(jù)、流程數(shù)據(jù)、供應(yīng)商數(shù)據(jù)、設(shè)備信息、工藝事件、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、售后質(zhì)量等等,這些數(shù)據(jù)其實(shí)是可以把這些數(shù)據(jù)統(tǒng)一錄到模型和系統(tǒng)平臺里的。
第三,標(biāo)準(zhǔn)一體化
數(shù)據(jù)一體化之后,其實(shí)很大程度上已經(jīng)做到了標(biāo)準(zhǔn)一體化。即便是在一家工廠里,會牽涉到非常多的設(shè)備,不同設(shè)備的協(xié)議不一樣、格式也不一樣,就同一個品牌不同的版本格式就會不一樣,不同品牌的差異就更大了。還有各種格式的,工廠里面比較多的是表格格式,還有CMS、DMO等各種設(shè)備格式。
所以,這么多不同類目的東西是要有一套自己的標(biāo)準(zhǔn)的。那我們積夢自己來說,我們先會對數(shù)據(jù)做一個清理,然后轉(zhuǎn)換成我們自己的標(biāo)準(zhǔn),再錄到我們的數(shù)據(jù)工廠里。
因?yàn)橹挥袠?biāo)準(zhǔn)化之后,數(shù)據(jù)處理、分析才能做到一致性。
這里有一個數(shù)據(jù)一體化之后的效果圖。第一個圖是汽車零配件的,它有不同的點(diǎn),有不同的設(shè)備去檢測它;第二個圖來自于所有不同的設(shè)備的測量數(shù)據(jù)。然后利用三維的引擎把它渲染起來,就可以實(shí)時看得到怎樣測質(zhì)量體系的情況。
這些數(shù)據(jù)可以用來進(jìn)行虛擬匹配。那么,什么是虛擬匹配?虛擬匹配有什么用?
假設(shè)零件A和零件B是兩個相互裝配的零件,A和B都有充分的測量數(shù)據(jù)。在沒有裝之前,就可以根據(jù)檢測到的數(shù)據(jù),去做虛擬匹配的過程,這可以極大地提高效率,在它裝之前就可以立馬分析出這個東西能否裝進(jìn)去。
還有一個問題,大家也可以思考一下。
制造業(yè)里有很多問題可能是尺寸問題。舉一個簡單的例子,一個車門、一個車身,車門和車身要裝起來,裝起來之后其實(shí)整個車門和車身之間是有空隙的,這個空隙嚴(yán)重影響了幾個東西,第一個是異響,第二個漏雨。這是個很大的質(zhì)量問題,但是車身檢測的是A設(shè)備,但車門卻來自于別的供應(yīng)商,而且給車門做檢測的與給A設(shè)備做檢測的,并不是同一個設(shè)備。但是兩組數(shù)據(jù)完全不一樣,你怎么去分析?
所以,基于這兩個例子,也可以知道虛擬匹配有多大的意義。但虛擬匹配的前提是數(shù)據(jù)一體化,只有數(shù)據(jù)一體化之后,才能做有效的數(shù)據(jù)分析。
4
拉近1%的距離
在這個時代,大數(shù)據(jù)的重要特征是什么?是價值。而把這些數(shù)據(jù)的價值擴(kuò)大,也是拉近與1%的小目標(biāo)的關(guān)鍵。
但是工業(yè)大數(shù)據(jù)有一個特征是低密度的價值,也就是說它的數(shù)據(jù)量很大,但是有價值的數(shù)據(jù)卻是很小的一部分,怎樣找出這些有價值的數(shù)據(jù),其實(shí)是非常重要的一步。
這里有一個汽車?yán)锝?jīng)常應(yīng)用的所謂的相關(guān)性分析。在汽車裝配的過程中,其實(shí)A零件裝在B零件上,當(dāng)然,這兩個都會做數(shù)據(jù)檢測,A零件有偏移會導(dǎo)致B零件偏移。但是檢測的結(jié)果都是以B零件為結(jié)果,你會發(fā)現(xiàn)B零件偏移了,但根據(jù)B零件的數(shù)據(jù)去調(diào)整,并不能修復(fù)好裝配過程當(dāng)中的問題。只有調(diào)整A零件,才能解決問題,也就是說它會存在相關(guān)性。
通過這個例子,我想說的是,數(shù)據(jù)量很大,但關(guān)鍵是如何找到有效信息,關(guān)聯(lián)信息,才能把信息的價值最大化。
在積夢這里,我覺得數(shù)據(jù)是可以在以下幾個方面發(fā)揮很大的作用的。
1.最終良率預(yù)測
當(dāng)然,預(yù)測良率還是以統(tǒng)計(jì)概率為主,在完成統(tǒng)計(jì)概率以及零配件的測量之后,根據(jù)概率的分布,我們計(jì)算出最后使用該零件產(chǎn)品的合格率。在最終的呈現(xiàn)結(jié)果上,由于人不可能一直實(shí)時盯著,所以,我們提供了很多的可視化分析。
2.產(chǎn)品的缺陷分析
目前,制造企業(yè)里面應(yīng)用最多的可能是統(tǒng)計(jì)分析。但我們利用統(tǒng)計(jì)分析再結(jié)合傅立葉計(jì)算的一些算法,做產(chǎn)品缺陷的聚攏分析?;诮y(tǒng)計(jì)概率,當(dāng)最終的產(chǎn)品有缺陷時,根據(jù)缺陷類型,給出每個組件可能導(dǎo)致該缺陷的概率,幫助工程師準(zhǔn)確推斷出引起缺陷的原因。
3.測量數(shù)據(jù)實(shí)時報警
在眾多大數(shù)據(jù)下怎樣做到數(shù)據(jù)的實(shí)時報警預(yù)警,這是至關(guān)重要的,特別是對于制造企業(yè)來說,報警預(yù)警應(yīng)該說是最為重要的東西。因?yàn)椴荒艿鹊轿覀兪潞笤侔l(fā)現(xiàn)這個問題時,再去處理這個事件。利用數(shù)據(jù)后臺的聚算、消息隊(duì)列,分布式的檢測,我們實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)的實(shí)時報警預(yù)警。當(dāng)然還有很多結(jié)合業(yè)務(wù)的東西,基于HPC的報警,基于單點(diǎn)的報警,基于概率的報警。
4.呈現(xiàn)智能報告
最后,我們還做了一個類似BI的工具,因?yàn)樵诠S里面,很多時候我們還要做數(shù)據(jù)分析、匯報、質(zhì)量分析,基于這個東西,我們會做一個類似工業(yè)的PPT工具。
我剛才講到因?yàn)樗械臄?shù)據(jù)都聚到一起了,那你去做數(shù)據(jù)分析的時候,這個APP所有組件都已經(jīng)做好,那只要設(shè)計(jì)一下數(shù)據(jù)源,就可以立馬做出你所需要的所有數(shù)據(jù)的報表。當(dāng)然我們還會把這些東西做一些歷史快照,導(dǎo)成PDF。
分享這么多,想要表達(dá)的是,中國的傳統(tǒng)企業(yè)要向智能制造轉(zhuǎn)型,要做的還有很多。哪怕是1%的進(jìn)步,也是一個路漫漫其修遠(yuǎn)兮的過程。也希望今天的分享能夠給大家?guī)硪欢ǖ乃伎己蛶椭?/p>
文章 ∣ 單一
責(zé)編 ∣ 美麗
攝影 ∣ 黃碩
手繪 ∣ 精衛(wèi)
?本文版權(quán)歸“鋅財(cái)經(jīng)”所有
部分圖片來自網(wǎng)絡(luò)
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