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什么叫工業(yè)4.0 這篇文章通俗易懂

2016-03-24

  先看三個概念:

  工業(yè)1.0

  機械化,,以蒸汽機為標志,,用蒸汽動力動力驅動機器取代人力,從此手工業(yè)從農業(yè)分離出來,,正式進化為工業(yè),。

  工業(yè)2.0

  電氣化,,以電力的廣泛應用為標志,用電力驅動機器取代蒸汽動力,,從此零部件生產與產品裝配實現分工,,工業(yè)進入大規(guī)模生產時代。

  工業(yè)3.0

  自動化,以PLC(可編程邏輯控制器)和PC的應用為標志,,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(yè)生產能力也自此超越了人類的消費能力,,人類進入了產能過剩時代,。

  這三個定義都很學術,你們放心,,這是我全文最學術的一段話,,后面,我決定老和尚講故事的方法來給大家講這個故事,。

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  要理解工業(yè)4.0,,我們得先看下目前的狀況,我們稱之為工業(yè)3.X,,用修真小說的時髦描述,,也就是3.0中后期,這種狀態(tài)叫做完全的自動化和部分的信息化,。

  咱們還得從工廠的業(yè)務模式說起,。

  作為一個工廠,存在的目的只有兩個,,生產產品,,然后賣出去。所以在工業(yè)企業(yè)中,,通常會分為兩個大的部門,,一個是生產部門,一個是業(yè)務部門,,前者通過MES(制造執(zhí)行系統)管理,,后者通過ERP(管理信息系統)來管理。

  這兩個系統啥區(qū)別呢,?ERP更傾向于財務信息的管理,,而MES更傾向于生產過程的控制,簡單的說,,ERP主要告訴你客戶需要生產多少個瓶子,,哪天下單,哪天要貨,,而MES主要負責監(jiān)控和管理生產這些瓶子的每一個步驟和工序如何實現,。

  在中國工廠的很多車間里,各個生產設備之間,、生產設備和控制器之間,,都已經基本實現了連通。再牛逼一點的公司里,整個工廠已經通過制造執(zhí)行系統(MES)連通起來,,而業(yè)務部門全部通過ERP連通起來了,。

  發(fā)現問題了嗎?

  ERP和MES其實并沒有連起來,!

  所以當ERP給MES下達生產計劃指令后,,MES在生產過程中發(fā)生了與計劃偏差的事項(比如設備壞了,原料不合格等等),,MES會根據車間的實際情況進行調整,。但是ERP是不知道的!所以它會繼續(xù)按照原本的計劃執(zhí)行訂單,,時間久了,,財務系統和工廠的實際情況就會出現非常大的偏差。

  至于為啥沒連起來,,兩個原因,,首先是ERP和MES的開發(fā)公司通常是兩撥人,搞財務的和搞生產的合作,,不但互相不懂對方的職業(yè)術語,,雞同鴨講,而且互相看不上對方,。另外,,業(yè)務部門和生產部門在公司里通常是分開運營,各自的領導有各自喜歡的供應商(原因你懂的),。

  當然,,人民群眾的智慧是無窮的,他們是斷然不會干等著兩個系統的偏差越來越大的,,既然系統不給力,,咱人工上,咱們工人有力量,。所以工廠車間通常會定期把MES的調整項做成一個表,,交給業(yè)務部門,然后由業(yè)務部門手動在ERP中調整過來,。

  ERP和MES的問題只是工廠內系統斷層的一個問題縮影,,事實上工廠里還有非常多的其他系統,設計,、制造、采購,、辦公等等,,這些系統都是一個個的信息孤島,互相都不知道對方在干啥,干到哪一步了,。其中一個部分出了特殊情況,,其他部分都不知道,只有等到問題出現了,,才能退回來,,所有系統再一個個改。

  插一句,,老羅的錘子手機之所以難產,,就是因為在設計的時候,生產人員并沒有實時了解情況,,所以實際生產時發(fā)現原本的牛逼設計會導致良品率很低,,只能退回去重新設計。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,,往往要用一兩年的時間。

  當然,,這種事也不是第一天存在的,,以前因為在工業(yè)時代,產品的生命周期很長,,兔哥的老東家,,西門子一個型號的變頻器可以賣三十年,這樣一兩年的研發(fā)上線時間也就顯得不那么長了,,其余的問題,,靠著人工溝通,雖然有錯,,倒也都相安無事,。

  然而,可怕的狼終于還是來了,。

  這兩只狼,,一只叫產能過剩,一只叫互聯網,。

  全球性的產能過剩,,導致企業(yè)的競爭越來越激烈,以往一款產品賣三十年的做法已經不行了,,你跑不快,,有的是快的。老羅的錘子手機僅僅晚上線了幾個月,,就從一款萬眾期待的爆款,,成為了臭大街的過時貨,,產品的生命周期大大縮短了。

  互聯網時代的到來,,撼動了工業(yè)時代的一大基礎,,信息不對稱。工業(yè)時代里,,因為生產廠家無法低成本的了解每一個客戶的需求,,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,,成為一款產品,。

  比如你想要一雙適合你的腳的鞋子,鞋廠是無法知道你的腳多大的,,所以只能測量很多人的腳之后,,把最集中的尺碼分成40號,41號,,42號等等,,但是如果你的腳偏肥或偏瘦,對不起,,概不伺候,。

  互聯網改變了這個局面,人與人,,人與廠商,,可以低成本的實現連接,從而讓每個人的個性需求被放大,,人們越來越喜歡個性化的東西,。但是個性化的東西需求量沒有那么大,這就需要工業(yè)企業(yè)能夠實現小批量的快速生產,。

  這兩只狼,,逼迫著傳統工業(yè)必須做一件事,一件工業(yè)社會最不愛做的事,,就是快速,、小批量、定制化的生產,。

  這個時候,,先得做點準備工作,就是工業(yè)3.0首先要進化為3.X,,所謂工業(yè)3.X,,其實就是先把ERP和MES等等信息系統徹底打通,讓工廠原本的所有信息孤島實現連通,。這個時候,,就從完全的自動化和部分的信息化,,進入了完全的自動化和完全的信息化,也就是工業(yè)3.0大圓滿階段,。

  別小看這個過程,單就這一條,,也許我們中國就需要十年甚至更長才能完成,。

  好了,前面的都是現實問題,,3.0大圓滿之后,,我們就要開始科幻燒腦之旅了,我們終于要沖擊工業(yè)4.0了,。這個過程中,,3.0中以及完全的自動化和信息化要開始做一件事,就是結婚,,生孩子,。

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  這個過程,德國叫工業(yè)4.0,,美國叫工業(yè)互聯網,,我們工信部稱之為兩化融合,物聯網的腦殘粉們把它叫做萬物互聯,。

  這里我要說一下,,所有的物,如果需要互聯溝通時,,就有一個問題,,說什么語言?說英語,、德語,、還是四川話?

  通訊協議是什么,,這個是一個關鍵問題,。你可能會說,為什么不用現在互聯網的通訊方式,,也就是TC/PIP協議,,這是個技術問題,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么太懂),。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(yè)生產中,對于速度,、精度和安全性的要求,,要遠遠高于你在家下德藝雙馨的蒼老師電影的要求。

  所以萬物互聯,,必須需要一個專門的通訊協議,。

  這也是德國的工業(yè)4.0,美國的工業(yè)互聯網,,以及中國的兩化融合中國制造2025,,這些時髦的名詞背后隱藏的核心問題,大家在爭這個通訊標準,。美國的互聯網世界第一,,所以美國人希望從信息化層降維到自動化層;而德國的機械制造業(yè)最強,所以他更希望從自動化層升格到信息化層;中國嘛,,制造業(yè)第一大國,,互聯網第二強國,所以兩邊都不想跟,,打算自己搞個互聯網+,,也叫中國制造2025。

  按照修真小說的習慣,,每一個境界都要分成一個小境界,,以突顯差異和牛逼,我按照這個方法,,把工業(yè)4.0也分成六重天,。

  工業(yè)4.0第一重天,智能生產,。

  之前我們說過,,生產設備和管理信息系統也各自連接起來,并且設備和信息系統之間也連接起來了,。你有沒有覺得還缺點什么,?沒錯,就是生產的原材料和生產設備還沒有連接起來,。

  這個時候,,我們就需要一個東西,叫做RFID,,射頻識別技術,。估計你聽不懂,簡單來說,,這玩意兒就相當于一個二維碼,,可以自帶一些信息,,他比二維碼牛叉的地方,在于他可以無線通訊,。

  我還是來描述一個場景,,百事可樂的生產車間里,生產線上連續(xù)過來了三個瓶子,,每個瓶子都自帶一個二維碼,,里面記錄著這是為張三、李四和王二麻子定制的可樂,。

  第一個瓶子走到灌裝處時,通過二維碼的無線通訊告訴中控室的控制器,,說張三喜歡甜一點的,,多放糖,然后控制器就告訴灌裝機器手,,“加二斤白糖,!”(張三真倒霉……)。

  第二個瓶子過來,,說李四是糖尿病,,不要糖,控制器就告訴機器手,,“這貨不要糖,!”

  第三個瓶子過來,說王二麻子要的是芬達,,控制就告訴灌可樂的機械手“你歇會”,,再告訴灌芬達的機械手,“你上,!”

  看到了,,多品種、小批量,、定制生產,,每一灌可樂從你在網上下單的那一刻起,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,。

  工業(yè)4.0第二重天,,智能產品。

  生產的過程智能化了,,那么作為成品的工業(yè)產品,,也同樣可以智能化,,這個不難理解,你們看到的什么智能手環(huán),、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,,不斷的采集用戶的數據并上傳到云端去,,方便用戶進行管理。

  德美工業(yè)4.0和工業(yè)互聯網的核心分歧之一,,就是先干智能工廠,,還是先搞智能產品。德國希望前者,,美國希望后者,。至于中國,我們就搞加,,還是加這個東西好,,正加反加都行,反正能糊弄住大家就行,。

  工業(yè)4.0第三重天,,生產服務化。

  剛才說了,,智能產品會不斷地采集用戶的數據和狀態(tài),,并上傳給廠商,這個就使一種新的商業(yè)模式成為可能,,向服務收費,。我好多年前在西門子的時候,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出來的傻×決定,,但是現在我才明白這是若干年前就已經開始為工業(yè)4.0的生產服務化布局了。你對西門子的印象是什么,?冰箱,?你個糊涂蛋,西門子這些年已經悄然并購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,。

  這個服務是什么呢?比如西門子生產一臺高鐵的牽引電機,,以往就是直接賣一臺電機而已,,現在這臺電機在運行過程中,會不斷的把數據傳回給西門子的工廠,這樣西門子就知道你的電機現在的運行狀況,,以及什么時候需要檢修了,。高鐵廠商以往是怎么做的?一刀切,,定一個時間,,到時間了不管該不該修都去修一下,更我們汽車保養(yǎng)沒什么差別?,F在西門子可以告訴你什么時候需要修什么時候需要養(yǎng)護,,你要想知道,對不起,,給錢,。

  再舉個例子,智能產品實現后,,每一輛汽車都會不斷地采集周邊的數據,,來決定自己的行駛路線,整個運輸系統會完全服務化,,任何人都不需要再買車,有一天也許自己開車會成為嚴重的違法行為,,因為設備是智能的,,而人確是不可控的。

  在這個階段,,所有的生產廠商都會向服務商轉型,。

  工業(yè)4.0第四重天,云工廠,。

  當工廠的兩化融合進一步深入的時候,,另一種新的商業(yè)模式就有要孕育而生了,這就是云工廠,。

  工廠里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(yè)互聯網上,此時我們就可以看到,,哪些工廠的哪些生產線正在滿負荷運轉,,哪些是有空閑的。那么這些存在空閑的工廠,,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)為什么發(fā)展的這么快,,就是因為創(chuàng)業(yè)者只需要專注于產品和模式創(chuàng)新,,不需要自己去買一個服務器,而是直接租用云端的服務就行了。而目前工業(yè)的創(chuàng)業(yè)者,,還是要不斷地糾結于找OEM代工還是自建工廠中,,這個極大地限制了工業(yè)領域的創(chuàng)新。當云工廠實現的時候,,我預言中國的工業(yè)領域將出現一個比互聯網大百倍以上的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)浪潮,,那個時候這個社會的一切都將被深刻的改變。

  兔哥之所以堅定地要做工業(yè)互聯網領域的投資和創(chuàng)業(yè)服務,,就是在等這個風口,。但愿我是先輩,不是先烈,。就算是先烈也沒關系,,咱思想覺悟高,是一個純粹的人,,一個脫離了低級趣味的人,。..(此處略去一萬字廣告,領會精神即可)

  工業(yè)4.0第五重天,,跨界打擊,。

  互聯網行業(yè)天天說降維打擊傳統行業(yè),什么谷歌小米阿里巴巴樂視,,可是我告訴你,,當工業(yè)4.0進入第五重天時,工業(yè)企業(yè)的跨界打擊將比這些互聯網企業(yè)猛烈百倍,。這個過程將從根本上撼動現代經濟學和管理學的根基,,重塑整個商業(yè)社會。

  舉個例子,,一個生產手表的廠商,,這個表每天貼著你的身體,采集你身體的各項數據,,這些數據對于手表廠商也許沒啥用,,但是對于保險公司就是個金庫,這個時候,,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(tài),,所有的商業(yè)模式都將被重塑。

  工業(yè)4.0大圓滿,,黑客帝國,。

  整個工業(yè)4.0過程,,就是自動化和信息化不斷融合的過程,也是用軟件重新定義世界的過程,。

  在未來,,多元宇宙將在虛擬世界成為現實,一個現實的世界將對應無數個虛擬世界,。改變現實世界,,虛擬世界會改變;改變虛擬世界,現實世界也會改變,。一切都在基于數據被精確的控制當中,,人類的大部分體力勞動和腦力勞動都將被機器和人工智能所取代,所有當下的經濟學原理都將不再試用,。


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