中国于2015年也发布了工业化与信息化融合的“中国制造2025”,同样高度重视智能制造。那么机器人、自动化就是智能制造了吗?我们究竟怎么来辨别什么是智能制造呢?
1、智能制造的核心是什么?
传统的制造系统在前三次工业革命中主要围绕着它的五个核心要素进行技术升级,它包含了:
Material——材料,包括特性和功能等
Machine——机器,包括精度、自动化、和生产能力等
Methods——方法,包括工艺、效率、和产能等
Measurement——测量,包括六西格玛、传感器监测等
Maintenance——维护,包括使用率、故障率、和运维成本等
这些改善活动都是围绕着人的经验开展的,人是驾驭这5个要素的核心。生产系统在技术上无论如何进步,运行逻辑始终是:发生问题->人根据经验分析问题->人根据经验调整5个要素->解决问题->人积累经验。
而智能制造系统区别于传统制造系统最重要的要素在于第6个M,也就是建模(Modeling——数据和知识建模,包括监测、预测、优化和防范等),并且通过这第6个M来驱动其他5个M的要素,从而解决和避免制造系统的问题。
因此,智能制造运行的逻辑是:发生问题->模型(或在人的帮助下)分析问题->模型调整5个要素->解决问题->模型积累经验,并分析问题的根源->模型调整5个要素->避免问题。智能制造所要解决的核心问题是知识的产生与传承过程。
如何发展智能制造?
1、中国制造现阶段存在的问题
第一,中国制造不应该再停留在人力或工厂领域。国内的一些制造企业目前还只是停留在工厂进行加工生产,而不是开发技术,那么即使行业做得再大,关键零部件仍要依靠进口。
第二,中国制造不应该再把贴牌当作是一种正常的模式。贴牌生产并不能代表企业强大与否,因为企业基础零部件基本上全部靠进口,基础工艺全部靠照搬。
制造追求的是对工艺的卓越性,从手工制造、到机器制造、到软件集成,到最后的未来数字化制造--让全世界帮我们制造,而不是我们帮别人生产,才是制造的智慧,才是中国制造应该具备的智慧。
2、如何实现智能制造?
要实现智能制造,首先要解决智能维护这个大问题,再做智能预测,最后做到无忧系统与大价值。具体来看分为以下几个阶段:
第一阶段,全员生产系统。这个是日本提出来的。应该是七八十年代整个制造系统当中引以为核心的标准。这种固化在了组织和对人培训方面。
第二阶段,精益制造和6-Sigma。它的核心价值是如何以数据作为标准建立管理体系,在这个基从础下面包括质量管理体系、产品全生命周期管理体系等等。这个时候数据真正在制造使用过程中发挥作用。
第三阶段,数据驱动的预测性建模分析。目前处于转型的最重要时期,我们还没有完全到达第三个阶段。以数据驱动的预测性建模分析,指的是怎么把隐性的问题显性化,显性化之后解决隐性的问题,避免显性问题的发生。
第四阶段,以预测为基础的资源有效性运营决策优化。对于过去产生的关联性都能够建模之后,怎么根据系统生产、环境、人员多方要素变化进行实时动态优化。
第五阶段,“信息-物理”系统。我们认为它是建立在对于所有设备本身运行的环境、活动目标非常精确建模基础上,这个时候我们产生知识的应用和传承问题。
创业家
【中国智造新力量50人】是亿欧近期开展的专题策划,将关注智能制造领域(机器人、先进制造装备、工业物联网与互联网等)的投资人、创业者、以及传统制造业公司的智能制造创新部门负责人,对优秀的,在制造业一线通过资本和技术手段,推动智能制造历史进程的创新者进行报道。此外,亿欧智库对智能制造领域的行业研究也将同步进行,之后将发布相关报告,欢迎相关企业、投资机构与我们交流联系。
近日,在天鹰资本年会上,天鹰资本参资的博创智能创始人兼董事长朱康健先生,以“紧抓时代脉搏 构建智能共享新平台——装备制造业工业互联网转型”为主题,分享了博创智能作为传统装备制造业企业,是如何转型智能制造的。本文来源于朱康健先生演讲的归纳与总结。
博创智能创立于2003年初,主要设计、制造注塑机,博创现已成为中国注塑机行业高端产品一线品牌。注塑是指将塑料利用模具制成各种形状的塑料制品,我们日常使用的手机、相机、矿泉水、笔等都是注塑加工出来的。注塑的应用非常广泛,广东差不多50%的企业会有注塑机。在中国,注塑行业一年销售总额在500亿左右,注塑机总销量约9万台。在全球,注塑市场的总估值约1000亿,注塑机总销量约18万台。
2010年起,博创智能开始探索智能制造。2013年博创开始跟美的、长虹进行战略合作,2015年组建团队班子,到2018年开始进入了一个新的智能制造的方式方法。2015年博创智能成为了中国首批46家智能制造示范企业,提出“注塑工业4.0”,2017年参与了国家注塑机互联互通综合标准的制定。
博创智能智能制造分为两个方面:自身制造注塑机的过程实现智能制造,以及帮助客户实现智能制造。 自身的智能制造主要通过智能化无人工厂实现,新工厂将于2018年投入应用。帮客户实现智能制造,则主要是讲无人注塑方案整体输出,基于设备联网建立大数据和工业互联网平台,通过向行业提供数据采集、MES软件、塑云APP等软件服务,吸引产业链上下游共同构建注塑工业互联网平台和生态体系。
制造注塑机的智能制造——智能工厂
过去,博创智能的工厂是传统、单一的离散型制造,生产的每台机器都需要专人监管,轮岗排班压力很大,同时,雇佣这些员工需要高额的资产投入。
博创正在建设的未来工厂则是拉动式生产,客户的需求可以直接排产。新工厂以云制造计算平台为支撑,建设了包括SAP软件,MES系统等的产品全生命周期的智能管理系统,工厂里也使用了很多无人化的小车以及智能化的单元。
预计2018年底基本上新工厂投入应用,博创希望这个占地50多亩,100人的单一工厂,可以不含税做到八个亿的收入。
注塑机客户的智能制造——整体解决方案
注塑机到注塑整体解决方案
以注塑机为中心,博创智能整合了注塑全流程的模温机、冷水机、干燥机、上料机,机械手等,通过他们的互联互通和云端协同管理,构建了注塑工业4.0整体解决方案,并提供给客户。去年底,博创帮助美国一家公司做了一套无人的塑料箱生产线,这也是行业首条取得美国UL安全认证的智能无人化产线。英国伯明翰的客户也采购了博创方案用于生产路虎、捷豹汽车塑料件。一家工厂原来生产一个塑料衣柜的成本为98-110美元,使用博创的方案后,成本降为22美元。
通过整合全球的博创注塑机数据,2018年初,博创建立了全球注塑大数据共享中心。当前主要是生命管理系统为主,机器如果出了什么问题,在哪一家公司,是什么状态都可以实时监控、实时管制,可以实施进行调控。
注塑机客户的智能制造——工业互联网平台
之后,博创希望通过塑云工业互联网平台,帮助客户实现人员最小化,库存最大化,效益最大化。博创希望中小企业和博创合作后,博创可以帮他们提升30%的效率,例如原来十名管理人员现在只需要7名。
互联网平台的前提是数据的接入。博创自己的产品是注塑机已经接入数据平台,但除了注塑机,塑料行业还有挤出机、吹塑机等等,博创通过提供低成本的数据采集方案,帮助工厂对这些设备进行数据收集和接入平台。在数据收集基础上,博创还提供MES系统,初期免费提供给工厂,帮助工厂提高30%的管理效率,并接入平台。
在设备大数据平台的基础上,博创构建了注塑行业的工业互联网平台——塑云平台。通过塑云平台,可以将有订单的企业和有设备的企业联系起来,共享设备资源,并在此基础上实现更多的增值服务,如工厂产品质量把控,机器维修费用、保养费用、维修时间的预测等。这些服务整合到塑云APP,并通过塑云APP连接行业更多人士,整合行业信息,实现更高效资源配置。
目前,塑云平台已经连接近5000台注塑机,2018年计划达到20,000台。塑云平台正在申报广东省的互联网平台,通过平台上每年会一两百亿的企业上云补助,可以帮更多的企业连接到塑云平台来。
更远期规划——专家系统与智能化产品
到2022年,博创的计划是建造注塑工艺专家系统(人工智能),让机器建立知识自动化推理框架。使注塑成型过程知识自动化,对为了故障实现预测和自我诊断、自我维修。博创的中国制造2025计划将继续围绕注塑机,专注注塑行业。期望把现阶段的互联注塑机,做成智能机,实现机器自学习自适应,利用深度学习实现安全、智能生产制造。
人工智能赛博物理操作系统
AI-CPS OS
“人工智能赛博物理操作系统”(新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”:云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能)分支用来的今天,企业领导者必须了解如何将“技术”全面渗入整个公司、产品等“商业”场景中,利用AI-CPS OS形成数字化+智能化力量,实现行业的重新布局、企业的重新构建和自我的焕然新生。
AI-CPS OS的真正价值并不来自构成技术或功能,而是要以一种传递独特竞争优势的方式将自动化+信息化、智造+产品+服务和数据+分析一体化,这种整合方式能够释放新的业务和运营模式。如果不能实现跨功能的更大规模融合,没有颠覆现状的意愿,这些将不可能实现。
领导者无法依靠某种单一战略方法来应对多维度的数字化变革。面对新一代技术+商业操作系统AI-CPS OS颠覆性的数字化+智能化力量,领导者必须在行业、企业与个人这三个层面都保持领先地位:
重新行业布局:你的世界观要怎样改变才算足够?你必须对行业典范进行怎样的反思?
重新构建企业:你的企业需要做出什么样的变化?你准备如何重新定义你的公司?
重新打造自己:你需要成为怎样的人?要重塑自己并在数字化+智能化时代保有领先地位,你必须如何去做?
AI-CPS OS是数字化智能化创新平台,设计思路是将大数据、物联网、区块链和人工智能等无缝整合在云端,可以帮助企业将创新成果融入自身业务体系,实现各个前沿技术在云端的优势协同。AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量与行业、企业及个人三个层面的交叉,形成了领导力模式,使数字化融入到领导者所在企业与领导方式的核心位置:
精细:这种力量能够使人在更加真实、细致的层面观察与感知现实世界和数字化世界正在发生的一切,进而理解和更加精细地进行产品个性化控制、微观业务场景事件和结果控制。
智能:模型随着时间(数据)的变化而变化,整个系统就具备了智能(自学习)的能力。
高效:企业需要建立实时或者准实时的数据采集传输、模型预测和响应决策能力,这样智能就从批量性、阶段性的行为变成一个可以实时触达的行为。
不确定性:数字化变更颠覆和改变了领导者曾经仰仗的思维方式、结构和实践经验,其结果就是形成了复合不确定性这种颠覆性力量。主要的不确定性蕴含于三个领域:技术、文化、制度。
边界模糊:数字世界与现实世界的不断融合成CPS不仅让人们所知行业的核心产品、经济学定理和可能性都产生了变化,还模糊了不同行业间的界限。这种效应正在向生态系统、企业、客户、产品快速蔓延。
AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量通过三个方式激发经济增长:
创造虚拟劳动力,承担需要适应性和敏捷性的复杂任务,即“智能自动化”,以区别于传统的自动化解决方案;
对现有劳动力和实物资产进行有利的补充和提升,提高资本效率;
人工智能的普及,将推动多行业的相关创新,开辟崭新的经济增长空间。
给决策制定者和商业领袖的建议:
超越自动化,开启新创新模式:利用具有自主学习和自我控制能力的动态机器智能,为企业创造新商机;
迎接新一代信息技术,迎接人工智能:无缝整合人类智慧与机器智能,重新
评估未来的知识和技能类型;
制定道德规范:切实为人工智能生态系统制定道德准则,并在智能机器的开
发过程中确定更加明晰的标准和最佳实践;
重视再分配效应:对人工智能可能带来的冲击做好准备,制定战略帮助面临
较高失业风险的人群;
开发数字化+智能化企业所需新能力:员工团队需要积极掌握判断、沟通及想象力和创造力等人类所特有的重要能力。对于中国企业来说,创造兼具包容性和多样性的文化也非常重要。
子曰:“君子和而不同,小人同而不和。” 《论语·子路》云计算、大数据、物联网、区块链和 人工智能,像君子一般融合,一起体现科技就是生产力。
如果说上一次哥伦布地理大发现,拓展的是人类的物理空间。那么这一次地理大发现,拓展的就是人们的数字空间。在数学空间,建立新的商业文明,从而发现新的创富模式,为人类社会带来新的财富空间。云计算,大数据、物联网和区块链,是进入这个数字空间的船,而人工智能就是那船上的帆,哥伦布之帆!
新一代技术+商业的人工智能赛博物理操作系统AI-CPS OS作为新一轮产业变革的核心驱动力,将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量,并创造新的强大引擎。重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节,形成从宏观到微观各领域的智能化新需求,催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式。引发经济结构重大变革,深刻改变人类生产生活方式和思维模式,实现社会生产力的整体跃升。
产业智能官 AI-CPS
用“人工智能赛博物理操作系统”(新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”:云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能),在场景中构建状态感知-实时分析-自主决策-精准执行-学习提升的认知计算和机器智能;实现产业转型升级、DT驱动业务、价值创新创造的产业互联生态链。
长按上方二维码关注微信公众号: AI-CPS,更多信息回复:
新技术:“云计算”、“大数据”、“物联网”、“区块链”、“人工智能”;新产业:“智能制造”、“智能金融”、“智能零售”、“智能驾驶”、“智能城市”;新模式:“财富空间”、“工业互联网”、“数据科学家”、“赛博物理系统CPS”、“供应链金融”。
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