智造製造的AI之路

2021-09-19 17:46:24 字數 3047 閱讀 7729

對智慧型製造最大的誤解是機器換人,實現高度自動化。我們講智慧型製造,實際上是在討論,如何解決當下企業痛點問題,輕鬆獲取資料,將資料串聯,打破資訊孤島,實現業務的融合,從而提高生產力,平衡生產力和生產關係。

01

智慧型製造系統之殤

企業資訊化建設是三駕馬車並駕齊驅:erp、pdm與mes。erp管理企業資源,如人員、裝置折舊等,從客戶開始,到訂單,到主計畫,回答為什麼生產;pdm管理產品設計過程,如產品圖紙、工藝等,pdm從產品需求開始到工藝編寫,回答怎麼生產;mes管理製造的過程,如生產計畫、生產作業等,從計畫到具體加工,回答到底是怎麼幹的。

綜合來看,erp、mes與pdm都屬於管理系統,mes(manufacturingexecution system)全稱是製造執行系統,主要面向的物件是管理層。

戰略層:戰略層如企業總經理、型號總師等,主要獲知生產的趨勢性資料,如生產問題發生率、任務完成率、額定工時統計等等,都屬於分析統計類資料,簡稱高階資料;

管理層:管理層如計畫員、排程員等,主要獲知生產的實時資料,如生產進度、現場問題等,屬於實時性資料,對資料的實時性要求較高;

執行層:執行層如班組長、現場工人,主要獲知的是相對靜止的資訊,如產品的操作手冊、加工工藝或者臨時工藝通知等內容。

綜上執行層雖然處於資料採集最核心的位置,但對於他們工作kpi(工時/件數)等均沒有增益,甚至會影響產量。

mes大部分功能面向管理層,但是mes的應用主要靠執行層表現。

執行層的資料**於機器採集、手工錄入、上游系統傳遞、硬體整合等等,其中主要的資料還是**於手工錄入,所以在上線mes系統後,執行層需要學習mes系統的操作。

由於管理層希望看到更多來自於執行層的資料資訊,以輔助工廠的決策。執行層的工人們開始罔顧生產,去大量的在系統中錄入資料,這種本末倒置的行為,導致兩種結果:

1.系統培訓浪費時間,造成本職工作未按時完成;

2.沒有減少工作量,反而因為要錄入資料降低了效率;

在這樣的現狀下,mes的應用效果大打折扣。造成了乙個智慧型製造

之殤:管理層需要更多更全面的資料,執行層希望更具備效率更簡單舒適的工作工具。如何輕鬆簡潔的獲取資料,再將資料串聯起來,打破資訊孤島,實現業務融合是目前智慧型製造的重中之重。

02

智慧型製造的解救之鑰

事實上,在我國工廠的很多車間裡,各個生產裝置之間、生產裝置和控制器之間,都已經基本實現了資訊化的連通。再厲害一點的公司,整個工廠已經通過製造執行系統(mes)連通起來,而業務部門全部通過erp連通起來了。 

這樣的情況下,問題出在**呢?

erp和mes其實並沒有連起來!

這之間存在資訊孤島。所以當erp給mes下達生產計畫指令後,如果mes在生產過程中發生與計畫偏差的事項(比如裝置壞了,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不知道,它會繼續按照原本的計畫執行訂單,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。

沒有連起來的原因也很簡單:

1、erp和mes的開發公司通常是兩撥人,搞財務的和搞生產的合作,不但互相不懂對方的職業術語,雞同鴨講,而且互相看不上對方。

2、公司內部的業務部門和生產部門通常是分開運營,在沒有實時溝通的情況下,各自是不知道對方的調整的。 

當然,erp和mes的問題只是工廠內系統斷層的乙個問題縮影,事實上工廠裡還有非常多的其他系統,設計、製造、採購等,這些系統都是乙個個資訊孤島,互相都不知道對方的行動和接下來的計畫。這個問題自工業革命以來就存在,但是工業時代,產品的生產週期很長,所以問題在生產研發的過程中能夠得到調整。

但是網際網路和智慧型時代的到來,帶來了新的變化。

網際網路和智慧型讓經濟得以高速發展,與此同時,產能過剩嚴重成了全球性的問題。企業的競爭越來越激烈,我們的產品更新換代越來越快,以往一款產品賣十年二十年,現在我們看到的是,每隔幾個月,就會有多個產品的更新迭代。

另外,網際網路幫我們消除了資訊的不對稱。過去的大批量統一生產的做法顯然已經行不通。隨著消費公升級,消費者更青睞於個性化的產品。這就要求工業企業能夠實現小批量、定製化的快速生產。

如果這個時代延續過去的做法,顯然很快就會被淘汰,因此,企業最迫切需要做的就是連線erp和mes,打破業務和生產之間的資訊孤島,進入完全的自動化和資訊化階段,也就是工業3.0大圓滿階段。 這個階段的單點功能不需要太完美,在下乙個階段,中國人自己的智慧型製造階段,需要解決的就是單點資料。

03

智慧型製造的ai之路

資料採集:

採集資料是根本的,但是需要在不增加工作量的基礎上,因為人為的採集資料就不可取。ai的到來,為我們提供了可能,我們現在看到的人臉識別、智慧型語音等等,都體現了ai這一強大的實力。

所以工業的ai之旅注定達到的目的是:最大限度的獲取非隱私資料,極多數的單點工具,讓工人只做本職工作的事情,不再因為管理需求而做一些無用功。

資料處理:

ai為我們採集到過多的資料,但是這些資料中必然存在大量的無用冗雜資料,如果不進行擇優清洗,後續的工作會很難進行,基於ai的大資料處理應用而生,幫助我們實現資料的轉化和儲存。

資料分析:

當世界多變,我們就不能只是單純的從乙個點出發去做判斷和決策。由於大量的多面的資料存在,會要求更多的演算法去處理資料,挖掘更多的深層的多維資訊,把這些資料轉化成自己的智慧型,做出最理智最正確的判斷和決策,從而創造在這個領域的財富,才是智慧型製造要實現的最終目標。

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