智造制造的AI之路
對智能制造最大的誤解是機器換人,實現高度自動化。我們講智能制造,實際上是在討論,如何解決當下企業痛點問題,輕松獲取數據,將數據串聯,打破信息孤島,實現業務的融合,從而提高生產力,平衡生產力和生產關系。
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智能制造系統之殤
企業信息化建設是三駕馬車并駕齊驅:ERP、PDM與MES。ERP管理企業資源,如人員、設備折舊等,從客戶開始,到訂單,到主計劃,回答為什么生產;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,回答怎么生產;MES管理制造的過程,如生產計劃、生產作業等,從計劃到具體加工,回答到底是怎么干的。
綜合來看,ERP、MES與PDM都屬于管理系統,MES(ManufacturingExecution?System)全稱是制造執行系統,主要面向的對象是管理層。
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數據,如生產問題發生率、任務完成率、額定工時統計等等,都屬于分析統計類數據,簡稱高階數據;
管理層:管理層如計劃員、調度員等,主要獲知生產的實時數據,如生產進度、現場問題等,屬于實時性數據,對數據的實時性要求較高;
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信息,如產品的操作手冊、加工工藝或者臨時工藝通知等內容。
綜上執行層雖然處于數據采集最核心的位置,但對于他們工作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。
執行層的數據來源于機器采集、手工錄入、上游系統傳遞、硬件集成等等,其中主要的數據還是來源于手工錄入,所以在上線MES系統后,執行層需要學習MES系統的操作。
由于管理層希望看到更多來自于執行層的數據信息,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數據,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,反而因為要錄入數據降低了效率;
在這樣的現狀下,MES的應用效果大打折扣。造成了一個智能制造之殤:管理層需要更多更全面的數據,執行層希望更具備效率更簡單舒適的工作工具。如何輕松簡潔的獲取數據,再將數據串聯起來,打破信息孤島,實現業務融合是目前智能制造的重中之重。
02
智能制造的解救之鑰
事實上,在我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,都已經基本實現了信息化的連通。再厲害一點的公司,整個工廠已經通過制造執行系統(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,問題出在哪里呢?
ERP和MES其實并沒有連起來!
這之間存在信息孤島。所以當ERP給MES下達生產計劃指令后,如果MES在生產過程中發生與計劃偏差的事項(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不知道,它會繼續按照原本的計劃執行訂單,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。?
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當然,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、采購等,這些系統都是一個個信息孤島,互相都不知道對方的行動和接下來的計劃。這個問題自工業革命以來就存在,但是工業時代,產品的生產周期很長,所以問題在生產研發的過程中能夠得到調整。
但是互聯網和智能時代的到來,帶來了新的變化。
互聯網和智能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,互聯網幫我們消除了信息的不對稱。過去的大批量統一生產的做法顯然已經行不通。隨著消費升級,消費者更青睞于個性化的產品。這就要求工業企業能夠實現小批量、定制化的快速生產。
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接ERP和MES,打破業務和生產之間的信息孤島,進入完全的自動化和信息化階段,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,在下一個階段,中國人自己的智能制造階段,需要解決的就是單點數據。
03
智能制造的AI之路
數據采集:
采集數據是根本的,但是需要在不增加工作量的基礎上,因為人為的采集數據就不可取。AI的到來,為我們提供了可能,我們現在看到的人臉識別、智能語音等等,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數據,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。
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數據處理:
AI為我們采集到過多的數據,但是這些數據中必然存在大量的無用冗雜數據,如果不進行擇優清洗,后續的工作會很難進行,基于AI的大數據處理應用而生,幫助我們實現數據的轉化和存儲。
數據分析:
當世界多變,我們就不能只是單純的從一個點出發去做判斷和決策。由于大量的多面的數據存在,會要求更多的算法去處理數據,挖掘更多的深層的多維信息,把這些數據轉化成自己的智慧,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,才是智能制造要實現的最終目標。
總結
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