本站点使用Cookies,继续浏览表示您同意我们使用Cookies。Cookies和隐私政策>

提示

尊敬的用户,您的IE浏览器版本过低,为获取更好的浏览体验,请升级您的IE浏览器。

升级
如果您需要帮助,请点击这里

AI³驱动,全联接牵引:实现向智能制造升级

物联网和3D打印等新技术的应用,以及“互联网+”和移动支付等新商业模式带来的跨界竞争,对传统的制造行业形成了不断的冲击和挑战,使整个行业面临重新洗牌。从美国新当选总统特朗普强势提出“恢复美国制造业,把国外工厂搬回美国,重振美国制造业……”的主张可以清晰看出,作为国民经济的支柱,制造业实实在在是一国经济增长的源动力。在这场制造业制高点的争夺上,各国已经纷纷亮剑——美国2012年提出“先进制造业国家战略计划”、德国2013年正式推出“工业4.0”国家战略、英国2013年发布“工业2050战略”、印度2014年提出“印度制造”战略、中国2015年也发布了“中国制造2025”国家战略……其中影响最大的是德国“工业4.0”和“中国制造2025”。

制造企业面临全方位挑战

随着人们消费意识的变化和消费水平的提高,制造企业普遍面临严重挑战,这不仅表现在产品本身上,还体现在客户体验和企业运营上。

  • 客户满意的产品:制造企业要比客户更理解客户,以牵引客户需求;产品特性能为客户创造价值,并更具个性化;产品质量零缺陷;产品供应敏捷化,可按需提供。
  • 极致的客户体验:在理解产品、购买产品、支付费用、获取产品、使用产品、售后服务和运营等各个环节,客户均希望获得极致的体验(比如实时、透明、按需、全在线、自助和社交互动等);与制造企业进行全数字化联接,以更简单、更高效和更安全地与企业进行交易、互动和联盟,并降低与企业交易、互动和联盟等的运作成本。
  • 卓越的企业运营:面对激烈竞争,制造企业要持续生存并稳健发展,就要在客户服务、供应链、产品开发、流程和组织等方面全面和持续地提升效率,降低运营成本,构建以用户为中心的、全生命周期的、行业领先的运营效率。

应对挑战,谋定而动

如何面对挑战?制造企业应基于全联接来构建以智能制造为核心的全数字化和智能化解决方案,这需要:

  • 首先是规划:面向“工业4.0”/“中国制造2025”,端到端的业务流程集成是基础,全数字化运营是核心;要实现“工业4.0”,制造企业需要经过机械化、自动化、信息化和智能化4个阶段,要走的路很长,不能急于求成。在节奏上,要有清晰的目标、进行长期规划,在重点方面要先突破,在薄弱环节应先补课;而在方向上,要站在客户需求和企业经营的视角来看待这次制造升级的价值贡献,从而牵引制造转型和升级的实施方向,避免不创造价值的“自动化”环节。
  • 其次是行动:制造企业要打好基础、扎实补课,对必要的自动化环节要立即进行补课;依次对业务流程进行端到端梳理,确保业务流端到端打通;着手打通产品设计与制造数据流,将设计参数转换为生产阶段可自动识别的数据,在产品设计阶段完成虚拟化的数字制造和工艺验证等试制验证活动,实现自动化和智能化制造。
  • 最后是持续:制造企业要面向未来的架构构建制造流程和IT系统,要向未来HAE云架构演进;按照规划来持续开展本企业的数字化和智能化升级工作。

以AI³驱动智能制造

所谓智能制造,指的是基于物联网、大数据和云计算等新一代信息技术,贯穿于设计、生产、管理和服务等制造活动的各个环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策,以及精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统和模式的总称。

智能制造的价值体现在大规模客户化定制场景下缩短供货周期、降低产品成本和运作成本,以及提升质量和客户体验等方面。在智能制造价值的牵引下,华为提出了智能制造的愿景——AI³,即研发集成(R&D Integrated)、横向集成(Integrate Horizontally)、垂直集成(Integrate Vertically)和自动化(Automation)。

研发集成

产品是制造的价值创造载体,研发集成是将产品从想法到商业变现的全过程(想法、预研、技术开发、产品规划、产品立项、产品实现以及产品生命周期管理)的系列业务活动、数据和IT系统等进行端到端打通和无缝集成。

产品开发的简单化、模块化、平台化和标准化是构建大规模客户化定制的基础,也是智能制造的前提。端到端梳理产品的开发业务流,在产品开发各阶段充分考虑市场、营销、制造、财务、采购和服务等各个领域的参与及其相应领域诉求,实现各个领域的研发集成。随着产品的复杂度剧增,产品开发往往涉及到很多个专业的协同与拉通,专业人员可能分布在不同的地域,需要构建无边界协同研发。在研发集成中,研发各环节和对象信息的结构化和数字化是重点也是难点,要从开始到全生命周期持续构建,并不断演进、不断完善。

横向集成

构建企业与客户、与供应商的无缝联接是实现智能制造的土壤环境。横向集成是指将各种用于不同制造阶段的业务活动、数据和IT系统集成在一起,这其中既包括企业内部能源和信息的配置,也包括不同公司间的配置。横向集成的目标是建立与客户业务流一一对接的端到端流程,并以客户为中心构建柔性强、响应快且运作成本低的提供端到端集成供应链的解决方案。业务运作上需要以SNC(Supplier Network Collaboration)和CNC(Customer Network Collaboration)为集成平台,与客户/供应商实现需求/供应等核心数据共享的横向集成;生产供应上还应通过C-MES平台实现制造网络下自有工厂与各EMS工厂的作业协同,再加上智能分析平台,进一步实现全球制造网络下自有工厂与各EMS工厂的作业实时监控、分析、可视、预警、控制和指挥。

垂直集成

垂直集成是指将不同层面的业务流、数据和IT系统集成在一起,借助MES和DCS实现业务系统与物理设备的对话,实现大脑对末梢的闭环控制和资源动态配置。

现实中,很多企业在生产制造环节往往充斥着大量的非结构化信息,无法支撑智能制造。BOP(Bill of Process)定义了产品的装配顺序以及工位所需的物料、设备、工具、人员、时间、物流流向、作业方法、质量控制策略、差错手段和价值流等;同时,BOP也定义清楚了产品(Product)整体或其每个部分能够生产出来并达到设计要求需要用什么样的工艺、经过什么样的步骤(Process)?这些步骤/过程又需要用到什么样的资源(Resource)、需要多长时间(工时定额)?从而实现了设计和生产贯通的工艺结构化,是构建数字化企业的核心数据。

自动化

自动化是智能制造不可跨越的阶段,结合自动化装备的机器视觉与力觉控制、智能传感器、自适应夹具、软硬件快速换线与重组以及智能配送和上料系统来开发智能机器和单元,以适应高柔性的制造需求。

以全联接牵引智能制造

AI³可以驱动智能制造,实现全流程业务的实时处理、安全可控和透明可视,但要实现AI³,必须以New ICT技术为基础、以ROADS体验为目标构建向5类用户的全联接。

5类用户是指客户、消费者、员工、合作伙伴和供应商,是全联接服务的受众。全联接则指人、业务、知识与物这4种对象相互间的联接。

  • 人与人:制造、服务和营销等不同专业的研发人员的联接(研发集成),以及员工与供应商、客户和合作伙伴的联接(横向集成)。
  • 人与业务:从需求分析、开发、仿真到测试等各阶段的联接(研发集成),以及营销、销售、采购和制造等各环节的联接(横向集成、垂直集成)。
  • 人与知识:知识社区、培训平台和搜索引擎的联接(研发集成)。
  • 人与物、物与物:试验装备、生产装备、物流装备和存量设备的联接(垂直集成、自动化)。

人、业务、知识与物全联接的目标是面向5类用户提供ROADS体验,而这需要以云计算、大数据、社交、移动、VR/AR和IoT等新ICT技术来支撑。

ROADS体验相对传统体验的变化

华为以New ICT支撑企业向智能制造升级

华为以领先的New ICT技术和系列化的产品与解决方案,结合自身实践和业界最佳实践构建了一系列解决方案,以支撑制造业升级和转型。

  • 无边界协同研发解决方案:实现产品上市周期缩短50%、研发效率提升30%,且产品质量显著提升。
  • 设计与制造数字化融合解决方案:实现产品设计快速向制造迁移,试制周期缩短15%;试制前移,构建“仿真+BOP”的PLM数字化系统,试制问题减少50%。
  • 供应链生态协同解决方案:聚焦计划集成、供应链生态以及全球供应网络建设,构建自适应能力,重点解决与核心器件供应商和制造商(EMS)之间的计划、运作以及质量监控等方面的协同,增强对供应商的把控、提升产品质量、降低供应风险,使供应链成为创造价值的核心竞争力。
  • 智慧环境保障解决方案:基于华为物联网平台打造,实现物理设备快捷接入、灵活行业应用集成以及高效数据管理,支撑对物联网设备的全面感知,支持工业互联和园区物联网等场景。
  • 敏捷智慧平台解决方案:采用融合、共享和弹性的云计算架构,安全、可靠地联接研发网、办公网和工业网,支撑企业的全球协同办公以及业务的敏捷、快速和多样化发展。

总之,制造业升级到智能制造已经势不可挡,不同企业应根据自身所处的阶段以AI³驱动、以全联接牵引,规划合理的蓝图和路径来优化自身的业务模式,引入New ICT技术来支撑企业向智能制造的转型与升级。

【案例一】联接人、业务与知识,打造无边界研发集成

面向研发,华为从需求、设计到开发(持续集成云、杀毒云和设计云)与验证(测试云和仿真云)、再到评估与发布(存储云)的全生命周期各环节的不同业务场景和诉求出发,构建了基于全球统一资源池和统一云管理平台的综合业务保障体系。比如,某大型软件平台面临着集成环境复杂、网络带宽占用高、系统CPU复杂,以及开发周期长、效率低等问题,通过实施持续集成云将个人编译时间提升了6倍,而版本迭代周期则缩短了将近2/3。后台则通过云管理平台实现了海量资源的自动化管理和按需自助申请,交付周期从几周缩短为几分钟,资源可以快速、弹性地伸缩以灵活和高效地应对业务浪涌;同时,不同的研发人员可以通过桌面云和移动终端随时随地通过个人Portal方便而又快捷地获取所需的计算、仿真、测试和社交等资源,享受移动互联网的人性化体验。

【案例二】联接人、业务与物,实现研发、制造的闭环控制和资源动态配置

H公司A产品线的研发过程与制造系统进行了深度融合,通过虚拟仿真等数字化制造手段来验证产品的设计和工艺,实现了研发到制造导入的无缝对接,自动化生产线自动将历史生产过程中的状态信息和质量信息收集起来,并反馈回规划和设计环节,最终帮助产品线持续、显著地提升了效率和质量。

2016年行业大事件盘点:制造

  • “工业4.0”看得见:主题为“融合的工业——发现解决方案”的汉诺威工业博览会4月在德国举行。
  • “中国制造2025”在行动:工业和信息化部4月下发了《智能制造试点示范2016专项行动实施方案》,并在6月批准63个示范项目。
  • “工业4.0”/“中国制造2025”在融合:7月1日,工业和信息化部对外公示了首批15个中德智能制造合作试点示范项目。
  • 互联网牵引制造转型:9月27日,2016世界互联网工业大会在青岛举行。
  • 物联网助推制造升级:11月30日,世界物联网博览会在无锡举行。
  • AI³让制造更聪明:12月6~8日,世界智能制造大会在南京举行。

宋联昌/文

华为ICT规划与咨询部首席专家