幾十年前，流程型工廠就開始進(jìn)行了數(shù)字化轉(zhuǎn)型。由于流程型工廠本身的裝備是固定的，產(chǎn)品是像“液體”一樣流動(dòng)，所以流程型工廠的數(shù)字化更多的是自動(dòng)化技術(shù)的問(wèn)題，只需要把制造流程連接起來(lái)，就自然而然可以得到數(shù)據(jù)。

　　不同于流程型制造行業(yè)，離散型制造行業(yè)的數(shù)字化近五年才真正興起。在一個(gè)離散型的制造工廠，有幾百甚至上千臺(tái)設(shè)備、人員、無(wú)數(shù)工裝、刀具以及原材料、成品和半成品等，并且還有生產(chǎn)計(jì)劃、過(guò)程質(zhì)量管理、倉(cāng)儲(chǔ)物流管理、物料流轉(zhuǎn)、工裝維護(hù)保養(yǎng)、各種異?？焖夙憫?yīng)等環(huán)節(jié)，其數(shù)字化升級(jí)需要解決的問(wèn)題復(fù)雜很多。

　　“離散型行業(yè)的數(shù)字化升級(jí)通常是管理問(wèn)題，而不是純粹的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理尤為重要。”寧波數(shù)益工聯(lián)科技有限公司創(chuàng)始人兼CEO何盛華如是說(shuō)道。面對(duì)眾多細(xì)分行業(yè)，非常離散的設(shè)備，以及復(fù)雜的產(chǎn)品工藝，離散型制造業(yè)要如何打通數(shù)據(jù)？能否用標(biāo)準(zhǔn)化的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)字化？

　　離散型制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心問(wèn)題

　　離散型行業(yè)的數(shù)字化工廠模式目前需要解決的問(wèn)題有哪些？在何盛華看來(lái)，對(duì)于離散型制造企業(yè)要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，要解決的三個(gè)核心問(wèn)題是：怎么樣從底層獲得數(shù)據(jù)；如何運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接裝備，實(shí)現(xiàn)人員、設(shè)備管理的過(guò)程數(shù)字化，并且將數(shù)據(jù)流進(jìn)行金字塔型打通；最后但同樣重要的是，如何去實(shí)現(xiàn)價(jià)值流。

　　離散型行業(yè)的數(shù)據(jù)獲取，可以采用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)把所有設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)，對(duì)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)、工藝的參數(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)地采集。然后利用二維碼和RFID這些方式，把人員、工裝、產(chǎn)品也實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備和測(cè)量設(shè)備、管理過(guò)程都實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)就可以從底層采集上來(lái)。

　　在何盛華看來(lái)，要解決數(shù)據(jù)打通的問(wèn)題需要從頂層設(shè)計(jì)的角度考慮，否則工廠里面就容易形成數(shù)據(jù)孤島。“我們?nèi)ミ^(guò)很多大型企業(yè)參觀，看到盡管有些工廠里面運(yùn)行著幾套數(shù)字化系統(tǒng)，但真正進(jìn)行運(yùn)營(yíng)管理、討論的時(shí)候，用的往往還是紙質(zhì)的單據(jù)，而單據(jù)的輸入常常還是手動(dòng)的。這樣，數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、完整性無(wú)法保證。”他說(shuō)道。

　　要真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，必須要實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)據(jù)流金字塔型的打通：從底層數(shù)據(jù)到車間數(shù)據(jù)，再到工廠以及集團(tuán)層數(shù)據(jù)，都要進(jìn)行打通。那么，這是否有一定的衡量標(biāo)準(zhǔn)呢？何盛華認(rèn)為，要衡量一個(gè)工廠是否達(dá)到數(shù)字化的水平，要看底層數(shù)據(jù)到達(dá)集團(tuán)頂層是否是瞬時(shí)可以完成的，并且不需要例如手動(dòng)輸入、做報(bào)表等人為的干預(yù)。只有這一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，才能說(shuō)明數(shù)據(jù)孤島已經(jīng)消除了，工廠實(shí)現(xiàn)了真正的數(shù)字化。

　　“離散型工廠數(shù)字化的過(guò)程就是管理的變革，數(shù)字化投入必須帶來(lái)價(jià)值才有意義。從全社會(huì)的角度來(lái)講，數(shù)字化應(yīng)該帶來(lái)的是勞動(dòng)生產(chǎn)力提高；從制造企業(yè)內(nèi)部來(lái)講，應(yīng)該帶來(lái)的是運(yùn)營(yíng)成本降低、質(zhì)量提升、報(bào)廢率下降、庫(kù)存下降和周轉(zhuǎn)速度加快等等運(yùn)營(yíng)指標(biāo)的提升，為企業(yè)賦能。”對(duì)于數(shù)據(jù)價(jià)值流的實(shí)現(xiàn)，何盛華如是說(shuō)道。

　　打造數(shù)字化工廠的標(biāo)準(zhǔn)模式

　　如何將一個(gè)線下的傳統(tǒng)的工廠變成一個(gè)數(shù)字化的工廠？首先，要有一個(gè)智能終端連接每一臺(tái)裝備?例如檢驗(yàn)人員、管理人員、物流人員的手持PAD或者智能手表，所有的異常都能夠通過(guò)短信或者是電子看板的推送以及智能手表的振動(dòng)提醒自動(dòng)觸發(fā)。其次，要把監(jiān)測(cè)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)成從制造到管理的閉路循環(huán)。將這些數(shù)據(jù)流全部打通后，還要將倉(cāng)儲(chǔ)端、物流端的數(shù)據(jù)鏈打通。

　　對(duì)于制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，其最核心的部分就在于制造過(guò)程，因此，85%的數(shù)據(jù)來(lái)自于設(shè)備本身的物聯(lián)。對(duì)于離散型行業(yè)來(lái)說(shuō)，設(shè)備物聯(lián)是非常復(fù)雜的過(guò)程，要用靈活性的方式對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。例如，通過(guò)一般的通用協(xié)議跟設(shè)備連接采集數(shù)據(jù)；采集信號(hào)點(diǎn)間接轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；針對(duì)特殊型號(hào)通訊協(xié)議不開放的則采用橋接的方式，橋接物聯(lián)盒子進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；或者跟直接采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件層面的對(duì)接獲得數(shù)據(jù)。

　　設(shè)備物聯(lián)建立在硬件和軟件的基礎(chǔ)上，“我們采用RAM+Linux的主板，在上面開發(fā)相應(yīng)的嵌入式軟件和工業(yè)軟件平臺(tái)，智能終端通過(guò)幾個(gè)接口，就可以面向上千種不同協(xié)議。”何盛華分享道，“在獲得數(shù)據(jù)以后，可以用軟件構(gòu)建18個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的模塊，把90%以上工廠相關(guān)的管理功能全部實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)字化，每一件產(chǎn)品在每一臺(tái)設(shè)備的每一道工序都可以通過(guò)物聯(lián)的方式采集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。這樣，很多流程自動(dòng)化的內(nèi)容都內(nèi)置到了系統(tǒng)當(dāng)中，此時(shí)，整個(gè)物聯(lián)深度和數(shù)字化廣度就變得非常豐富。”

　　精益生產(chǎn)的體系在過(guò)去五十年為德國(guó)、日本、美國(guó)等優(yōu)秀的制造企業(yè)所推崇，他們會(huì)應(yīng)用基于精益生產(chǎn)方式構(gòu)建的BPS、TPS、JTS等屬于自己的生產(chǎn)方式，包括TOC這樣非常實(shí)用的約束理論的解決方案。而對(duì)于離散型行業(yè)來(lái)說(shuō)，由于生產(chǎn)的中間過(guò)程非常復(fù)雜，過(guò)去一百年所形成的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)理論和方法工具至今依然適用。“我們整個(gè)軟件系統(tǒng)的構(gòu)架依然要以工業(yè)知識(shí)為核心，把這些工業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化到軟件中，才有可能將管理實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的價(jià)值流。”何盛華說(shuō)道。

　　在設(shè)備聯(lián)網(wǎng)之后，實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中常常會(huì)發(fā)現(xiàn)采集的數(shù)據(jù)無(wú)法適用：有時(shí)候希望用以做工業(yè)大數(shù)據(jù)分析，但發(fā)現(xiàn)構(gòu)建的數(shù)據(jù)模型無(wú)法找到相應(yīng)的因果關(guān)系，更無(wú)法解決實(shí)際的問(wèn)題。因此，數(shù)據(jù)要變成工廠管理的循環(huán)，現(xiàn)場(chǎng)的人機(jī)交互是非常重要的。當(dāng)然，工廠數(shù)字化工廠最終結(jié)果一定要以QCD（quality, cost and delivery，質(zhì)量、成本、交期）為衡量標(biāo)準(zhǔn)。“通過(guò)數(shù)字化工廠的實(shí)施，不僅要滿足制造業(yè)客戶端產(chǎn)品制造過(guò)程全生命周期質(zhì)量可追溯的高要求，并且要推進(jìn)QCD等各項(xiàng)關(guān)鍵生產(chǎn)管理指標(biāo)的持續(xù)提升。”

　　此外，未來(lái)數(shù)字化工廠對(duì)前沿技術(shù)也要進(jìn)行探索和應(yīng)用拓展，例如5G技術(shù)、AI的應(yīng)用、區(qū)塊鏈技術(shù)等，每項(xiàng)新技術(shù)都能為數(shù)字化助力。

　　經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)

　　IE是工業(yè)工程理論體系，IT是工具方法，IE+IT才是完整的精益數(shù)字化工廠。無(wú)論是實(shí)踐研究、人機(jī)交互、庫(kù)存控制、統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制、物流規(guī)劃、生產(chǎn)計(jì)劃，還是數(shù)字化的指標(biāo)怎么做、數(shù)字化的拉動(dòng)如何實(shí)現(xiàn)、數(shù)字化價(jià)值流通如何體現(xiàn)等等命題，底層邏輯思想依然是擁有百年沉淀的運(yùn)營(yíng)管理理論?，F(xiàn)在智能工廠所在的發(fā)展階段就是如何用最新的技術(shù)，對(duì)這些理論進(jìn)行升華，實(shí)現(xiàn)效率的倍增?數(shù)據(jù)可以在一秒內(nèi)獲得流動(dòng)并且得到分析，從而實(shí)現(xiàn)價(jià)值的閉環(huán)循環(huán)。

　　目前，數(shù)益工聯(lián)通過(guò)給十幾家分布在不同的離散型行業(yè)的制造工廠實(shí)施完整數(shù)字化解決方案，得出了非常寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。“我們發(fā)現(xiàn)離散型行業(yè)的數(shù)字化是可以做到標(biāo)準(zhǔn)化的，只需要針對(duì)每個(gè)工廠做10%~20%的定制，就可以實(shí)現(xiàn)80%的標(biāo)準(zhǔn)化快速?gòu)?fù)制狀態(tài)。很多應(yīng)用可以往SaaS（Software-as-a-Service，軟件即服務(wù)）方向發(fā)展，一個(gè)軟件可面向多個(gè)用戶。”何盛華最后分享道。

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