09-20
2023一、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng):驅(qū)動(dòng)制造資源的優(yōu)化配置
企業(yè)競爭是資源配置效率的競爭,,資源配置的核心在于科學(xué),、高效和精準(zhǔn)的決策,這一決策越來越依賴于數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng),,就是要把正確的數(shù)據(jù)以正確的方式在正確的時(shí)間傳遞給正確的人和機(jī)器,。
伴隨著智能產(chǎn)品和設(shè)備的廣泛普及,未來所有的生產(chǎn)裝備,、感知設(shè)備,、聯(lián)網(wǎng)終端,包括生產(chǎn)者本身都在源源不斷地產(chǎn)生數(shù)據(jù),,這些數(shù)據(jù)將會(huì)滲透到產(chǎn)品設(shè)計(jì),、建模、工藝,、維護(hù)等全生命周期,,企業(yè)的生產(chǎn)、運(yùn)營,、管理,、服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié),以及供應(yīng)商,、合作伙伴,、客戶等全價(jià)值鏈,并將成為制造的基石,。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的本質(zhì)就是通過生產(chǎn)制造全過程,、全產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng)不斷優(yōu)化制造資源的配置效率,,就是要實(shí)現(xiàn)更好的質(zhì)量,、更低的成本、更快的交付,、更高的滿意度,,就是要提高制造業(yè)全要素生產(chǎn)率,這將帶來數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新,、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策。
(1)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新
在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,,對(duì)客戶現(xiàn)實(shí)需求和潛在需求的深度挖掘,、實(shí)時(shí)感知,、快速響應(yīng)、及時(shí)滿足水平已成為企業(yè)新型能力的分水嶺,。無論是工業(yè)4.0所強(qiáng)調(diào)的端到端集成,,還是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所關(guān)心的效率提升;無論是傳統(tǒng)制造企業(yè)在發(fā)展電子商務(wù)中的去分銷商化,,還是在互聯(lián)網(wǎng)思維中孕育的“粉絲經(jīng)濟(jì)”,,其核心都在于打造面向客戶需求、客戶體驗(yàn)的感知能力和轉(zhuǎn)化能力,,這依賴于需求—數(shù)據(jù)—功能—創(chuàng)意—產(chǎn)品鏈條數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)的速度,、節(jié)奏和效率。
(2)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)
在生產(chǎn)過程中,,智能裝備的自感知,、自決策、自執(zhí)行奠定了從單機(jī)智能化到智能生產(chǎn)線,、智能工廠的基礎(chǔ),。生產(chǎn)線、生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)可以用于對(duì)設(shè)備本身進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,,實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制和管理最優(yōu)化,。在采購、倉儲(chǔ),、銷售,、配送等供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)上,極大地減少冗余庫存,,改進(jìn)和優(yōu)化供應(yīng)鏈,。銷售數(shù)據(jù)、供應(yīng)商數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)變化,,能夠不斷地動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)化生產(chǎn),、庫存的節(jié)奏和規(guī)模。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能生產(chǎn)模式,,帶來了個(gè)性化定制,、服務(wù)型制造及分享制造,重構(gòu)了整個(gè)生產(chǎn)體系,。
(3)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策
企業(yè)間內(nèi)部數(shù)據(jù)的橫向集成及企業(yè)間數(shù)據(jù)的縱向集成,,帶來了數(shù)據(jù)的完整性、及時(shí)性,、準(zhǔn)確性和可執(zhí)行性,,推動(dòng)數(shù)據(jù)—信息—知識(shí)—決策持續(xù)轉(zhuǎn)化,構(gòu)建企業(yè)運(yùn)營新機(jī)制,。數(shù)據(jù)會(huì)成為信息,,信息會(huì)變成知識(shí),,知識(shí)會(huì)帶來服務(wù),數(shù)據(jù)到服務(wù)的轉(zhuǎn)變依賴于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,、及時(shí)性和完整性,,而數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、及時(shí)性和完整性來自數(shù)據(jù)的開放,、共享,、集成。
二,、軟件定義:定義數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)的規(guī)則
數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng)是優(yōu)化制造資源配置的關(guān)鍵,,問題是如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng),如何把正確的數(shù)據(jù)以正確的方式在正確的時(shí)間傳遞給正確的人和機(jī)器,,背后需要一套數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)的規(guī)則體系,,這套規(guī)則體系就是軟件。軟件的本質(zhì)是構(gòu)建一套數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)的規(guī)則體系,,基于軟件打造“狀態(tài)感知—實(shí)時(shí)分析—科學(xué)決策—精準(zhǔn)執(zhí)行”的數(shù)據(jù)閉環(huán),,解決研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造,、運(yùn)營管理乃至生產(chǎn)制造全過程中的復(fù)雜性和不確定性問題,,提高資源配置效率。當(dāng)前,,軟件定義可以從以下幾個(gè)方面來理解:
(1)軟件定義實(shí)現(xiàn)了軟硬件的解耦分離
軟件定義最早起源于“軟件定義網(wǎng)絡(luò)”(Software Defined Network,,SDN),其核心是利用分層思想將軟硬件分離,,通過打破過去的一體化硬件設(shè)施,,實(shí)現(xiàn)“硬件資源的虛擬化”和“服務(wù)任務(wù)的可編程”,即將傳統(tǒng)的“單體式”(Monolithic)硬件設(shè)施分解為“基礎(chǔ)硬件虛擬化及其API+管控軟件”兩部分:基礎(chǔ)硬件通過API提供標(biāo)準(zhǔn)化的基本功能,,進(jìn)而在其上新增一個(gè)軟件層替換“單體式”硬件中實(shí)現(xiàn)管控的“硬”邏輯,,為用戶提供更開放、靈活的系統(tǒng)管理服務(wù),。這一思想以虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ),,既解決了資源的效率過低的問題,也極大地提升了資源的彈性和靈活性,。
(2)軟件定義重構(gòu)生產(chǎn)流程和控制模式
軟件定義了生產(chǎn)流程,,打破了傳統(tǒng)的“設(shè)計(jì)—制造—測(cè)試—再設(shè)計(jì)”的過程,重構(gòu)一個(gè)與實(shí)物制造相對(duì)應(yīng)的虛擬制造空間,,實(shí)現(xiàn)了研發(fā)設(shè)計(jì),、仿真、試驗(yàn)、制造,、服務(wù)在虛擬空間并行運(yùn)行,,通過軟件定義設(shè)計(jì)、產(chǎn)品,、生產(chǎn)和管理等制造全環(huán)節(jié)的方式,推動(dòng)制造過程快速迭代,、持續(xù)優(yōu)化和效率提升,。軟件定義了控制模式,在工業(yè)革命300年的歷史進(jìn)程中,,控制裝置作為技術(shù)完備系統(tǒng)(動(dòng)力裝置,、傳動(dòng)裝置、執(zhí)行裝置,、控制裝置)重要子系統(tǒng)之一發(fā)展最為迅猛,,從珍妮紡織機(jī)到繼電器開關(guān),從電流調(diào)節(jié)器到數(shù)控機(jī)床,,從嵌入式控制到基于云平臺(tái)的遠(yuǎn)程控制,,控制系統(tǒng)在核心技術(shù)上走過了一條“機(jī)械→機(jī)電→電子→數(shù)字→軟件”的技術(shù)發(fā)展路線,軟件技術(shù)的發(fā)展促使裝備控制模式實(shí)現(xiàn)從物理控制到數(shù)字控制的革命性變遷,。