一、对智能制造的重新定义
作者认为美国对智能制造的定义过于侧重技术层面。从企业和社会角度出发,智能制造应是通过信息、自动化等一系列先进技术,达成产品全生命周期的设计与连接。这些技术只是手段,重点在于产品全生命周期的连接,这会促使产品从设计到售后的价值链和业务模式被重新定义。
二、智能制造各阶段的要点
产品设计阶段
要研究客户个性化需求,像服装颜色尺寸、汽车座椅内饰等。利用模块化设计和 CBB 共享零组件结构来规划设计,以实现类似乐高玩具的个性化选择。不过完全个性化实现难度大或成本高,3D 打印也受材质限制。需求转换为设计的过程可通过 PLM 数字化,且能进行仿真模拟测试后让客户确认。
生产规划阶段
借助 ERP 统筹信息流和物流。整个供应链流程都要精心规划,包括客户需求管理、计划体系执行、供应商选择与布局等。若规划不合理,在个性化定制中信息流和物流会变得复杂甚至崩溃。即便有物联网,成本也会很高,因为要保证物料准时供应且避免高库存。物流设计不合理会导致传感器和运输成本剧增,如某物流巨头通过合理规划路线(车辆只右转)降低红灯等待时间来削减物流成本。
个性化生产阶段
同样需要设计生产流程,就像机场托运行李的自动分拣线一样,要实现每秒 5 米的高速连续均衡生产,而非各工序断断续续。产品生产往往有几十甚至上千道工序,在离散型行业更是如此。如果没有精益布局设计,依据工艺实现物理连接,智能制造成本会大幅上升。通过精益生产将工序连接后,能减少每个工序的选择,降低传感器、自动化和建模等成本。
产品售后阶段
产品交付后,客户使用数据可通过网络传回制造商。制造商利用这些大数据分析客户使用习惯,优化产品设计,还能远程调整参数,提升性能,降低使用和维护成本。例如 GE 通过飞机引擎工业互联网大数据分析,为意大利航空节约了大量燃油成本,自身也从硬件供应商转型为增值服务供应商。
三、规划设计的重要性
智能制造不是简单应用先进技术,必须先进行规划设计,目标是实现产品全生命周期的连接。缺乏规划设计,各种信息系统、自动化等技术就会各自为政,形成信息孤岛,数据无法共享用于决策。自动化投资可能因标准化缺失而利用率低,难以收回成本。而且人、产品、设备和数据若孤立设计,不做整体考虑,即便技术先进也无法实现真正的智能制造。