1.智能制造就是更智能地满足用户个性化需要
智能制造的推进当然可以归功于新技术的连续爆发,尤其云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、社交网络等新一代信息技术的发展与应用。但本白皮书认为,智能制造更重要的动力其实来源于 CT 时代下的客户需求,它为满足新需求提供了实现手段。
目前,不同专家对智能制造有各种不同的解读,例如:智能制造就是智能技术与制造全过程、全要素的融合;由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动;数字化、网络化、智能化的制造系统等。上述这些概念反映出人们看待智能制造的不同视角,可以认为是狭义的智能制造。如果从满足需要的角度,智能制造可以从广义角度定义为更智能地满足用户个性化需要。换句话说,广义的智能制造就是要从客户需求出发,实现实时永续、真正的按需生产和服务。在此我们将这种广义的智能制造称为:新制造。
德国工业 4.0 战略的两大核心主题是智慧生产与智能工厂建设,但是一些智能工厂由于缺乏订单而倒闭的事件,间接证实了德国工业 4.0 战略的不足。这也说明,过度强调智能制造中的智能是不够的,核心仍然是满足客户需求,智能只是手段而不是目的。实践中暴露出的问题主要在于,人们过于强调制造过程的智能化,而往往忽略了解决用户的需要问题。
在传统的制造模式下,企业通过粗放地调研用户需求,然后从上游到下游的推式生产,往往忽视了从需求到生产任务的激发、采集、汇聚、分析和决策过程。而恰恰这个过程的缺失,就不能深入了解用户需求,自然也就谈不上智能地解决用户问题。德国工业 4.0 战略同样忽略了这个问题,默认为订单就是用户需求,而不关心用户为什么产生这个订单。如果没有用户订单,那么再智能的工厂同样面临破产。
现在,云计算、移动、物联网、大数据、人工智能、社交网络等智能技术的不断发展和广泛应用,已经为直接地深入理解用户需求提供了充分的手段,而不是像以往那样只能依赖市场这双无形的手来后知后觉地间接理解用户需求。也正是因为这些智能技术的广泛应用,为企业更加智能地连接客户、满足用户个性化需要创造了条件,这就是本白皮书所倡导的新制造。
2.新型互联网技术与制造业的融合
从技术角度,智能制造的构造核心,可以看作是以云(云计算)、大(大数据)、物(物联网)、 移(移动互联网)、智(人工智能)、社交(社交网络)为代表的智能技术群与制造业的深度融合, 从而实现的具有变革意义的全新制造。新制造,从需求链数字化开始
不同的技术拥有不同的价值,并赋予智能制造不同的属性。其中,云计算作为一种弹性可伸缩的计算资源利用技术和模式,实现计算资源的虚拟化和服务化,与制造业融合,实现计算资源在制造资源中的弹性利用和智能分发,有力地支撑了制造资源的分布式重构。
制造业将会产生大量的工业数据和商业数据,这些数据将会成为全新的生产资料进入到制造系统中,优化生产过程,降低生产成本,提供更加具有价值的产品,提高用户的满意度。因此,大数据也被认为是新时代的生产要素,是制造业价值生产的关键基础。同时,大数据与云计算一起,作为人工智能算法的关键支持,为实现更智能地分析问题和解决问题创造了条件。
移动互联网与物联网作为新时代的网络基础技术,实现了全新的人机互联和物物互联,实现数据和智能在人——物——物之间的自由流动,是智能制造实现自感知、自通信、自运行的技术基础。德国工业 4.0 战略中就描述了基于移动互联网的人和机器、人和工厂的全新蓝图,同时其智能工厂和智慧生产的蓝图也是建立在物联网之上。
2017 年爆发的阿尔法狗事件,则证明人工智能技术已经具有了实用性。人工智能技术的发展,使得机器具有了更高级的智能,能够在更多的领域代替人力,增强了制造的智能程度。 社交网络技术虽然在 2000 年前后兴起于PC 端,但在移动互联网时代通过移动智能终端 爆发出巨大的能量。随着微博、微信等新社交工具的崛起,社交网络技术应用达到一个巅峰。 企业活动与个人社交活动的整合,成为新时代企业经营的重要组成部分,企业可以利用社交技 术实现企业活动与人的活动无缝打通,实现全方位人的连接。
云、大、物、移、智、社交,以及其他的智能技术,互相融合在一起,进而与传统制造业全过程和全要素相融合,塑造出一个全新的制造业面貌,它是分布式、虚实融合、数据驱动、自治化的全新制造。
3.生产端的转型蓝图:德国工业 4.0
德国工业 4.0 可以看作是一个具有德国特色的智能制造解决方案,有力地支撑了德国制造向智能制造的转型,体现出德国制造业对智能制造未来的前瞻性思考。新制造,从需求链数字化开始
德国工业 4.0 描绘了一份相对完整和精密的智能制造的蓝图,其中包括几个要点:一个以CPS(信息物理融合系统)为核心的技术基础;指向实现个性化定制的智慧生产系统;支持分布式、网络化制造的智能工厂;端到端、横向与纵向的三大集成。德国工业 4.0 提出的解决方案, 充分融合利用了智能技术群的价值,对于智能技术融合制造业的可能未来提出了一个大胆和详 尽的设想,提出后迅速得到广泛欢迎,在大量企业(包括中国企业)中已经开始推广实践。
德国工业 4.0 尽管看起来很完美,但不足之处也显而易见:
首先,德国工业 4.0 主要从实现德国制造业转型升级和输出德国的信息技术出发,与中国互联网商业发达、人口众多、市场规模庞大等国情有所不同;其次,德国工业 4.0 方案主要强调生产侧的智能化改造,致力于满足生产多样化和柔性生产的需要,虽然也强调满足用户需要,但并没有完全落地以用户为中心的理念;第三,中国的实践证明,智能技术与制造的融合存在多重可能性,德国工业 4.0 非常严密和刚性,并不支持多重可能性。2017 年,德国大众为生 产辉腾汽车建设的累斯顿智能工厂,由于汽车销售不畅而导致的停产事件,已经证明单单从 智能工厂和智慧生产角度转型升级制造业,可能会面临潜在的失败风险。
德国工业 4.0 战略运用到中国,尽管还存在很多不足,但它的两大主题:智能工厂和智慧生产,已经考虑的非常完整和严密,对智能制造的生产侧改造仍然具有重要的参考价值。因此,我们可以认为德国工业 4.0 其实是一张生产端转型蓝图。
4.互联网 + 制造:智能制造的互联网视角
中国的智能制造解决方案,除了中国制造 2025 的内容,“互联网 +”行动计划也是其重要 的组成部分。“互联网 + 制造”是互联网 + 行动计划的一个细分领域,可以看作是智能制造的 互联网视角,强调互联网及其相关技术在制造业转型升级中重要作用。作为一个互联网商业大 国,发展“互联网 + 制造”具有独特价值。新制造,从需求链数字化开始
2015 年 3 月,在政府工作报告中正式提出:“制定互联网 + 行动计划,推动移动互联网、 云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合”,标志着“互联网 +”正式成为一项国家战略。“互 联网 +”主要有两层含义:
(1)传统互联网发展衍生的新业态、新技术:
是指以云、大、物,移、智、社交为代表的互联网新业态、新技术。从技术角度上,它们 是新技术,从产业角度,它们是互联网的新业态。
(2)互联网新业态、新技术与传统产业的融合:
“互联网 +”的延伸涵义就是互联网新业态与传统产业的融合发展,实现传统产业的数字化 和网络化,重点强调网络化的价值。例如,借助“互联网 +”,实现用户需求的从分散到集中的 连接,建立可靠的数字化需求链,引领智能制造的实现。 “互联网 +”是狭义智能制造的有效补充,是广义智能制造的有机组成部分,是智能地满足 用户个性化需要的必要手段。
5.被忽视的部分 : 需求链
无论是讨论智能制造,还是互联网 +,其核心价值都可以归结为要实现按需生产,满足新时代人们的消费升级(C 端)需要,以及隐藏在 C 端之后的 B 端连锁需要。但问题在于,在目 前影响广泛的狭义智能制造讨论中,往往忽视了对“需”的探讨和具体实现。 按需生产的关键在于“需”,而不是生产。新制造,从需求链数字化开始
传统的制造模式下,需求往往被简化理解为订单,认为订单就是用户需求。但实质上,这种做法缺乏对用户需求的深入洞察,以及对用户需求的深度预测和有效管理。也正是因为这些缺乏,企业往往在营销中宣称的“以用户为中心”实质上就是一句空话。 以用户为中心,要求专门的管理理论、专门的系统工具进行落地,实现用户需求的挖掘、 分析、传输和决策。在新技术革命尚未爆发的过去,没有云计算、移动互联网、物联网、大数据、 人工智能、社交网络等技术,确实也无法做到用户需求的有效连接和管理。但有了新技术,满 足用户需求就不再是简单地落实到订单层面,而是要在营销、产品、市场、销售、服务等所有 活动中对用户需求进行有序、有效的管理,并把用户需求转化为精确的生产任务和供应链需求。 现在,人们把这些工作称为需求链管理。
当前的很多智能制造方案往往以传统制造模式作为研究对象,核心仍然是供应链为核心的推式生产,关注点是成本和效率;实质上,智能制造的核心问题是为谁制造,制造什么和如何制造,变革和优化的价值应该是持续不断地满足新时代用户需要。而要做到这一点,一个设计严密的数字化需求链的重要性前所未有,很多学者也在论文中指出了这一点。
需求链是广义智能制造的组成部分,也是“互联网 + 制造”的典型实践领域,更是新型互联网技术与制造业融合的典型场景。需求链的关键价值在于有效地连接用户和制造,优化用户和制造之间的关系,最终满足用户的新时代需要。没有有效的需求就没有有效的生产,需求链对于更有效的智能制造具有重要的引领价值。