工業(yè)革命正在中國(guó)發(fā)生,“新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命正在到來(lái)”。海爾積極布局智能制造、構(gòu)建透明工廠,擁抱物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng),深度參與到正在發(fā)生的工業(yè)變革,將享受到工業(yè)4.0的紅利。
近日海爾舉辦了一個(gè)“三無(wú)”發(fā)布會(huì),即無(wú)人、無(wú)現(xiàn)場(chǎng)、無(wú)產(chǎn)品,通過(guò)在其互聯(lián)工廠安裝多個(gè)攝像頭向全世界進(jìn)行實(shí)時(shí)直播,不論用戶身處何地,都可以通過(guò)手機(jī)或者PC實(shí)時(shí)觀看海爾互聯(lián)工廠的生產(chǎn)情況,海爾通過(guò)這種方式傳遞其“透明工廠”理念,開(kāi)放生產(chǎn)過(guò)程是海爾積極擁抱互聯(lián)網(wǎng)、關(guān)注用戶體驗(yàn),逐浪工業(yè)4.0的體現(xiàn)。
究竟什么是透明工廠?
透明工廠是海爾一個(gè)新的制造體系,由各地的互聯(lián)工廠構(gòu)成,鄭州空調(diào)智能互聯(lián)工廠、沈陽(yáng)冰箱智能互聯(lián)工廠、佛山滾筒互聯(lián)工廠,未來(lái)還將新建更多互聯(lián)工廠。這些工廠具備以下特征:
大量應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)
工業(yè)機(jī)器人在最近兩年技術(shù)飛速發(fā)展,富士康等知名制造商已開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用,亞馬遜等技術(shù)范兒的電商平臺(tái)在倉(cāng)儲(chǔ)物流中也在采用機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等技術(shù)。
在制造業(yè)中采取機(jī)器人有很多好處。首先成本更低,在人力成本增加的情況下更具優(yōu)勢(shì);其次不知疲倦,持續(xù)工作;再次效率更高,與生產(chǎn)鏈其他環(huán)節(jié)無(wú)縫銜接;最后精度更高,機(jī)器人比人具有更高的精度。
海爾透明工廠采取了大量的機(jī)器人或者無(wú)人智能制造技術(shù),空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)等白色家電的不同生產(chǎn)環(huán)節(jié),都在逐步過(guò)渡到機(jī)器人,例如青島滾筒FPA內(nèi)筒沖壓是行業(yè)惟一能做出2mm的內(nèi)筒孔徑的,精度的提升帶來(lái)更好的產(chǎn)品品質(zhì)。
生產(chǎn)過(guò)程全透明開(kāi)放
用戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在任何地方實(shí)時(shí)查看生產(chǎn)過(guò)程,起到監(jiān)督者的作用。
在食品行業(yè)這一模式將具備很大優(yōu)越性,出于對(duì)食品安全的不信任,消費(fèi)者期望了解食品生產(chǎn)過(guò)程,從農(nóng)場(chǎng)畜牧等食材生產(chǎn)環(huán)節(jié)再到餐廳廚房這樣的加工環(huán)節(jié)。例如乳業(yè)巨頭伊利就有透明牧場(chǎng)計(jì)劃。
海爾通過(guò)智能攝像頭向外界呈現(xiàn)生產(chǎn)工序,與透明牧場(chǎng)有異曲同工之妙。主動(dòng)透明化體現(xiàn)了其對(duì)用戶體驗(yàn)的關(guān)注和對(duì)自身制造能力的自信。如果有偷工減料之類的行為自然不敢公之于眾。大量應(yīng)用機(jī)器人這類炫酷技術(shù),有助于給用戶留下更深刻的印象,同時(shí)還增強(qiáng)了用戶的參與感。物流環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息對(duì)于消費(fèi)者具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
滿足個(gè)性化需求的供需模式
過(guò)去家電廠商生產(chǎn)家電都是基于用戶調(diào)研這類市場(chǎng)研究,然后決定推出哪些款式,進(jìn)行批量制造,渠道鋪貨,市場(chǎng)營(yíng)銷,最終到達(dá)消費(fèi)者。批量生產(chǎn)模式不夠彈性很容易造成庫(kù)存壓力,千篇一律的產(chǎn)品無(wú)法滿足個(gè)性化需求。未來(lái)的生產(chǎn),一定是面向用戶一切需求的個(gè)性化生產(chǎn),滿足動(dòng)態(tài)、多變和豐富的需求,需要更加靈活和彈性的生產(chǎn)方式。
海爾透明工廠與電商、眾籌這些環(huán)節(jié)打通,實(shí)現(xiàn)了從批量制造到批量定制的轉(zhuǎn)化。用戶可根據(jù)喜好,選擇不同顏色、款式、功能的家電,提交訂單后,智能制造系統(tǒng)自動(dòng)排產(chǎn),自動(dòng)傳遞給各個(gè)工序生產(chǎn)線及所有模塊商、物流商,完成產(chǎn)品組裝并達(dá)到消費(fèi)者。
中國(guó)版的工業(yè)4.0
海爾大力投入透明工廠,是要抓住全球正在興起的工業(yè)4.0浪潮。
工業(yè)4.0被視作第四次工業(yè)革命,是最后一次工業(yè)革命。我理解工業(yè)4.0是這樣的:未來(lái)制造業(yè)將成為信息產(chǎn)業(yè)的一部分,任何生產(chǎn)原材料都會(huì)具有信息屬性,進(jìn)而可與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、社交網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)都結(jié)合起來(lái)。結(jié)合起來(lái)是手段,目標(biāo)有三個(gè):
1、全新的生產(chǎn)模式:中心化的工廠被分布式的生產(chǎn)替換,眾籌等互聯(lián)網(wǎng)催生的模式被嫁接到生產(chǎn);
2、全新的生產(chǎn)過(guò)程:生產(chǎn)中每一個(gè)環(huán)節(jié)都有機(jī)會(huì)應(yīng)用新技術(shù),比如3D打印、機(jī)器人、人機(jī)交互、遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)生產(chǎn)等等。
3、全新的供需關(guān)系:市場(chǎng)調(diào)研-批量生產(chǎn)-渠道銷售的傳統(tǒng)模式被倒置,基于互聯(lián)網(wǎng)的C2B、大數(shù)據(jù)分析、P2P(共享經(jīng)濟(jì))諸多模式,形成新的生產(chǎn)供給和需求的對(duì)接
智能工廠產(chǎn)業(yè)鏈分析
近年來(lái),傳感器正處于傳統(tǒng)型向新型傳感器轉(zhuǎn)型的發(fā)展階段。新型傳感器的特點(diǎn)是微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,它不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造,而且可導(dǎo)致建立新型工業(yè),是21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
不管“工業(yè)4.0”還是“中國(guó)制造2025”,其實(shí)最本質(zhì)的變化是智能化生產(chǎn),而在谷榮祥看來(lái),傳感器是整個(gè)智能化的關(guān)鍵。因?yàn)椤肮I(yè)4.0”和“中國(guó)制造2025”最核心的方面是智能制造,不管網(wǎng)絡(luò)化還是數(shù)字化,最前端都將是智能化,但所有的這些都將離不開(kāi)傳感器
傳感器產(chǎn)業(yè)作為國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),以其技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、滲透能力強(qiáng)、市場(chǎng)前景廣等特點(diǎn)為世人矚目。
2007-2014年我國(guó)傳感器行業(yè)得到較好的發(fā)展,行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值總體呈上升趨勢(shì),在GDP中的占比維持在0.10%-0.15%之間。
在國(guó)家大力加強(qiáng)傳感器的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的一系列政策引導(dǎo)和支持下,我國(guó)傳感器行業(yè)面臨良好的發(fā)展前景,未來(lái)成長(zhǎng)空間可期。
工業(yè)以太網(wǎng)作為一種高效的局域網(wǎng)絡(luò),從誕生之初,就擔(dān)負(fù)著傳感器數(shù)據(jù)傳輸、生產(chǎn)設(shè)備控制等功能,是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)體系中的重要組成部分和工廠信息化的基礎(chǔ)。它的構(gòu)建也就成為智能工廠建設(shè)的核心。
如果說(shuō)第三次工業(yè)革命的自動(dòng)化,僅是將生產(chǎn)過(guò)程作為對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行信息技術(shù)的應(yīng)用。工業(yè)4.0將信息技術(shù)的應(yīng)用大幅擴(kuò)大,進(jìn)而衍生出“智能工廠”的概念。它的關(guān)鍵技術(shù)是信息技術(shù)。
工業(yè)以太網(wǎng),互聯(lián)互通、實(shí)時(shí)控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)安全、節(jié)能將是智能工廠的核心技術(shù)。具體而言,包括生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自律協(xié)調(diào)作業(yè)的M2M,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取大數(shù)據(jù)的應(yīng)用,開(kāi)發(fā)、銷售、ERP、PLM、SCM等業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)與實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程之間的協(xié)同等。
因?yàn)楝F(xiàn)代智能工廠有四大關(guān)鍵點(diǎn):一是要連接所有網(wǎng)絡(luò)以拿到數(shù)據(jù)。二是要有智能機(jī)器。三是大數(shù)據(jù),將所有設(shè)備、所有人連接后,所有數(shù)據(jù)都大批量傳送到智能終端上。四是分析,得到數(shù)據(jù)后從中抓取出應(yīng)用趨勢(shì)來(lái),提高設(shè)備狀態(tài)的檢測(cè)和預(yù)測(cè)水平。要形成高速傳輸、大數(shù)據(jù),保證實(shí)時(shí)性、安全性和節(jié)能就變得十分關(guān)鍵。這正是工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)建的要旨。
智能工廠將是工業(yè)軟件產(chǎn)品創(chuàng)新的主線。機(jī)器層面,提高設(shè)備智能水平,改善性能和生產(chǎn)效率;車間層面,加強(qiáng)機(jī)器間通信協(xié)作,提高生產(chǎn)線的協(xié)同水平;工廠層面,優(yōu)化和調(diào)度多車間、多生產(chǎn)線等生產(chǎn)資源,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力、供應(yīng)鏈及市場(chǎng)需求的動(dòng)態(tài)匹配。
近兩年隨著國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的提出,兩化融合的穩(wěn)步推進(jìn),中國(guó)智能制造裝備領(lǐng)域得到了全社會(huì)范圍的廣泛關(guān)注。隨著產(chǎn)品性能提升的內(nèi)在需求增加和中國(guó)勞動(dòng)力價(jià)格上漲,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的壓力不斷加大。工業(yè)機(jī)器人作為智能制造領(lǐng)域的代表,在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的過(guò)程中正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
工業(yè)機(jī)器人作為高科技裝備,無(wú)論在推動(dòng)國(guó)防軍事、智能制造、資源開(kāi)發(fā),還是在培育發(fā)展未來(lái)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)上都具有重要意義。目前一些新興的中低端市場(chǎng)也迅速擴(kuò)大,如工程機(jī)械領(lǐng)域,某些過(guò)去傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型企業(yè)如石化、糧食、建材、化肥、飼料等領(lǐng)域市場(chǎng)需求也迅速發(fā)展起來(lái)。近年來(lái),通過(guò)拓展下游應(yīng)用服務(wù),開(kāi)拓傳統(tǒng)市場(chǎng)接納新興生產(chǎn)方式,家電、軌道交通、船舶等領(lǐng)域是機(jī)器人未來(lái)應(yīng)用的主戰(zhàn)場(chǎng)。在一般工業(yè)應(yīng)用的新領(lǐng)域,如光伏產(chǎn)業(yè)、動(dòng)力電池制造業(yè),包括酒類、飲料、乳業(yè)、糖等在內(nèi)的食品工業(yè),以及化纖、玻璃纖維、五金打磨、冶金澆鑄、醫(yī)藥等行業(yè),都有工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用空間。
中投顧問(wèn)在《2016-2020年中國(guó)智能工廠深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》中指出,智能物流是工業(yè)4.0核心組成部分,是降低社會(huì)倉(cāng)儲(chǔ)物流成本的終極方案:在工業(yè)4.0的智能工廠框架中,智能物流倉(cāng)儲(chǔ)位于后端,是連接制造端和客戶端的核心環(huán)節(jié)。與美國(guó)、日本國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,單位GDP中我國(guó)的倉(cāng)儲(chǔ)成本占比是其他國(guó)家的2-3倍,并且這一差值近些年來(lái)呈現(xiàn)逐步擴(kuò)大的趨勢(shì),而智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)具備勞動(dòng)力成本的節(jié)約、對(duì)租金成本的節(jié)約、管理效率的提升等方面優(yōu)勢(shì)(我們估算自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)在保證同等儲(chǔ)存能力的條件下,可至少節(jié)約70%以上的土地和80%以上的勞動(dòng)力),是降低社會(huì)倉(cāng)儲(chǔ)物流成本的終極解決方案。
多重因素影響下,智能物流設(shè)備在諸多領(lǐng)域成為企業(yè)替代人工、謀求轉(zhuǎn)型升級(jí)的不二選擇,物流領(lǐng)域也不例外。智能化物流裝備正是在這樣的背景下逐漸發(fā)展起來(lái)的。雖然從短期看,采用智能化物流裝備會(huì)導(dǎo)致企業(yè)投入增加,然而從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看,智能化裝備給企業(yè)帶來(lái)的人力成本的節(jié)約和效率的提升,將使企業(yè)持續(xù)受益。
智能工廠發(fā)展趨勢(shì)
智能工廠將更加智能、靈活和動(dòng)態(tài)。
制造工藝的組織將不同,會(huì)與整個(gè)生產(chǎn)鏈協(xié)同–從供應(yīng)商到物流到產(chǎn)品的生命周期管理–跨越企業(yè)的各個(gè)部門緊密相連。
各個(gè)生產(chǎn)步驟將實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。影響的過(guò)程將包括:工廠和生產(chǎn)規(guī)劃;產(chǎn)品開(kāi)發(fā);物流;企業(yè)資源規(guī)劃(ERP);制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES);控制技術(shù);現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)傳感器和執(zhí)行器。