工業(yè)4.0這幾個(gè)字眼某種程度上講已經(jīng)被濫用了。原本就抽象不好懂，后來又被各種添足，以致于這個(gè)2013年還是高大上的提法在不到兩年的時(shí)間里降級成很多企業(yè)不愿再貼的標(biāo)簽。我也寧愿不提它，而選擇用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造這兩個(gè)容易顧名思義的詞匯。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也是互聯(lián)網(wǎng)，和民用的區(qū)別在于，通信是工業(yè)級的，Apps是企業(yè)級的。智能制造還是制造，只是加上了智能二字。
在制造業(yè)的工廠里，自動化的生產(chǎn)裝置已經(jīng)普及。曾經(jīng)，裝備制造商在向工廠推銷自動化裝備的時(shí)候底氣十足，因?yàn)榇_實(shí)可以讓客戶親眼看到自動化設(shè)備的速度有多快，效率有多高，很容易算出一筆投資回報(bào)的賬。但是，所謂智能制造科技的相關(guān)供應(yīng)商就不那么容易說服客戶并且算賬了(所以我認(rèn)為德國企業(yè)聯(lián)盟提出工業(yè)4.0概念太急太早了，時(shí)機(jī)根本不成熟。現(xiàn)在這個(gè)詞已經(jīng)被用濫了，后悔了吧?)
MES，Manufacturing Execution System，制造執(zhí)行系統(tǒng)，是在二十幾年前問世的制造業(yè)運(yùn)營管理類軟件(MOM)。它的初衷是解決自動化或準(zhǔn)自動化流水線、車間里的信息孤島所帶來的諸多問題——由于自動化裝置之間、車間與車間之間、部門與部門之間、車間與辦公室之間等各種之間沒有信息集成，那么隨著企業(yè)的壯大，生產(chǎn)裝置越來越多而且速度更快，運(yùn)營管理的壓力就變得越來越大。MES，就是把信息孤島連起來，通過軟件把各種孤島和其間的路線建模，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)營信息化、自動化。聽上去很美妙吧?但是MES的發(fā)展和幾乎同期問世的ERP相比，可謂原地踏步矣。這是為什么呢?
MES是制造環(huán)節(jié)的IT系統(tǒng)，它的數(shù)據(jù)和信息的獲取主要來源于機(jī)器設(shè)備，那么這就和工業(yè)自動化領(lǐng)域有著深深的瓜葛了。而ERP是企業(yè)管理環(huán)節(jié)的IT系統(tǒng)，數(shù)據(jù)源主要來源于手指敲鍵盤，省去很多技術(shù)麻煩。
但是并不是說由于和工業(yè)自動化領(lǐng)域有瓜葛，MES就沒發(fā)展起來，其實(shí)關(guān)鍵原因是大牌供應(yīng)商的解決方案一直不夠接地氣。MES巨頭，通常都是工控巨頭——產(chǎn)品線包括工控硬件產(chǎn)品和工業(yè)軟件產(chǎn)品。MES，只是其軟件產(chǎn)品之一。既然是軟件，業(yè)務(wù)的根本就是賣License(MES SaaS現(xiàn)在還十分罕見)。工控巨頭收購軟件公司，目的可并不在于只賣License，而是希望通過組合出的解決方案促進(jìn)其硬件產(chǎn)品的銷售。在這個(gè)思想背景下，解決方案若要具備優(yōu)勢，就必須功能強(qiáng)大，并且做好市場宣傳，讓客戶理解并接受貴有貴的道理。再補(bǔ)充一幅示意圖，更好地闡述這一點(diǎn)。
圖1
圖1，不同顏色的圓點(diǎn)代表工廠的不同數(shù)據(jù)源，它們可能是機(jī)器、儀表、傳感器或人工錄入終端等。工控巨頭當(dāng)然希望：1)每個(gè)圓點(diǎn)都用到自家的產(chǎn)品;2)所有圓點(diǎn)傳上來的數(shù)據(jù)都進(jìn)入自家的數(shù)據(jù)庫和MES。圖中的大腦代表了數(shù)據(jù)庫和軟件的綜合系統(tǒng)，或曰：中央系統(tǒng)。那么，圓點(diǎn)越多，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜，數(shù)據(jù)規(guī)模也就越大，對中央系統(tǒng)的性能要求也就越高。最終的結(jié)果是，大腦必須足夠大而且強(qiáng)才能勝任繁重的負(fù)荷。再大力度地開展市場宣傳，工業(yè)客戶就認(rèn)可了這樣的解決方案，并且信賴只有巨頭才能幫助他們實(shí)現(xiàn)真正的信息化。大家都在這么想問題，巨頭們的解決方案自然就這么一直昂貴著，客戶也就一直買不起，想訂制又不太可能。實(shí)施方面，一個(gè)項(xiàng)目干個(gè)2-3年是很常見的情形，而且還不斷修修補(bǔ)補(bǔ)，弄得甲乙雙方都身心俱疲。此外，有MES項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的朋友都知道，最終日常使用的MES功能與初期構(gòu)想的差距_____(自己填)。我曾經(jīng)在一些國外論壇上和同行交流經(jīng)驗(yàn)，原以為MES用不好是因?yàn)閲鴥?nèi)客戶自身基礎(chǔ)還沒打好的緣故，但情況不是這樣的，全球各地MES項(xiàng)目的實(shí)施效果基本都差不多。而且，關(guān)于ROI(投資回報(bào)期)，大家的經(jīng)驗(yàn)是15年左右(能10年就算相當(dāng)不錯了)!其實(shí)從技術(shù)上講，這個(gè)產(chǎn)業(yè)本不該如此。再來看看下面這幅圖。
圖2
如果不把所有顏色的圓點(diǎn)統(tǒng)統(tǒng)交給中央系統(tǒng)去處理(比如：定義顏色、分辨顏色、選擇圓點(diǎn)、碼放圓點(diǎn)…)，而是根據(jù)實(shí)際情況預(yù)先做好一些處理，那么情形就大不一樣了——中央系統(tǒng)就不必是一個(gè)強(qiáng)大而巨大的大腦了。這個(gè)理念很有意思：先按顏色把圓點(diǎn)分組，把每個(gè)顏色圓點(diǎn)的處理做成一個(gè)模塊，配一個(gè)小size的大腦，用于做力所能及的處理工作。如果需要二次處理或者綜合管理N個(gè)這樣的模塊，那么就用一個(gè)專門管理顏色的模塊即可。這樣一來，同樣是處理所有不同顏色的圓點(diǎn)，工程造價(jià)、部署的靈活性、上線速度、訂制的可操作性就會大幅改善。帶來的好處就容易理解了：可以根據(jù)實(shí)際需求逐個(gè)漸進(jìn)部署模塊(避免發(fā)生買了用不上的情況);投資回報(bào)期以模塊為單位評估，從而大幅縮短(2年以內(nèi)妥妥的)。由于每個(gè)模塊的負(fù)荷銳減，就不再需要昂貴的IT基礎(chǔ)設(shè)施了，甚至連機(jī)房和服務(wù)器都快不需要了;省去了昂貴的IT基礎(chǔ)設(shè)施意味著運(yùn)維費(fèi)用也省了……至于說軟件，就不再需要MES了，因?yàn)槊總€(gè)模塊的Apps都很獨(dú)立而且絕對實(shí)用。也許有人會問，這么多模塊，集成起來靠譜嗎?我想反問，您知道IT和ICT已經(jīng)有多成熟了嗎?
再回到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造的話題。每個(gè)模塊里都是其所轄范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，可以是精簡的小數(shù)據(jù)，也可以是海量的大數(shù)據(jù)，那么輔之以Apps，或內(nèi)置于模塊中，或通過ICT裝備發(fā)送到云端，這就具有了互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)特性，當(dāng)然，Apps是企業(yè)級的。而智能又該如何實(shí)現(xiàn)呢?這還難嗎?智能的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)已經(jīng)有了，那么不論是借助Machine Learning還是其它算法，都可以得到若干重要規(guī)律。把它們作為裝備運(yùn)行管理依據(jù)，施于控制系統(tǒng)之上，或直接或間接，那么就順理成章地實(shí)現(xiàn)了裝備、生產(chǎn)線、車間的智能化。
分布式的現(xiàn)場通信架構(gòu)并不是新鮮事物，但是把MES打散，與分布式通信架構(gòu)相結(jié)合，應(yīng)該算是新技術(shù)!盈達(dá)睿的團(tuán)隊(duì)就是專門做這個(gè)的，算是全球最早提出并且打造這套解決方案的廠商之一吧(不敢不加這兩個(gè)字)。這種模塊，我們把它做成了工業(yè)級的小設(shè)備，稱之為工業(yè)數(shù)據(jù)盒子。相信在不久的將來，就會像民用智能盒子在家里那樣，在車間里得到普及。你說呢?
轉(zhuǎn)型的最終目的 -提質(zhì)降本增效
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