1、引言
智能生產(chǎn)需要實現(xiàn)兩種不同性質(zhì)的自動化,一種是生產(chǎn)裝備的自動化,另一種是數(shù)據(jù)流動的自動化。
生產(chǎn)裝備的自動化對制造企業(yè)而言是非常容易理解的,它是通過自動化的機床、機器人等各類自動化設(shè)備實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的過程自動化,但數(shù)據(jù)流動的自動化又該如何理解?在智能工廠中,數(shù)據(jù)是如何自動化流動的?需要經(jīng)過“幾關(guān)”?
2、數(shù)據(jù)自動流動是工業(yè)4.0的精髓
在德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略中,有縱向集成、端對端集成、橫向集成3項集成,這是工業(yè)4.0中非常重要的概念,是實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)、企業(yè)間價值流集成的關(guān)鍵。
縱向集成主要是將各種不同層面的IT系統(tǒng)集成在一起,例如,執(zhí)行器與傳感器、控制、生產(chǎn)管理、制造和執(zhí)行及企業(yè)計劃等不同層面(摘自德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略計劃實施建議)。從信息化角度來看,就是在企業(yè)內(nèi)實現(xiàn)研發(fā)、計劃、工藝、生產(chǎn)、服務(wù)等各環(huán)節(jié)間的數(shù)據(jù)自動流動,如圖1所示。
端對端集成則是通過產(chǎn)品全價值鏈和為客戶需求而協(xié)作的不同公司,使現(xiàn)實世界與數(shù)字世界完成整合。端對端集成更加突出了以產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)等為主線,實現(xiàn)企業(yè)間的數(shù)據(jù)自動流動,如圖2所示。
作為3項集成中的高層次,橫向集成是指將各種使用不同制造階段和商業(yè)計劃的IT系統(tǒng)集成在一起,這其中既包括一個公司內(nèi)部的材料、能源和信息的配置,也包括不同公司間的配置(價值網(wǎng)絡(luò)),即以產(chǎn)品供應(yīng)鏈為主線,通過數(shù)據(jù)在企業(yè)之間的自動流動,實現(xiàn)一種社會化協(xié)同生產(chǎn),如圖3所示。
由圖3可知,在企業(yè)內(nèi)部的市場、銷售、管理、計劃、生產(chǎn)、工程各環(huán)節(jié)以及外部的設(shè)計人員、客戶、供應(yīng)商、分包商等眾多角色之間實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動有序流動。
通過德國工業(yè)4.0對3項集成的定義可以看出,工業(yè)4.0愿景中,在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間、社會化的智能制造及服務(wù)中,數(shù)據(jù)自動有序的流動是實現(xiàn)智能制造的重要技術(shù)。