全球智能製造新動向之《日本工業價值鏈參考架構》解讀

05-13

　日本工業價值鏈促進會（Industrial Value Chain Initiative，IVI）是一個由製造業企業、設備廠商、系統集成企業等發起的組織，旨在推動「智能工廠」的實現。2016年12月8日，IVI基於日本製造業的現有基礎，推出了智能工廠的基本架構《工業價值鏈參考架構（Industrial Value Chain Reference Architecture ，IVRA）》。

　　IVI在今年4月的德國漢諾威工業博覽會上針對參考架構、信息物理平台、生態系統框架進行了詳細介紹。中國電子技術標準化研究院組織研究人員翻譯了全文，並對參考架構的內容進行了解讀：

　　1、借鑒我國系統架構，提出智能製造單元概念。IVRA明顯借鑒了我國智能製造系統架構的典型三維結構，在此基礎上提出了一種可互聯的智能製造單元（Smart Manufacturing Unit，SMU）作為描述製造活動的基本組件，並從資產、活動、管理的角度對其進行了詳細的定義。

　　2、融入管理思想，突出價值屬性。SMU的建模方法，不是單純地將智能製造技術對應至模型中，而是更多地融入了先進的管理思想（例如PDCA等），突出了SMU的資產價值屬性，體現了伴隨製造過程的價值變化。同時，兼顧製造的過程與結果，明確了人員在製造體系中的重要作用。

　　3、藉助通用功能模塊展現製造價值鏈。從工程知識流、供應需求流和層次結構三個方面構建了通用功能模塊（General Function Blocks，GFB），並在各流的交匯處實現了對SMU的功能定義。通過多個SMU的組合，不僅可以全方位地展現製造業產業鏈和工程鏈情況，也可以根據需要體現企業的單項優勢。

　　4、突出專家知識庫的重要意義。在GFB的建模過程中，將工程/知識流作為一個單獨維度論述，其中包括了市場營銷和設計、建設與實施、製造執行、維護和修理、研究與開發過程中積累的專業知識和經驗，突出了專家知識庫對製造過程的重要影響。

　　5、提供可靠的價值轉移媒介。利用便攜裝載單元（Portable Loading Unit，PLU），在保證安全和可追溯的條件下，實現了不同SMU之間資產的轉移，模擬了製造活動中物料、數據等有價資產的轉化過程，從而真實地反映了企業內和企業間的價值轉換情況，充分體現了價值鏈的思想。

　　6、堅持人員是製造過程中的關鍵因素。所構建的信息物理平台中，不僅能夠實現物理設備和信息數據的實時有效關聯，而且將人視為信息和物理世界映射過程中的重要元素，充分考慮了人在製造活動中的地位和作用，使「人員」有機參與到「製造活動」中，從而更貼切地描述具體工業場景。

　　7、提出寬鬆標準框架。考慮到互聯製造各環節介面的複雜性，IVRA提出了寬鬆定義的標準結構。通過建立企業間的「寬鬆介面」，突破了「每個實例服從於一個標準」的傳統模式限制。

　　利用寬鬆定義的標準，企業可根據自身實際情況，從大量模型中選擇出一種最為適合的模型，而不必為了遵守唯一的公共模型而過多地改變業務流程，如此可令更多的開發者和企業接受並使用參考模型，形成良性循環。

　　工業價值鏈參考架構嵌入了「日本製造業」特有的價值導向，借鑒了精益製造、KAIZEN（持續改善）的經營思想等。我國在進行智能製造頂層設計過程中，可結合自身製造業現狀，充分吸收先進的管理理念，不斷完善我國智能製造系統架構。

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