工業4.0的初級階段如何落地？

06-20

為什麼說工業4.0的初級階段呢？

因為工業4.0從概念上來說，它是很宏偉，很智能的。

就中國目前的情況來說，距離工業4.0的宏偉目標還相當遠，哪怕放眼全球也沒哪一家敢說已經完全做到，而我們也沒必要現在就談要如何去實現工業4.0的最終目標，我們現在談談工業4.0的初級階段如何落地才是較實際的。有了初級階段堅固的基礎，才能走好工業4.0未來10年、20年、30年的發展道路。所以，我只談如何落地工業4.0初級階段的問題。

當然，在說之前還是要先簡單說一下工業4.0在中國的發展現狀，因為要搞清楚眼下才好進一步推進落地的事。

眼下，中國的大多數企業都是嗅到了工業4.0氣息的，特別是國內的大中型企業，紛紛躍躍欲試，摩拳擦掌，都不希望自甘落後，都想成為工業4.0的先行者，甚至有的已經在實施進程中了。不容置疑，這種現象和氛圍對我們中國的發展工業4.0 是很有利的。

可現實的問題是中國真正意義上工業4.0的標杆企業還沒有，我說的真正意義是既有理論做支撐，又有落地項目在以工業4.0的標準在運轉的。我個人看來目前中國的工業4.0發展狀況無非就是像無政府主義的混亂社會一樣，屬於軍閥割據局面。有些企業不管三七二十一先打著工業4.0的旗號沖了，有些正在挽起袖子準備開干，生怕一不小心就被第四次工業革命無情的拋棄了，更多的是像熱鍋上的螞蟻干著急卻無從下手的企業…

工業4.0如何落地？

要抓住重點，工業4.0的核心問題就是信息化和自動化的兩化融合的問題。

一個企業，不管你現在信息化和自動化的程度怎麼樣，企業在運轉過程中總存在著這樣那樣的問題。比如，庫存數據精度不高，品質不良，交期異常，出錯貨，出少貨，設備稼動力不高，成本下不去，效益上不來，報表不敢看，不能看，看了也白看…一堆問題，幾乎每家企業都或多或少會有。於是頂著壓力請專家會診，上信息系統，機器換人等能想的招數都統統甩一遍。這樣行嗎？問題就真的解決了嗎？我可以說這都是在治標不治本，這是純粹的腳痛醫腳，頭痛醫頭的思想和行為，沒有主線，這樣的做法只會讓自己的企業深陷泥潭出不來。錢白花了，沒法實現工業4.0的最終目標。

工業4.0本身是一個很大的概念，一家企業想做成工業4.0的標杆，必須先有頂層設計，不管工業4.0以後怎麼發展，就以目前現有工業4.0的理念作當前的頂層設計。也就是不要再去糾結於現在企業有多少問題，而是要跳出現有管理模式，只要自己的企業還能勉強維持，就先別去處理現有的這個那個看得見看不見的問題。先要做到這點非常重要！然後，根據工業4.0的理念設計一套符合自身企業發展的全新管理運作模式。

那怎麼才是符合自己企業的全新工業4.0的運營管理模式呢？一個是別忘了自己是做什麼的，另一個是要緊貼工業4.0的主線。

做什麼的呢？兩個字『製造』。

什麼是工業4.0的主線呢？兩個字『智能』。

工業4.0核心是『智能製造』！這點千萬別忘了!

要實現智能製造，就要以市場為導向，要以客戶為核心，從客戶端開始，再到客戶端結束進行設計你的全新管理運作模式。

(圖1)

因為我們所做的一切變革都是為了什麼？為了企業有效益！效益從何而來？客戶嘛！有了市場，有了客戶，有了客戶的滿意，你的企業才會有源源不斷的效益，自身才能得到不斷的發展。

也就是要設計一套從客戶需求提出、到設計試製，下單、物料供應、零件、模組供應，生產排產，製造組裝，過程監控，品質確認，物流供應，收貨確認，回款的一整套智能製造解決方案。

設計好後，現在就開始著手智能製造工程的實施了，從哪方面開始動手呢？從『信息化』開始著手，因為一切的理論支撐和行動，都需要『信息』，日本人叫情報數據，戰爭年代打仗也必須先要去獲取情報，知己知彼才能百戰不殆。而且獲取信息要儘可能的全面，不能拿著一份情報去打整個工業4.0的戰役，那以篇概全，會讓自己輸的很慘。那實施智能製造我們要知道的情報有什麼呢？

1、客戶需求信息；

2、供應商信息；

3、產品設計信息；

4、模具信息；

5、製造工藝信息；

6、排產信息；

7、物料信息；

8、設備信息（包括設備自身運轉信息、加工參數信息、控制參數信息）；

9、保全信息；

10、過程監控信息；

11、異常信息；

12、糾正信息；

13、品質信息；

14、實檢信息；

15、產線信息；

16、車間信息；

17、人員信息；

18、物流信息；

19、倉儲信息；

20、客戶反饋信息；

21、成本信息；

22、效益信息；

23、歷史信息；

24、持續改善信息；

有了這些信息，一個企業才能實現智能化，否則，自動化設備買來，不給它相關信息，它懂怎麼為你工作嗎？沒有信息，一個工位，一個生產單元，一個車間從哪開始製造？出了問題從哪裡追溯？顯然是無從談起的。

獲取以上信息，目的是要構建一個龐大的『數據倉庫』，也可以稱為『數據大腦』，這個數據倉庫將成為一個企業永久的，最有價值，支撐企業上百年發展的最強大腦，也是最大核動力！這個『大腦』在企業工業4.0的實施道路上，會不斷的學習新的知識，也就是隨著企業的發展會不斷採集『更新』和『追加』數據。這就讓這個大腦足夠聰明來支撐企業的發展，在日後企業發展中，能源源不斷的給企業產生由內到外和由外到內的價值流，從而使企業的效益能得到強有力的保證！

既然數據倉庫的構成需要這麼多的信息，那這些信息如何去獲取呢？

我們先來理解一下『信息』這兩個字。信息是指可以讓人類通過『看』和『聽』直接認知的，以我上面羅列的24項信息中，有相當多的是信息並不能讓人類直接認知，它們有的還只是數據，有的甚至只是機器指令、代碼，這些只有機器自身才懂，或行業專家才懂，這就對了，下面我們就應該對這些數據或指令做相應的採集，讓專家通過專家的方法去處理成讓人類都能認知的信息。把所有數據和指令都採集到『數據倉庫』，按我上面提到的24項信息項目搭建起『數據模型』，從點滴做起，從每一個工位的每一台設備做起，再延伸到每一個生產單元，每一條產線，每一個車間，每一個工廠。在積累的同時，要不斷去更新，追加，數據模型也應該根據最新的數據變化及時變化，讓『數據倉庫』永遠保持最新，最實用，也最聰明。

(圖2)

要想形成這麼龐大的數據倉庫，這裡也就是要涉及到MES系統的應用了，MES系統在工業4.0中，是起到最核心的地位的。因為絕大多數的信息都是通過MES系統在製造現場進行採集、分析上傳、下達的。還有其他相關信息是通過別的途徑獲取的，這些信息會在後面介紹的『應用』推進過程中得到相應的採集。

（圖3）

只有通過MES的先行介入，把製造現場各方面的數據先採集上來，搭好各方面的數據模型後，才有了進一步向『智能』方面延伸的基礎。

建高樓、學技藝講究的是打基礎，做好工業4.0智能製造，同樣是需要把『基礎』打好了，這裡打基礎一定要強調『穩紮穩打』，不能好高騖遠，拔苗助長。不能為了搶工業4.0的發展窗口而忘了自己的底子是怎麼樣的，基礎打的夠不夠牢。只有基礎打好了，才能繼續往高處延伸，向外擴展，才能把新的管理運營模式逐步推進，只有基礎打好了，才能做成標杆型的工業4.0企業，哪怕人家比自己快幾步，沒關係，彎道超車不是沒有過。

以上從工業4.0的頂層設計，到數據倉庫的建設，到MES的引用，如果以上三步都做好了，接下來我們就可以繼續往高處延伸，往外擴展了。

『數據倉庫』建立起來最終目的是必須為應用服務的，也必須滿足於應用的需求，否則這些數據採集上來就是一堆廢物。在智能製造的價值體現中，最終是要實現『信息化+自動化』、機器換人、黑燈工廠、小批量多批次定製化智能生產的。所以，必須要在強大『數據倉庫』的基礎上做好應用和服務的文章。

在做應用和服務文章的前期，我們還有一項重要的事情要先做，那就是『數據建模』。

什麼叫數據建模？就是將相應的數據，根據採集點的不同，搭建起對應的工廠模擬應用場景，讓數據能在該模型下同樣能順利運轉，甚至輸入新的數據後也能在該模型下正常流轉。

這就是一個工廠從業務流到數據流最終產生價值流的過程。在此我舉個簡單的例子，沙盤推演，這個名詞相信大家較能理解。在戰爭電視劇中也經常能看到，作戰指揮部通過情報人員收集回來的信息，在沙盤上點兵部將，分析敵我形勢，從沙盤中推演出最佳的戰略戰術，從而使每一場戰役的勝算率都得以大大提高。這也就是說，在不停止當前工廠生產的情況下提前對未來全新的智能製造模式做了很好前期實驗，為最後的植入做好了鋪墊。

應用，包括了客戶雲端的應用、供應商雲端的應用、企業內部雲端的應用、設備的應用、第三方的集成應用。這些的應用構成，是一個相當龐大的系統，需要根據自身的條件做好相應的規劃。本人建議從簡單到複雜的有序推進，而不是哪裡痛治哪裡，哪裡急上哪裡的模式。往往一個企業的痛點是有關聯性的，為了治這一點的痛有時需要跨部門，跨區域，跨企業的協調處理，最終為了治這點痛就因為協調的問題把寶貴的時間耽誤了。這也就是一個企業信息化推進的『阻力』問題，在此不多說，相信大家多少都了解。

一個是從簡單到複雜，另一個關鍵點是要緊緊圍繞客戶，也就是從客戶的需求出發做應用，比如雲端訂單系統，雲端客戶服務系統，接著把供應商這塊也加進來，讓客戶及時清楚自己的需求有沒有得到及時的響應。也就是讓客戶知道自己想要的產品有沒有設計好，符不符合要求，外觀，功能，結構等是否能讓客戶滿意，製造客戶所需的產品需要多少物料，需要多少模具，多少道工序，多少時間，交期，金額。同時還能讓客戶知道是否已制模，樣品情況，物料是否到位，是否排產，每個工序進度是如何，如何滿足客戶中途的對產品的修改，已生產多少，物流配送情況等。

從滿足客戶的需求的同時，實際上也滿足了企業自身內部的管理應用的需求。相對於客戶來說，應用會簡單明了一些，針對自己內部應用功能會複雜一些。但這樣做下來的好處就是提高了客戶的滿意度，也同時提高了企業自身內部的管理水平，從而精簡了管理，降低了浪費，提高了製造水平，服務水平，最終體現的就是『企業效益』！

這時智能製造完全就替換了原有的傳統製造模式，原有的痛點會隨著全新運營模式隨之煙消雲散。

那是不是這樣就可以開幹了呢？不！這裡要明確一點，要實施工業4.0智能製造，這是一個偉大的變革，不是誰說干就乾的，必須得從企業的一把手開始落實，也就是說，這個事是『一把手』事業，只有一把手全程參與進來，從上到下一條心，協調有序，運籌得當，方能給這一變革增添強而有力的保障。才能推進的順利，更快的實現偉大的工業4.0智能製造夢想！

當然，最後我還是要說一點，那就是『底子』的問題。每個企業的人、設備、素質、思想、管理水平、資金配套、地方政府對製造行業的政策配套等都是有很大出入的。所以，在工業4.0實施的道路上，時間和路徑要根據自身的條件把握好輕、重、緩、急，你不能說什麼都重，什麼都急，更不能說什麼都不重什麼都不急，一定要去區分一下。把自己的底子摸清楚，實施的路徑規劃清楚，時間周期定好。否則盲目跟風，感情用事，是會吃大虧的！

另外，投入的問題，MES引入、數據採集、數據建模、設備採購、網路布局、機房的搭建、人才的配套這些都是首當其衝要投入的，沒有這些投入，就無法談後面的事。

小結

工業4.0初級階段如何落地？

第一步：一把手推進

第二步：頂層設計

第三步：MES引入，數據採集

第四步：數據倉庫

第五步：數據建模

第六步：功能應用

第七步：持續改善，提升內、外的管理水平

第八步：最終實現『工業4.0智能製造』

在這八步中，我沒提到自動化，因為每個企業的底子有很多不同，自動化程度，資金配套等有很大的差異，所以，自動化可以根據企業自身的底子，跟隨信息化的進程逐步推進，由點到線再到面的方式，最終實現『信息化+自動化』的完美融合！

有了工業4.0初級階段的堅固基礎做支撐，智能設計、智能零部件生產、智能成品、智能服務、甚至基於虛擬現實的模擬教學、模擬生產才能得以逐步實現。

（圖4）

有關工業4.0智能製造實施路徑更詳細的介紹，我想等以後在具體項目上再進行分享。