本次夏季論壇上,我們所邀請的演講嘉賓幾乎都是企業(yè)級領(lǐng)域的頂級技術(shù)大拿,蘇州未來電器的陳桂平是唯一一位CIO。
正如我們所期待的那樣,他將行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)與國家政策、企業(yè)實(shí)際運(yùn)用情況完美結(jié)合,從CIO的角度,為我們帶來了一場令人豁然開朗的行業(yè)思考。
我曾做過11年的研發(fā)工作,包括硬件和軟件的研發(fā)。2011年進(jìn)入制造業(yè),在2014年底接觸到智能制造。
但我發(fā)現(xiàn),目前的智能制造領(lǐng)域,做軟件和做硬件的人,思維方式并不一樣。所以在2014年底,我就考慮是否可以應(yīng)用軟件的方式研發(fā)硬件,實(shí)現(xiàn)軟硬一體化,這就是所謂的“軟件定義、硬件重構(gòu)”。
在我看來,從系統(tǒng)的角度做硬件的研發(fā)和落地,這是智能制造未來要解決的核心問題之一。
上午,起步軟件的馬科先生提到軟件基于當(dāng)前的云、大數(shù)據(jù)都做了重構(gòu)。其實(shí)在智能制造這個(gè)方向,我們在研發(fā)智能制造設(shè)備系統(tǒng)的時(shí)候,也需要做硬件的重構(gòu),但這是基于軟件方式的一個(gè)硬件重構(gòu)。
那么,我是如何用這樣一套方式實(shí)現(xiàn)軟件定義硬件的呢?
企業(yè)智能制造的未來
先看看制造業(yè)。智能制造是國家發(fā)展制造業(yè)強(qiáng)國的大戰(zhàn)略,由互聯(lián)網(wǎng)引導(dǎo)的新工業(yè)革命(工業(yè)4.0),結(jié)合中國制造2025國家戰(zhàn)略,通過企業(yè)兩化深度融合建設(shè),改變傳統(tǒng)制造方式,實(shí)現(xiàn)智能制造,建設(shè)專業(yè)、高效的智能工廠。
把有效資源集中在產(chǎn)品前端研發(fā)和后端用戶服務(wù),建立以產(chǎn)品為本,客戶為核心的智能制造體系,實(shí)現(xiàn)制造業(yè)向服務(wù)型制造業(yè)的轉(zhuǎn)變。
這和互聯(lián)網(wǎng)其實(shí)是相通的。一直以來,制造業(yè)的大數(shù)據(jù)都很難做,因?yàn)樽畹讓拥臄?shù)據(jù)都很難采集起來。難道當(dāng)小數(shù)據(jù)通過算法可以給企業(yè)產(chǎn)生價(jià)值,我們就認(rèn)為是一個(gè)制造業(yè)企業(yè)大數(shù)據(jù)?
當(dāng)前新一代的IT產(chǎn)業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,在推進(jìn)中國制造業(yè)的發(fā)展,只有和新一代的IT產(chǎn)業(yè)結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的升級。
所以企業(yè)智能制造建設(shè)的目標(biāo)是利用云大物移、VR等新一代IT產(chǎn)業(yè)技術(shù)與企業(yè)人、管理、體系、信息、設(shè)備等多維度融合,建立以產(chǎn)品為本,客戶為核心的自適應(yīng)、自增長、自循環(huán)的智能制造知識(shí)體系。打造高于產(chǎn)品技術(shù)、客戶資源的不可復(fù)制的企業(yè)核心競爭力。
工業(yè)4.0下的“制造業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)”
工信部去年提了兩個(gè)重要內(nèi)容:一個(gè)是兩化深度融合,一個(gè)是智能制造。
我們現(xiàn)在可以看到,兩化融合中的一部分也是和我們相關(guān)的——物聯(lián)網(wǎng)、系統(tǒng)設(shè)備、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)。
當(dāng)前大家都在提工業(yè)4.0,但其實(shí)德國人并不知道工業(yè)4.0是怎么樣的,只是中國自己把工業(yè)4.0炒的太熱了。
甚至,現(xiàn)在包括一些應(yīng)用廠商、設(shè)備廠商、中小企業(yè)也在提工業(yè)4.0,但他們或許連這是什么都不清楚。
所以我們應(yīng)該冷靜思考,在考慮4.0發(fā)展方向的同時(shí),持續(xù)做去1.0、2.0、3.0的工作。而比較好的企業(yè)則需要做工業(yè)3.X。
今年漢諾威把智能制造這個(gè)概念逐漸淡化了,現(xiàn)在講的是數(shù)字化建設(shè)。而數(shù)字化建設(shè)的核心就是數(shù)據(jù)和互聯(lián),這也是我們當(dāng)前所說的互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)。
大家都在提互聯(lián)網(wǎng)+行業(yè),而我個(gè)人認(rèn)為需要制造業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)。
首先,制造行業(yè)缺乏互聯(lián)網(wǎng)思維方式,也缺互聯(lián)網(wǎng)的人才。制造業(yè)更應(yīng)該從務(wù)實(shí)的角度,持續(xù)創(chuàng)新,利用核心產(chǎn)品、設(shè)備、管理,通過互聯(lián)網(wǎng)的方式,實(shí)現(xiàn)人、系統(tǒng)、設(shè)備、產(chǎn)品、服務(wù)的互聯(lián)。
智能制造的發(fā)展阻礙
從實(shí)際的行業(yè)需求來說,做智能制造現(xiàn)在有幾個(gè)很難解決的問題:
1.系統(tǒng)集成
我們傳統(tǒng)的意義上的系統(tǒng)集成廠商,是基于現(xiàn)有的技術(shù)去做集成,對待系統(tǒng)和設(shè)備之間做不到無縫集成,更多的是做單向的集成。
2.雙向控制
目前,許多設(shè)備都是單向的通訊,包括國外的設(shè)備都是如此,在這方面沒法做到雙向的通訊。
3.柔性制造
我們無法利用敏捷編程實(shí)現(xiàn)柔性制造,因?yàn)樵O(shè)備本身不存在柔性。我們一直認(rèn)為軟件才會(huì)具備柔性的問題,所以我們可以通過軟件解決設(shè)備沒有柔性的問題。
4.內(nèi)部物聯(lián)網(wǎng)
如果不能實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部物聯(lián),就根本不用談智能制造。
智能制造的核心:內(nèi)部基于數(shù)據(jù)的互聯(lián)
在我看來,傳統(tǒng)意義上的設(shè)備廠商是針對業(yè)務(wù)去對應(yīng)生產(chǎn)的,但是如果以這樣的思維模式去做智能制造,我們將會(huì)走信息化建設(shè)的老路。若干年后我們看到的會(huì)更多是設(shè)備孤島,因?yàn)闆]有從系統(tǒng)角度考慮原來的問題。
做系統(tǒng)的人會(huì)有系統(tǒng)思維,會(huì)考慮到每一個(gè)點(diǎn)的問題,但是做設(shè)備的人只解決業(yè)務(wù)需求,他們不會(huì)考慮研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量有沒有這樣的需求,所以內(nèi)部基于數(shù)據(jù)的互聯(lián)是以后智能制造的核心。
我們希望通過軟件定義硬件,實(shí)現(xiàn)硬件的重構(gòu),就是要把硬件的架構(gòu)層級下降,然后把系統(tǒng)控制平臺(tái)上升。這樣我們就認(rèn)為設(shè)備是為系統(tǒng)服務(wù)的,系統(tǒng)才為業(yè)務(wù)服務(wù),這也是為什么我們認(rèn)為智能制造必須在中間加一個(gè)系統(tǒng)層。
智能制造行業(yè)現(xiàn)狀
從當(dāng)前行業(yè)來說,目前做智能制造其實(shí)分了三部分:
1.設(shè)計(jì)、ERP等系統(tǒng)廠商
系統(tǒng)廠商是做系統(tǒng)性解決方案的,不會(huì)考慮設(shè)備要求。比如在座的大都是做企業(yè)應(yīng)用軟件的大佬,但你們或許也不會(huì)考慮現(xiàn)場的一些設(shè)備到底是什么樣的。
2.設(shè)備廠商
這就涉及到基于業(yè)務(wù)去做,不會(huì)往系統(tǒng)層考慮的情況。通常會(huì)出現(xiàn)的情況是,提供基于業(yè)務(wù)需求的設(shè)備解決方案,滿足某個(gè)業(yè)務(wù)點(diǎn)的需求,而忽略和公司的整體兩化融合戰(zhàn)略規(guī)劃、頂層設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)備集成需求,造成設(shè)備孤島。
我們在企業(yè)內(nèi)做數(shù)字化工廠的時(shí)候,是由生產(chǎn)部門去做解決方案。但做兩化融合的時(shí)候是由IT部門去做,也就是說現(xiàn)在這兩方面是對立的。在企業(yè)內(nèi)部我們也叫業(yè)務(wù)寡頭,就是生產(chǎn)部門和IT部門不對等。
我們在做系統(tǒng)解決方案的時(shí)候,IT部門的參與太少了,這樣做出來的東西以后做集成或者是智能制造都是有問題的。
3.集成廠商
實(shí)現(xiàn)單向的集成。
行業(yè)趨勢
在智能制造方面,我國提出了“中國制造2025”。而中國制造2025的前提就是兩化深度融合,這也是今年工信部的重要工作。我們認(rèn)為基于數(shù)據(jù)或者是基于軟件方面去做系統(tǒng)解決方案的供應(yīng)商,才會(huì)是以后的一個(gè)趨勢。
回到軟件定義的層面來說,我們可以看到硬件本身原來只分了三層,即數(shù)據(jù)采集層、執(zhí)行層、控制層。
控制層和上面的系統(tǒng)很難做對接,難以和設(shè)備本身連接起來。所以我們現(xiàn)在在設(shè)備本身上又做了一個(gè)平臺(tái)層,在平臺(tái)上連接各種設(shè)備,每一個(gè)設(shè)備都可以在平臺(tái)層自己定義很多種生產(chǎn)或者監(jiān)察方案。
我們在做這套解決方案的時(shí)候有三個(gè)核心的技術(shù)思路:
1.軟件定義
用系統(tǒng)的思維解決設(shè)備的問題。首先,我們把設(shè)備變成一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集器,所有的控制方案都是通過平臺(tái)來解決,所有的數(shù)據(jù)分析都是通過平臺(tái)來做的。
2.數(shù)據(jù)化
這就回到了做IT,企業(yè)的數(shù)據(jù)到底是用來做什么的?包括未來,企業(yè)要做大數(shù)據(jù),到底能做成什么樣?
現(xiàn)在制造業(yè)有很多數(shù)據(jù),而且有大量的數(shù)據(jù)沉淀,但是數(shù)據(jù)應(yīng)用能力太差了。
另外,我們現(xiàn)在的設(shè)備廠商做設(shè)備的時(shí)候,不考慮數(shù)據(jù)的問題,更多的只考慮業(yè)務(wù)需求的問題。所以我們在做設(shè)備的時(shí)候需要提前考慮設(shè)備的數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)集成和分析,有了數(shù)據(jù)才能支撐各種業(yè)務(wù)、管理、服務(wù)等需求。
3.互聯(lián)網(wǎng)化
我們現(xiàn)在提到企業(yè)內(nèi)部的物聯(lián)網(wǎng),在做設(shè)備本身的時(shí)候,可以直接通過技術(shù)的手段完全解決掉物聯(lián)網(wǎng)的問題,也就是設(shè)備進(jìn)入以后不要做物聯(lián)網(wǎng),其本身就是進(jìn)入我們自己的平臺(tái),這樣我們就能很好地解決諸多問題。
我們的平臺(tái)是怎么做的?
首先是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),我們所有的設(shè)備控制方案都是在平臺(tái)層做控制的,實(shí)現(xiàn)軟件定義硬件。
目前,我們只做了機(jī)構(gòu)方面的解決方案,所有的傳感器的控制、傳感器的數(shù)據(jù)采集都是通過平臺(tái)控制的。
我們以后的數(shù)字化公司就是一個(gè)智能化的控制平臺(tái),以后所有的設(shè)備都接在這個(gè)平臺(tái)上,還可以解決模塊化和敏捷編程問題。
每個(gè)公司80%的性能都是一樣的,我們完全可以解決掉同類產(chǎn)品的模塊化問題。另外,通過控制單元的參數(shù)化設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場人員的敏捷編程,并解決物聯(lián)網(wǎng)和設(shè)備孤島問題。
軟件定義硬件的優(yōu)點(diǎn)就是完全可以實(shí)現(xiàn)制造流程的簡化,生產(chǎn)成本的降低,以及客戶超值的體驗(yàn)。
同時(shí),在給企業(yè)做解決方案的時(shí)候,可以幫企業(yè)建立數(shù)據(jù)文化,為企業(yè)從產(chǎn)品、業(yè)務(wù)、設(shè)備等各個(gè)方面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)分析。
所以我們給企業(yè)做數(shù)字化工廠的解決方案,是幫助企業(yè)建立一套智能制造的知識(shí)體系,然后利用數(shù)據(jù)和知識(shí)實(shí)現(xiàn)管理的變革和流程再造。
“軟件定義、硬件重構(gòu)”的優(yōu)點(diǎn)
利用軟件定義、硬件重構(gòu)研發(fā)的設(shè)備,有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
1.平臺(tái)化
整個(gè)平臺(tái)上會(huì)掛接很多自定義方案的設(shè)備。
制造業(yè)的IT在做設(shè)備和系統(tǒng)集成的時(shí)候,根本就沒有辦法解決掉設(shè)備連接的問題。我們做成平臺(tái)以后,企業(yè)在做集成的時(shí)候就是系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的集成,我們只需要做好設(shè)備的平臺(tái)開發(fā)接口就可以了。
2.數(shù)據(jù)化
這一點(diǎn)此前已有提到,不再多加贅述。
3.柔性化
即系統(tǒng)的柔性解決設(shè)備不能柔性的問題,現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到很好的效果。
4.智能化
設(shè)備之間本身就有自診斷、自校驗(yàn)、實(shí)時(shí)通訊的功能。
我們利用軟件定義、硬件重構(gòu)的方式給企業(yè)打造的智慧工廠,實(shí)現(xiàn)了三大變革:
1.商業(yè)模式變革
首先是可以實(shí)現(xiàn)制造業(yè)向服務(wù)型制造業(yè)轉(zhuǎn)型。這個(gè)轉(zhuǎn)型過程,數(shù)據(jù)是基礎(chǔ),我們基于數(shù)據(jù)來支撐服務(wù)型制造業(yè)的轉(zhuǎn)型。
2.管理模式變革
過去是流程管人,現(xiàn)在通過管理+業(yè)務(wù)+系統(tǒng)+設(shè)備的知識(shí)體系建設(shè)由管人到管系統(tǒng)、由結(jié)果管控到過程管控及經(jīng)營的秒決策。
3.生產(chǎn)流程再造
實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的精益化設(shè)計(jì)和生產(chǎn),做到提質(zhì)增效及成本管控。
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