工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)協(xié)同制造

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)協(xié)同制造隨著新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合，許多國(guó)家、許多企業(yè)都意識(shí)到協(xié)同制造聯(lián)網(wǎng)，是代表互聯(lián)網(wǎng)+制造融合創(chuàng)新大方向的頂級(jí)生態(tài)系統(tǒng)。也就是說(shuō)，無(wú)論是美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還是德國(guó)工業(yè)4.0，其最具代表性的跨國(guó)平臺(tái)正在展露，正在凝聚大量生產(chǎn)資源和大量工業(yè)大數(shù)據(jù)。美國(guó)：重在服務(wù)以及衍生新價(jià)值GE推出的Predix云平臺(tái)是一個(gè)的工業(yè)操作系統(tǒng)，其中有很多模塊可以由各個(gè)企業(yè)根據(jù)其行業(yè)背景，構(gòu)建適用于自己的解決方案。Predix主要是三層架構(gòu)，是面向工業(yè)領(lǐng)域的第一個(gè)基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的云平臺(tái)，底部是提供基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的IaaS層，中間是平臺(tái)PaaS層，最上端軟件及服務(wù)層SaaS。Predix利用這三層云計(jì)算架構(gòu)，將各種工業(yè)設(shè)備或機(jī)器以及供應(yīng)商等相互聯(lián)結(jié)，提供資產(chǎn)性能管理（APM）和運(yùn)營(yíng)優(yōu)化服務(wù)，每天監(jiān)控和分析來(lái)自數(shù)萬(wàn)億設(shè)備資產(chǎn)上的千萬(wàn)個(gè)傳感器所發(fā)回的5000萬(wàn)條大數(shù)據(jù)，幫助客戶(hù)優(yōu)化資源配置和業(yè)務(wù)流程，減少風(fēng)險(xiǎn)和實(shí)現(xiàn)100%無(wú)故障運(yùn)行。隨著越來(lái)越多的機(jī)器和設(shè)備加入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)跨越整個(gè)機(jī)組和網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器儀表的協(xié)同效應(yīng)，形成智能數(shù)據(jù)，帶來(lái)巨大的潛在價(jià)值。優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)：在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的各種設(shè)備或機(jī)器，可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)相互協(xié)作，提高網(wǎng)絡(luò)整體的運(yùn)營(yíng)效率。例如，在醫(yī)療領(lǐng)域，將醫(yī)生和護(hù)士等醫(yī)療數(shù)據(jù)互聯(lián)，數(shù)據(jù)可以無(wú)縫地傳輸給醫(yī)療機(jī)構(gòu)和病人，等待的時(shí)間將會(huì)更短，能夠更迅速地幫助病人使用正確的醫(yī)療設(shè)備，從而使得醫(yī)療設(shè)備利用率更高，醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量更好。智能數(shù)據(jù)的巨大價(jià)值也可體現(xiàn)于交通網(wǎng)絡(luò)中的路徑優(yōu)化。許多車(chē)輛實(shí)現(xiàn)互聯(lián)之后，就會(huì)知道自己的位置和目的地，同時(shí)能夠了解到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)其他車(chē)輛的位置和目的地，允許優(yōu)化路由來(lái)尋找到最有效的人工智能解決方案。優(yōu)化運(yùn)維：通過(guò)智能數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化、低成本，并有利于整個(gè)設(shè)備或機(jī)器的運(yùn)行維護(hù)。例如，將機(jī)器、組件和各個(gè)環(huán)節(jié)聯(lián)網(wǎng)之后，將實(shí)現(xiàn)一個(gè)可監(jiān)測(cè)的設(shè)備狀態(tài)，可以在正確的時(shí)間將最優(yōu)數(shù)量的零部件交付到準(zhǔn)確的位置，將減少零部件庫(kù)存需求和維護(hù)成本，提升設(shè)備或機(jī)器的穩(wěn)定性?；謴?fù)系統(tǒng)：通過(guò)建立廣泛的大數(shù)據(jù)信息，幫助網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在發(fā)生毀滅性打擊之后更加快速、有效的進(jìn)行恢復(fù)。例如，當(dāng)?shù)卣鸹蚱渌匀粸?zāi)害發(fā)生時(shí)，可以用智能儀表、傳感器和其他智能設(shè)備和系統(tǒng)組成的網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行快速檢測(cè)，隔離發(fā)生故障的設(shè)備或機(jī)器，不至于發(fā)生串聯(lián)而導(dǎo)致更大規(guī)模的故障發(fā)生。自主學(xué)習(xí)：每臺(tái)設(shè)備或機(jī)器的操作經(jīng)驗(yàn)可以聚合為一個(gè)新模式。在重點(diǎn)領(lǐng)域推進(jìn)智能制造、大規(guī)模個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造和服務(wù)型制造，打造一批網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造公共服務(wù)平臺(tái)，加快形成制造業(yè)網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。實(shí)際上，早在2000年，國(guó)際著名的咨詢(xún)機(jī)構(gòu)ARC針對(duì)生產(chǎn)制造模式新的發(fā)展，詳細(xì)地分析了自動(dòng)化、制造業(yè)以及信息化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，從科技發(fā)展趨勢(shì)對(duì)生產(chǎn)制造可能產(chǎn)生影響的角度，作出過(guò)全面的調(diào)查研究，并提出了用工程、生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈三個(gè)維度描述的數(shù)字工廠模型。其中，從生產(chǎn)流程管理、企業(yè)業(yè)務(wù)管理一直到研究開(kāi)發(fā)產(chǎn)品生命周期的管理而形成的“協(xié)同制造模式”（CollaborativeManufacturingModel，CMM）。CMM協(xié)同制造模式為制造行業(yè)的變革提出了一個(gè)理論依據(jù)和行之有效的方法。它利用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過(guò)將研發(fā)流程，企業(yè)管理流程與生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈流程有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)協(xié)同制造流程，從而使得制造管理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品服務(wù)生命周期和供應(yīng)鏈管理、客戶(hù)關(guān)系管理有機(jī)地融合在一個(gè)完整的企業(yè)與市場(chǎng)的閉環(huán)系統(tǒng)之中，使企業(yè)的價(jià)值鏈從單一的制造環(huán)節(jié)向上游設(shè)計(jì)與研發(fā)環(huán)節(jié)延伸，企業(yè)的管理鏈也從上游向下游生產(chǎn)制造控制環(huán)節(jié)拓展，形成一個(gè)集成了工程、生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈和企業(yè)管理的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造系統(tǒng)。當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)化的信息空間和現(xiàn)實(shí)化的物理空間可共同組成協(xié)同空間，信息空間對(duì)未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)力將產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，未來(lái)制造業(yè)將進(jìn)入虛實(shí)交互的協(xié)同時(shí)代。未來(lái)的智能制造形態(tài)將是將制造商、零部件供應(yīng)商、銷(xiāo)售商乃至消費(fèi)者搬到線上，構(gòu)成生產(chǎn)資源、人力物力、研發(fā)創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同結(jié)構(gòu)，主要目的是實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)與研發(fā)的協(xié)同、研發(fā)與生產(chǎn)的協(xié)同、管理與通信的協(xié)同，從而形成一個(gè)完整的制造網(wǎng)絡(luò)――協(xié)聯(lián)網(wǎng)（InternetofCollaborativeManufacturing），由多??制造企業(yè)或參與者組成，它們相互交換商品和信息，共同執(zhí)行業(yè)務(wù)流程。企業(yè)、價(jià)值鏈和產(chǎn)品生命周期這三個(gè)維度貫穿于各個(gè)價(jià)值鏈中的制造參與者之間?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”協(xié)同制造將成為未來(lái)智能制造的核心，協(xié)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)具體應(yīng)滿(mǎn)足三個(gè)“CM”要素。具體而言，在前端，顧客對(duì)工廠（C2M）將提供自己的標(biāo)準(zhǔn)化模塊供消費(fèi)者組合，或是吸引消費(fèi)者參與到設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的環(huán)節(jié)中來(lái)；在內(nèi)部，通過(guò)并行制造（CM）提升生產(chǎn)組織能力，以柔性化的智能制造去服務(wù)于海量消費(fèi)者的個(gè)性化定制需求；在后端，通過(guò)云制造（CM）積極調(diào)整供應(yīng)鏈，使之具備更強(qiáng)的資源整合能力，做到低成本、高效率和短工期。以往，制造業(yè)企業(yè)一定要通過(guò)原料、設(shè)備、生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷(xiāo)售五大環(huán)節(jié)組織生產(chǎn)制造。而這五個(gè)環(huán)節(jié)是相對(duì)固定的，且不可或缺的。并行制造時(shí)代，這五個(gè)環(huán)節(jié)可以相對(duì)獨(dú)立，變成五個(gè)可以動(dòng)態(tài)配置的模塊。每個(gè)模塊都有自己相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，自己的物聯(lián)網(wǎng)感知系統(tǒng)，根據(jù)消費(fèi)者需求，五個(gè)模塊可以自行高效整合，滿(mǎn)足生產(chǎn)制造的工藝需求。除了大幅縮短工期之外，還能大幅降低成本。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，只有等到所有產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙全部完成以后才能進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)工作，所有工藝設(shè)計(jì)圖完成后才能進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備和采購(gòu)，生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備和采購(gòu)?fù)瓿珊蟛拍苓M(jìn)行生產(chǎn)。而并行制造則將各有關(guān)流程細(xì)化后進(jìn)行并行交叉，盡早開(kāi)始各項(xiàng)工作。通過(guò)分散價(jià)值網(wǎng)絡(luò)上的并行制造，產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝過(guò)程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、采購(gòu)、生產(chǎn)等種種活動(dòng)并行交叉進(jìn)行。充分利用信息化和自動(dòng)化的手段，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、物流、服務(wù)的過(guò)程中，借助軟件和網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)、交流溝通，根據(jù)最新情況，靈活、實(shí)時(shí)地調(diào)整生產(chǎn)工藝，而不再是完全遵照幾個(gè)月或者幾年前的計(jì)劃。從而，有效實(shí)現(xiàn)靈活性的大幅提升。未來(lái)，除了研發(fā)設(shè)計(jì)之外，制造業(yè)的各個(gè)工藝流程都將并行化、透明化、扁平化，實(shí)現(xiàn)真