2015年7月4日,國務院發布《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》,其中的“互聯網+”協同制造是重點行動之一,旨在推動互聯網與制造業融合,提升制造業數字化、網絡化、智能化水平,加強產業鏈協作,發展基于互聯網的協同制造新模式。在重點領域推進智能制造、大規模個性化定制、網絡化協同制造和服務型制造,打造一批網絡化協同制造公共服務平臺,加快形成制造業網絡化產業生態體系。
1.大力發展智能制造。以智能工廠為發展方向,開展智能制造試點示范,加快推動云計算、物聯網、智能工業機器人、增材制造等技術在生產過程中的應用,推進生產裝備智能化升級、工藝流程改造和基礎數據共享。著力在工控系統、智能感知元器件、工業云平臺、操作系統和工業軟件等核心環節取得突破,加強工業大數據的開發與利用,有效支撐制造業智能化轉型,構建開放、共享、協作的智能制造產業生態。
2.發展大規模個性化定制。支持企業利用互聯網采集并對接用戶個性化需求,推進設計研發、生產制造和供應鏈管理等關鍵環節的柔性化改造,開展基于個性化產品的服務模式和商業模式創新。鼓勵互聯網企業整合市場信息,挖掘細分市場需求與發展趨勢,為制造企業開展個性化定制提供決策支撐。
3.提升網絡化協同制造水平。鼓勵制造業骨干企業通過互聯網與產業鏈各環節緊密協同,促進生產、質量控制和運營管理系統全面互聯,推行眾包設計研發和網絡化制造等新模式。鼓勵有實力的互聯網企業構建網絡化協同制造公共服務平臺,面向細分行業提供云制造服務,促進創新資源、生產能力、市場需求的集聚與對接,提升服務中小微企業能力,加快全社會多元化制造資源的有效協同,提高產業鏈資源整合能力。
4.加速制造業服務化轉型。鼓勵制造企業利用物聯網、云計算、大數據等技術,整合產品全生命周期數據,形成面向生產組織全過程的決策服務信息,為產品優化升級提供數據支撐。鼓勵企業基于互聯網開展故障預警、遠程維護、質量診斷、遠程過程優化等在線增值服務,拓展產品價值空間,實現從制造向“制造+服務”的轉型升級。
也就是說,“互聯網+”協同制造模式下,制造業企業將不再自上而下地集中控制生產,不再從事單獨的設計與研發環節,或者單獨的生產與制造環節,或者單獨的營銷與服務環節。而是從顧客需求開始,到接受產品訂單、尋求合作生產、采購原材料或零部件、共同進行產品設計、生產組裝,整個環節都通過互聯網聯接起來并進行實時通信,從而確保最終產品滿足大規模客戶的個性化定制需求。
這種生產制造的靈活程度代表著制造業未來的發展方向——“智能制造+網絡協同”將使企業面對客戶的需求變化時,能迅速、輕松地做出響應,并保證其生產具有競爭力,滿足大規??蛻舻膫€性化定制需求,企業本身將實現從單純制造向“制造+服務”的轉型升級。
其實,協同制造也貫穿于“工業4.0”之中。作為制造業大國,德國2013年開始實施一項名為“工業4.0”的國家戰略,希望在“工業4.0”中的各個環節應用互聯網技術,通過制造過程也與業務管理系統的深度集成,將實現對生產要素的高度靈活配置,實現智能制造,達到大規模定制生產的目的。那么,這種深度集成,實際上與“互聯網”+協同制造異曲同工。
縱向集成:企業內的協同制造
對于一個制造業企業來說,其內部的信息是以制造為核心的,包括生產管理、物流管理、質量管理、設備管理、人員及工時管理等和生產相關的各個要素。傳統的制造管理是以單個車間/工廠為管理單位,管理的重點是生產,管理的范圍是制造業內部。
但是,隨著信息技術的進步,很多制造型企業在發展的不同時期,根據管理的不同時期的需求,不斷地開發了不同的系統,并在企業內部逐步使用,如庫存管理系統、生產管理系統、質量管理系統、產品生命周期管理系統、供應量管理系統系統等等。不同的系統來實現不同的功能,有些系統采用自主開發或不同供應商的系統所組成。隨著企業的發展,要求不同的生產元素管理之間的協同性,以避免制造過程中的信息孤島,因此對各個系統之間的接口和兼容性的需求越來越高,即各個系統之間的內部協同越來越重要。
例如,對于采用兩套各自獨立的系統來管理生產和庫存的話,生產實施之前,生產管理系統需要掌控某項生產計劃的實施以及物料資源的供應,而如果庫存管理系統和生產管理系統相對獨立,就無法實現協同,生產所需要的物料信息不能反饋給庫存系統,庫存系統也不能得到生產所需要物料的需求信息。在生產完成之后,生產系統匯總生產結果與實際的物料使用信息,但是由于生產管理系統與庫存管理系統采用的是不同的獨立系統,庫存管理系統并不能實時得到物料使用信息,致使實際庫存情況和系統的結果不能保持一致。為了彌補信息的斷層,不得不從庫存管理系統和生產管理系統之間進行數據信息的手工導入和導出,經常進行周期性的人工盤點,才能做到使用情況與庫存信息的匹配。
隨著對于制造的敏捷性及精益制造的要求不斷提高,靠人工導入導出信息已經不能滿足制造業信息化的需求,這就要求在不同系統之間進行網絡協同,做到實時的信息傳遞與共享。工業4.0的縱向集成主要體現在工廠內的科學管理上,從側重于產品的設計和制造過程,走到了產品全生命周期的集成過程,建立有效的縱向的生產體系。
橫向集成:企業間的協同制造
未來制造業中,每個企業是獨立運作的模式,每個企業都有獨立運行的生產管理系統,或者采用一套生產管理系統來管理所有的工廠的操作。但是,隨著企業的發展,企業設置有不同的生產基地及多個工廠,工廠之間往往需要互相調度,合理地利用人力、設備、物料等資源,企業中每個工廠之間的信息的流量越來越多,實時性的要求越來越高,同時每個工廠的數據量和執行的速度的要求也越來越高。這就要求不同工廠之間能夠做到網絡協同,確保實時的信息傳遞與共享。