近年來(lái),制造業(yè)面臨著新一輪危機(jī),一方面人力和材料成本持續(xù)上漲,增加了工廠的生產(chǎn)成本。另一方面,產(chǎn)品的更新越來(lái)越快,庫(kù)存很有可能引發(fā)更大的風(fēng)險(xiǎn)。因此制造業(yè)需要一種全新的模式,而最新提出的工業(yè)4.0模式,正是針對(duì)當(dāng)前制造業(yè)的困境而生。
自金融危機(jī)以來(lái),全球各國(guó)對(duì)制造業(yè)的重視上升了一個(gè)層次。制造業(yè)是每一個(gè)發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的經(jīng)濟(jì)支柱,包括生產(chǎn)加工、農(nóng)產(chǎn)品和石油天然氣等,正是這些制造業(yè)的繁榮發(fā)展,進(jìn)而有了運(yùn)輸、電商等服務(wù)業(yè)。
過(guò)去,制造業(yè)經(jīng)歷了三次重要的革命性改變。第一次工業(yè)革命始于英國(guó),蒸氣動(dòng)力推動(dòng)了生產(chǎn)力和生產(chǎn)模式的階段性轉(zhuǎn)變,然后,第二次工業(yè)革命是以電力為基礎(chǔ)的變革,而第三次是一場(chǎng)無(wú)聲的信息技術(shù)革命。而今天,人們正在經(jīng)歷第四次工作革命。
第四次工業(yè)革命也是就工業(yè)4.0,是關(guān)于物理與數(shù)字、虛擬世界融合的話題,代表過(guò)去兩百多年來(lái)的重大結(jié)構(gòu)性變化。生產(chǎn)的效率將提升到一個(gè)全新的水平,不需要太多的人力勞動(dòng),而是使用機(jī)器自動(dòng)化并實(shí)現(xiàn)更高的價(jià)值轉(zhuǎn)換。
制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)模式發(fā)生變化
未來(lái)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)模式將發(fā)生改變,廉價(jià)的勞動(dòng)力不再是優(yōu)勢(shì)。制造商需要重新思考整個(gè)價(jià)值鏈,如何通過(guò)供應(yīng)鏈的優(yōu)化使得產(chǎn)品更便宜,應(yīng)用不同的思維和工具集,對(duì)收入、價(jià)值、成本、性能、服務(wù)和運(yùn)營(yíng)模式等進(jìn)行模擬分析。
第四次工業(yè)革命在很多方面對(duì)制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)起到重要作用,在數(shù)字化的支持下,管理者將變得更優(yōu)秀,包括了創(chuàng)造力和創(chuàng)新方面,有利于企業(yè)建立強(qiáng)大的價(jià)值鏈,和獲得獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
未來(lái)制造業(yè)供應(yīng)商、制造商和客戶(hù)將緊密連接在一起,生產(chǎn)系統(tǒng)具有更快的響應(yīng)速度,可以滿(mǎn)足個(gè)性化定制的需求。供應(yīng)商快速提供材料,并在更短的時(shí)間內(nèi)回款,這樣有助于降低供應(yīng)成本,釋放整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的財(cái)務(wù)壓力。
成本壓力是影響制造業(yè)的一個(gè)關(guān)鍵要素,引入先進(jìn)的生產(chǎn)自動(dòng)化和技術(shù)人才,合理投資可以獲得更長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益。而工業(yè)4.0模式將物理和虛擬兩個(gè)世界連接,實(shí)現(xiàn)了過(guò)去許多不能實(shí)現(xiàn)的任務(wù)。
數(shù)字化技術(shù)改善資產(chǎn)效率
對(duì)于許多資產(chǎn)密集型的產(chǎn)業(yè),資產(chǎn)績(jī)效管理將是十分重要的部分。例如采礦、電力、石油、天然氣、化工行業(yè)以及公用事業(yè),這些行業(yè)正在利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和認(rèn)知計(jì)算技術(shù)來(lái)改善運(yùn)行的效率。
石油和天然氣行業(yè)將是最有可能實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)價(jià)值轉(zhuǎn)換的領(lǐng)域,基于物聯(lián)網(wǎng)和傳感器采集的數(shù)據(jù),可以進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù),并發(fā)揮出更重要的作用。例如降低維護(hù)和運(yùn)營(yíng)的成本,提升生產(chǎn)的安全性等。
生產(chǎn)模擬創(chuàng)造優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)力
數(shù)字化只是第一步,工業(yè)4.0技術(shù)將數(shù)字和物理領(lǐng)域結(jié)合在一起,以支持預(yù)測(cè)、警報(bào)和規(guī)范性響應(yīng)。生產(chǎn)過(guò)程中存在多種可變因素,從材料的質(zhì)量到內(nèi)部工藝的變化,包括生產(chǎn)的環(huán)境、時(shí)間和生產(chǎn)方式,通過(guò)傳感器收集結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),利用分析模型有利于產(chǎn)品問(wèn)題發(fā)生之前識(shí)別偏差,從而降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。
在新的制造模式下,利用數(shù)字化雙胞胎軟件,可對(duì)生產(chǎn)的各處環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬,以檢測(cè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì),材料用量,安裝方式是否符合要求。工業(yè)4.0技術(shù)將更好的支持實(shí)時(shí)分析和自動(dòng)控制操作,工廠可以及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)流程,以保證產(chǎn)品有更好的質(zhì)量輸出。
目前,越來(lái)越多的公司開(kāi)始使用3D可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)來(lái)培訓(xùn)操作員和維護(hù)人員,一些企業(yè)推出的沉浸式訓(xùn)練模擬器為操作員提供各種現(xiàn)場(chǎng)情況的虛擬體驗(yàn)。除了操作員培訓(xùn)和預(yù)測(cè)外,3D虛擬化還可幫助操作員在工廠運(yùn)營(yíng)開(kāi)始之前做好準(zhǔn)備。
利用虛擬技術(shù)可以減少工廠調(diào)試所需要的時(shí)間,驗(yàn)證自動(dòng)化設(shè)備的配置是否正確,以識(shí)別和糾正自動(dòng)化中的數(shù)據(jù)不一致和錯(cuò)誤。先進(jìn)的工廠設(shè)計(jì)軟件可以改善產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的工作流程,從而加速產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造到交付的生命周期。這些技術(shù)也將成為未來(lái)制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)力。