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智造制造的AI之路

對智能制造最大的誤解是機器換人,實作高度自動化。我們講智能制造,實際上是在讨論,如何解決當下企業痛點問題,輕松擷取資料,将資料串聯,打破資訊孤島,實作業務的融合,進而提高生産力,平衡生産力和生産關系。

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智能制造系統之殇

企業資訊化建設是三駕馬車并駕齊驅:ERP、PDM與MES。ERP管理企業資源,如人員、裝置折舊等,從客戶開始,到訂單,到主計劃,回答為什麼生産;PDM管理産品設計過程,如産品圖紙、工藝等,PDM從産品需求開始到工藝編寫,回答怎麼生産;MES管理制造的過程,如生産計劃、生産作業等,從計劃到具體加工,回答到底是怎麼幹的。

智造制造的AI之路

綜合來看,ERP、MES與PDM都屬于管理系統,MES(ManufacturingExecution System)全稱是制造執行系統,主要面向的對象是管理層。

戰略層:戰略層如企業總經理、型号總師等,主要獲知生産的趨勢性資料,如生産問題發生率、任務完成率、額定工時統計等等,都屬于分析統計類資料,簡稱高階資料;

管理層:管理層如計劃員、排程員等,主要獲知生産的實時資料,如生産進度、現場問題等,屬于實時性資料,對資料的實時性要求較高;

執行層:執行層如班組長、現場勞工,主要獲知的是相對靜止的資訊,如産品的操作手冊、加工工藝或者臨時工藝通知等内容。

綜上執行層雖然處于資料采集最核心的位置,但對于他們工作KPI(工時/件數)等均沒有增益,甚至會影響産量。

智造制造的AI之路

MES大部分功能面向管理層,但是MES的應用主要靠執行層表現。

執行層的資料來源于機器采集、手工錄入、上遊系統傳遞、硬體內建等等,其中主要的資料還是來源于手工錄入,是以在上線MES系統後,執行層需要學習MES系統的操作。

由于管理層希望看到更多來自于執行層的資料資訊,以輔助工廠的決策。執行層的勞工們開始罔顧生産,去大量的在系統中錄入資料,這種本末倒置的行為,導緻兩種結果:

1.系統教育訓練浪費時間,造成本職工作未按時完成;

2.沒有減少工作量,反而因為要錄入資料降低了效率;

在這樣的現狀下,MES的應用效果大打折扣。造成了一個智能制造之殇:管理層需要更多更全面的資料,執行層希望更具備效率更簡單舒适的工作工具。如何輕松簡潔的擷取資料,再将資料串聯起來,打破資訊孤島,實作業務融合是目前智能制造的重中之重。

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智能制造的解救之鑰

事實上,在我國工廠的很多工廠中的房間裡,各個生産裝置之間、生産裝置和控制器之間,都已經基本實作了資訊化的連通。再厲害一點的公司,整個工廠已經通過制造執行系統(MES)連通起來,而業務部門全部通過ERP連通起來了。 

這樣的情況下,問題出在哪裡呢?

ERP和MES其實并沒有連起來!

這之間存在資訊孤島。是以當ERP給MES下達生産計劃指令後,如果MES在生産過程中發生與計劃偏差的事項(比如裝置壞了,原料不合格等等),MES會根據工廠中的房間的實際情況進行調整。但是ERP不知道,它會繼續按照原本的計劃執行訂單,時間久了,财務系統和工廠的實際情況就會出現非常大的偏差。

沒有連起來的原因也很簡單:

1、ERP和MES的開發公司通常是兩撥人,搞财務的和搞生産的合作,不但互相不懂對方的職業術語,雞同鴨講,而且互相看不上對方。

2、公司内部的業務部門和生産部門通常是分開營運,在沒有實時溝通的情況下,各自是不知道對方的調整的。 

當然,ERP和MES的問題隻是工廠内系統斷層的一個問題縮影,事實上工廠裡還有非常多的其他系統,設計、制造、采購等,這些系統都是一個個資訊孤島,互相都不知道對方的行動和接下來的計劃。這個問題自工業革命以來就存在,但是工業時代,産品的生産周期很長,是以問題在生産研發的過程中能夠得到調整。

但是網際網路和智能時代的到來,帶來了新的變化。

網際網路和智能讓經濟得以高速發展,與此同時,産能過剩嚴重成了全球性的問題。企業的競争越來越激烈,我們的産品更新換代越來越快,以往一款産品賣十年二十年,現在我們看到的是,每隔幾個月,就會有多個産品的更新疊代。

另外,網際網路幫我們消除了資訊的不對稱。過去的大批量統一生産的做法顯然已經行不通。随着消費更新,消費者更青睐于個性化的産品。這就要求工業企業能夠實作小批量、定制化的快速生産。

如果這個時代延續過去的做法,顯然很快就會被淘汰,是以,企業最迫切需要做的就是連接配接ERP和MES,打破業務和生産之間的資訊孤島,進入完全的自動化和資訊化階段,也就是工業3.0大圓滿階段。 這個階段的單點功能不需要太完美,在下一個階段,中國人自己的智能制造階段,需要解決的就是單點資料。

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智能制造的AI之路

資料采集:

采集資料是根本的,但是需要在不增加工作量的基礎上,因為人為的采集資料就不可取。AI的到來,為我們提供了可能,我們現在看到的人臉識别、智能語音等等,都展現了AI這一強大的實力。

是以工業的AI之旅注定達到的目的是:最大限度的擷取非隐私資料,極多數的單點工具,讓勞工隻做本職工作的事情,不再因為管理需求而做一些無用功。

資料處理:

AI為我們采集到過多的資料,但是這些資料中必然存在大量的無用冗雜資料,如果不進行擇優清洗,後續的工作會很難進行,基于AI的大資料處理應用而生,幫助我們實作資料的轉化和存儲。

資料分析:

當世界多變,我們就不能隻是單純的從一個點出發去做判斷和決策。由于大量的多面的資料存在,會要求更多的算法去處理資料,挖掘更多的深層的多元資訊,把這些資料轉化成自己的智慧,做出最理智最正确的判斷和決策,進而創造在這個領域的财富,才是智能制造要實作的最終目标。

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