工业4.0的冷处理

2019-07-18 11:20:59 金蓝盟 17
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于坊间流传的工业4.0的神话,我向来以为应当理性看待:

  1. 工业4.0不是技术,而是现有成熟技术在工业领域的综合运用;

  2. 因为缺乏标志性的理论和技术突破,所以工业4.0很难说是技术革命,充其量是自动化和信息技术革命的延续;此外,工业4.0没有提出新的方法论(如流水线生产和准时制等),所以也不是生产模式的革命

  3. 工业4.0是旧概念的新提法,所以在欧美工业界反响并不强烈;

对于企业来说,当前最现实的目是产业升级,4.0,2025,智能制造,互联网+等等概念是转型升级的思路,切莫陷入为4.0而4.0的思路混乱之中

因此有一些观念需要澄清:

错误观念1:在搞工业4.0之前,中国企业要补2.0和3.0的课

目前绝大多数专家学者都认同这一观点,但它在逻辑上是有问题的。对于很多中国制造企业来说,智能制造目前的确不是最佳的投资方向,大多数中国企业的确需要弥补工艺和设备上的不足,但是并不代表企业在转型升级的战略选择中必须遵循先3.0再4.0的顺序

首先,工业2.0和3.0都是以牺牲产品多样性而追求低成本和高效率,其理念和技术特征与目前我国制造企业转型升级的柔性生产相悖。例如一个做皮包的手工匠人按照客户的需求设计制作高端皮包,从生产模式上说是先进的,但是生产技术确实落后的。这个手工作坊如果要转型就不可能先通过工业2.0实现机械化作业,再通过3.0实现自动化生产,最后再搞4.0智能化生产。最切合实际的做法就是在网上处理订单,简化业务流程;在车间上自动配料系统防止物料与订单不匹配;甚至在产品里加GPS和指纹认证芯片,以便包丢了以后即时找到。这些手段都是工业4.0的概念,所以说中小企业的转型升级是可以跨越式发展的

其次,工业4.0的技术对2.0和3.0是有替代作用的,因此一步到位升级到智能制造是可行的,先搞2.0,3.0反而是浪费。例如90年代欧美车厂淘汰了很多刚性线卖给中国,而自己搞柔性线,使得在同一条产线上可以生产不同配置的汽车。当时由于我们的技术水平与欧美差距甚远,所以即便是人家淘汰的设备对于我们来说也是先进的。但是现在欧美日都已经开始搞更高柔性的生产系统,如果我们还搞全自动刚性线,那么从起点就落后了。

再次,工业2.0,3.0和4.0技术难度是差不多的,只是难点和侧重点不同。例如1.0,2.0时代的机械机构设计复杂程度远超3.0,4.0时代。原因是PLC/NC等电气控制技术取代了机械控制,因此工程师们就不再花时间去钻研凸轮,棘轮等机械时代的尖端技术了。3.0时代侧重自动化和信息化的实现。和3.0相比,4.0时代在制造领域自控技术更加成熟,技术应用偏重网络互联,对系统工程的要求更高,可见技术难点已经变了。

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可以说,工业1.0,2.0,3.0革命是不同历史时期的产物,在不同阶段产生的标志性技术,模式和理念在4.0时代是并行存在的,所以在选择技术升级路线时也没有必要考虑自己是在几点零水平升级的目标是几点零。

错误观念2:自动化是智能制造的前提

智能化的目的是解决柔性制造和个性化定制生产中的复杂性问题;而自动化目前主要是提高效率降低成本和完成人无法胜任的工作。 不同生产类型的企业升级策略也不尽相同,一般来说,产品越复杂,制造和组装过程越难以实现自动化的,就更适合实行智能化改造。

智能化的前提是数字化,一般来说企业需要在实现产品和工艺数据数字化甚至现场数据采集以后,再开始考虑智能化集成的问题。

另外,很多加工和装配过程目前还无法实现自动化,或者自动化成本过高,此时的智能生产系统就是通过必要的数据采集,监控和工艺辅助手段,帮助操作者完成工艺。

错误观念3:自动化就是机器换人,机器换人就要搞机器人

随着用工成本的提升,现在很多中国制造企业面临着自动化升级还是生产厂转移的抉择。通常来说,比较容易实现自动化生产的都是大批量的标准件,如螺钉,芯片,电路板等。实际上当年欧美大量迁往中国的制造业大都是难以实现自动化或自动化成本较高的产业;便于实现自动化的产业基本上都还是留在了本土。例如电动工具的组装在中国,而里面轴承等标准件都是在本土通过专用自动化设备生产的(当然,为了靠近市场,发达国家也已经把自动线搬到了中国)。所以说,并不是所有制造环节都可以实现自动化的,比如富士康那种劳动密集型电子组装行业,就目前看是无法用机器人取代人手的,所以他们提出的百万机器人计划只能是个梦想。

另外,机器人是自动化行业的一个标准设备,适合做搬运,焊接,涂胶等重复性动作。然而更多零件的高效全自动生产实际上是通过专机完成的,专机的效率要高于机器人,也可以实现机器人难以完成的动作,但是通常来说生产柔性较差。例如许多光学模组的组装就是通过自动化专机完成的,而实现自动组装的前提往往是合理的模块化设计。

所以很多制造企业在转型升级时不妨考虑专机研发,即根据现有工艺特点和工序要求,开发专门适用于生产该产品的自动化设备。这种设备一旦开发成功,就可以极大提高生产效率和质量稳定性,同时利用设备的独特性提高行业准入门槛,保证企业利润。经典案例就是液晶生产线。

总之,中国制造企业特别是中小企业在面临转型升级抉择时,在各种浮躁的鼓动面前要保持冷静和独立思考,切勿乱了阵脚,切忌盲目跟风。