互聯(lián)網(wǎng)+下的M版發(fā)展
三菱電機(jī)e-F@ctory
e-F@ctory是三菱電機(jī)面向制造業(yè)推出的整體解決方案。這一解決方案的結(jié)構(gòu)很像一塊“三明治”:底層為硬件、頂層為軟件,中間夾著人機(jī)界面。硬件層包括兩個(gè)部分,動(dòng)力分配輸送系統(tǒng),和生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng);夾心層由信息通信產(chǎn)品群組成;軟件層主要是企業(yè)級(jí)的信息系統(tǒng)如ERP、MES。
以太網(wǎng)貫穿整個(gè)“三明治”:在生產(chǎn)場(chǎng)地,設(shè)備和配電系統(tǒng)通過(guò)所謂iQ平臺(tái)接入以太網(wǎng),將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)反應(yīng)在夾心層的可視化人機(jī)交互頁(yè)面上,同時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋到上層的企業(yè)級(jí)信息系統(tǒng),方便決策層及時(shí)調(diào)整企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)布局和企業(yè)外部的供應(yīng)鏈管理。
▲圖 6 “數(shù)字工廠(chǎng)”應(yīng)用范例
e-F@ctory中有相當(dāng)多的元素與“工業(yè)4.0”不謀而合。例如貫穿生產(chǎn)場(chǎng)景的以太網(wǎng),好比西門(mén)子的PLM,或者GE炫工廠(chǎng)的數(shù)據(jù)鏈;底層硬件系統(tǒng)模塊化,可以根據(jù)產(chǎn)品的不同、流程的不同進(jìn)行一定程度的改變等等。
此外,三菱電機(jī)為了擴(kuò)大e-F@ctory影響力,還采用了非常具有日本特色的“母雞帶小雞”策略,與二十多家企業(yè)結(jié)成e-F@ctory聯(lián)盟,共同發(fā)展這一先進(jìn)制造平臺(tái)。聯(lián)盟成員主要包括傳感器、工業(yè)FRID制造商如Balluff、Schaeffler,以及軟件集成開(kāi)發(fā)商如DeltaComputerSystem、MDTSoftware等。三菱電機(jī)與這些成員企業(yè)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),三菱專(zhuān)注于自己擅長(zhǎng)的工業(yè)自動(dòng)化部分,其他聯(lián)盟成員提供聯(lián)網(wǎng)通信的硬軟件平臺(tái),幫助三菱用戶(hù)更好地根據(jù)自己的需求進(jìn)行個(gè)性化選擇。
M版共性:“巨人的游戲”
M版方案以大型先進(jìn)制造企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境和技術(shù)環(huán)境為基礎(chǔ),疊加了一些互相交叉的、邊界較為模糊的互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念,如物聯(lián)網(wǎng)、云/大數(shù)據(jù)、CPS等。實(shí)質(zhì)內(nèi)容仍然圍繞著硬件智能化、軟件一體化、工業(yè)自動(dòng)化展開(kāi)。
▲圖 7 GE炫工廠(chǎng)示意圖
M版方案都有雄厚的工業(yè)制造背景,德國(guó)版(工業(yè)4.0、慧連制造、數(shù)字工廠(chǎng))以汽車(chē)工業(yè)為基礎(chǔ)制造場(chǎng)景;美國(guó)版(炫工廠(chǎng))以飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等高端裝備制造業(yè)為基礎(chǔ)制造場(chǎng)景;日本(e-F@ctory)以半導(dǎo)體、汽車(chē)工業(yè)為基礎(chǔ)制造場(chǎng)景。呈現(xiàn)技術(shù)和投資門(mén)檻雙高、封閉體系、中心化驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)。
▲圖 8 e-F@ctory整體解決方案示意圖
門(mén)檻雙高:M版方案集合當(dāng)今世界頂尖的制造技術(shù),如工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)(機(jī)器人)、工業(yè)級(jí)增材制造、創(chuàng)新材料科技等等,這些專(zhuān)有的技術(shù)的核心部分大都掌握在少數(shù)幾個(gè)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的大型工業(yè)企業(yè)手中,技術(shù)門(mén)檻高;M版方案的落地場(chǎng)景,也即各類(lèi)智能工廠(chǎng),造價(jià)不菲,如GE的Pune炫工廠(chǎng),投資兩億美元。
封閉體系:M版方案雖然都提到了互聯(lián)網(wǎng)、云、大數(shù)據(jù)的作用,但其中的互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)的是近場(chǎng)通信(RFID)、傳感器等新技術(shù)帶給互聯(lián)網(wǎng)底層連接對(duì)象的變化;云,大部分是企業(yè)內(nèi)部溝通用的私有云;大數(shù)據(jù),也往往是企業(yè)搜集的內(nèi)部數(shù)據(jù),以物的運(yùn)行數(shù)據(jù)為主,人的活動(dòng)數(shù)據(jù)較少。
中心驅(qū)動(dòng):M版方案的推動(dòng)呈現(xiàn)中心化的特點(diǎn)。不論是博世的慧連制造、西門(mén)子的數(shù)字工廠(chǎng)、GE的炫工廠(chǎng)、三菱電機(jī)的e-F@ctory,核心企業(yè)在這些方案中的強(qiáng)勢(shì)主導(dǎo)地位都是毋庸置疑的。雖然德國(guó)政府的“工業(yè)4.0”方案中提到了生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)分散化、網(wǎng)絡(luò)化,制造流程由多個(gè)不同的企業(yè)共同完成,但至少?gòu)哪壳暗倪M(jìn)展來(lái)看,除非門(mén)檻雙高、封閉體系被打破,否則分散化網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)組織形式將在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)停留在紙面上和口頭上,落不了地。