智能制造、工业大数据与平台软件的内在逻辑 点击:838 | 回复:2



gchui

    
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发表于:2017-04-05 14:07:20
楼主

  我写东西的过程,其实就是我思考的过程、是自己和自己讨论的过程。观点不一定对,欢迎批评指正。  

  从经济的角度看,制能制造常常可以看成一种对时间、成本、质量、效率的优化。从优化的角度看,之所以能做得更好,是因为可调用的资源增加了、优化范围扩大了、时间效率提升了、决策更加科学了、感知更加敏锐了。这些原因又可以归结到两类:可用资源的扩大和资源调配能力的提升。其中,可用资源的扩大来自于资源的共享和重用,而协同能力的提升则体现在协同能里的增强。所以,我把智能制造价值的创造逻辑归结为共享、重用和协同三个方面。

 

1、共享与重用

 

所谓的共享,包括人、知识和资源。通过共享实现优化的空间非常大。

 

共享的对象可以是社会资源。比如,只要半小时时间,一个好的大夫可以让病人节省下成千上万的资金、减少大量的痛苦。这半个小时,他可以为社会和自己创造大量的财富,也可以在无聊中度过,如果在无聊中度过,这就是巨大的浪费。进一步,如果把医生的知识贡献出来,在互联网上共享,则可以造福千万的人类。这就是IBM现在努力在做的事情。当然,交通工具、生产设备、生产知识、产品知识的共享价值都是非常大的,足以改变世界。

 

对于企业内部,共享知识同样重要。知识复制的边际成本接近于零。知识生产的成本是一定的,但产生的价值却与企业的规模有关:越大的企业创造的效益越大。我过去常说:如果一项技术可以使每吨钢节约1元钱。则这个技术在100万吨级的企业就可以节约100万、在1000万吨级的企业就可以节约1000万。所以,知识的共享是维系大企业生存的纽带。现在,很多企业的技术创新是为自己企业服务的。

 

共享也可以在企业和社会之间互动。在未来的时候,企业开发技术的目的更多地可能是形成产品、服务社会而不仅仅是为了自用。GE自称要转型为软件企业,就是这个道理。我们知道:技术创新的价值更多体现在扩散的阶段。如果企业的技术不用来赚外来的钱、而仅仅是自用,很可能是亏本的。或者说,如果不赚外来的钱,可以从事的创新项目就会越来越少。当然,共享的前提是你的东西真好。所以,共享的程度越高,对水平的要求也就越高。这样,个人或企业可能会慢慢聚焦在小的领域,做隐形冠军。

 

重用指的是知识和物质模块的重用。重用本质上是一种共享——往往是企业内部的共享、是一个时段与另一个时段的共享。典型的是零件在不同车型上的共享、设计在不同用户上的共享。重用可以减少不必要的研发和设计时间,重用可以促进持续改进。一个企业可重用的资源越多,做件事的成本就越低、效率也就越高。工业4.0强调个性化定制:如果没有模块的共享,那是不可能实现的。

 

协同

 

所谓协同,就是主体之间高效率地配合和联动。无论是德国《工业4.0》还是美国GE的《工业互联网》,基于互联网的协同都是关键点;其差别只是在于:德国更侧重企业内部协同,美国人更侧重企业之间的协同。协同的参与者可以是人,也可以是机器。过去传统的信息化(如OA)侧重人和人之间的协同,而未来的智能化则会越来越偏重机器之间的协同、或者人和机器的协同。

 

“智能”概念的若干要素,如感知、决策、执行的统一,就体现在协同的过程中。协同得好,首先要有感知、即获得必要的信息、来启动决策。决策过程不仅需要这些信息,还需要相关的知识和更多信息的集成。执行则需要调配资源的能力。

 

协同参与方包括多个主体,通过信息传递,各个主体按照特定的次序和要求展开工作。协同不好,可能会导致时间和成本的损失。比如,协同对象之间在信息交换上会失真、就像游戏“拷贝不走样”所表现的那样。信息交换还可能延迟、人类的决策也会延迟、会出现决策失误。这些都会造成决策损失。利用信息技术,既可以真正做到信息的“拷贝不走样”;又可以用机器决策大大压缩人类的决策时间;如果信息源足够多,机器智能的决策可以比人类更加合理有效。利用这种机制,企业里的设备或者产品出现问题,生产组织、库存调度、车辆安排、用户合同匹配可以在瞬间进行最优化的调整。否则,如果依靠人来决策,每个环节都可能要耽误几天的时间。涉及的部门越多,决策的周期就越长。

 

共享其实就是一种协同:一种资源拥有者和资源需求者之间的协同。我们强调协同,指的是把共享关系扩大。比如,制造一件物品,可以由全世界最好的零件制造商、软件开发团队和设计师来共同完成,让共享走向极致。协同还包括企业内部的协同,如上下级的协同。让上情下达更加顺畅、减少各种“跑冒滴漏”。对于企业管理能力相对较差的而中国企业,充分利用信息技术促进协同是“弯道取直”的重要手段。

 

从智能制造到工业大数据

 

电商平台的发展历史大体是这样的:最初的电商平台亚马逊是卖书的;后来才开始卖普通民用品;再到后来才出现工业电商。在资源共享平台方面,先是共享出租车(优步),再是共享单车。出现这种次序的先后关系,是有原因的:越是往后走,相对风险越大。

 

协同、共享、重用在逻辑上是成立的。但在实际操作过程中是有风险的:别人共享的东西,未必是你需要的、甚至会影响你的后续工作。协同的各方,可能会存在各种理解上的不一致。为了避免这种不一致,需要制定标准和协议——亚马逊从卖书开始,就是因为卖书没有不一致问题、不需要对商标制定特别的标准。淘宝很容易面向普通消费者,工业电商的推进却很难——这就是因为工业界对标准的要求比普通商品强得多。同时,提供资源的一方,也会担心自己共享的资源无法收回——共享出租车比共享单车来得早,因为出租车上有个司机,资源共享方损失的可能性小。

 

风险不仅存在于交易的各方,也存在于写协同的各方。我们知道:协同参与方的每一个决策,都会涉及到一个问题:这样的决策是不是性价比最好的、最优的。如果决策不合理,即便是空有“智能制造”的外壳,也不会有优化的效果。那么,什么是最好的?如何度量? 在什么情况下是最好的?如何感知具体情况?要回答这些问题,涉及到信息和知识的问题。

 

有句话叫做“没有最好、只有更好”。一般来说,所谓的最优往往是封闭条件下的特殊情况。持续改进才能做得更好。如何做好持续改进呢?理论上讲,必须对决策涉及事件的全生命周期进行记录,以便创造出在实践中“通过反馈不断优化”的条件。这样,就和大数据联系上了:

 

我们知道,人们对大数据的认识和理解有很多种。其中的一种是:“事物发展过程痕迹的全面记录、作为用数据说话的依据。”  对于工业大数据,我们特别强调数据的完整性、真实性——这是因为:工业过程是个复杂的系统,信息的缺失可能会带来本质性的错误。具体地说,我把完整性理解为数据之间的关联与对应必须准确。比如,产品要和生产的工艺、设备状态对应起来,生产车间的时钟要统一起来等等。所以,普通大数据强调非结构化、半结构化,而我们对工业大数据则强调“复杂结构化”、强调事先的数据治理。也就是:要让工业大数据有用,必须事先为数据发挥作用创造条件:预则立、不预则废。而不能像对待互联网大数据那样,有什么数据用什么数据。

 

关于平台问题

 

经过几年的思考,我感觉把相关逻辑想清楚还是比较容易的。难就难在平台上。平台是个工具,可以把智能制造、大数据的应用变得简单——就像用高级语言、调用模块比用汇编语言编程更加方便。如果没有合适的平台,智能制造技术的成本、代价和质量就会非常高。形象地说,有了好的平台,可以把难度降低为十分之一。但是,开发平台的难度,远不止用好平台的百倍。

 

 如前所述,协同首先要解决标准化的问题,让协同的各方不会产生歧义,以避免协同的风险。这种问题用在工业企业,比用在民用商品的买卖要复杂得多:所谓差之毫厘,谬以千里。各个界面之间协议要求的内容、格式可能是完全不一样的。这样,我们对平台的开放性就有很高的要求。

 

现在看来,国内顶尖的学者,都已经意识到平台软件的重要性。但是,我们能不能搞出来,我真的缺乏信心。

 

看来,推进这件事,必须要有好的线路设计,先找到小的切入点,在解刨麻雀的基础上开展研究:比如,从方法论开始、从离线开始、从人与人的协同开始、从行业开始、从具体案例开始。由于工业界问题的复杂性,智能制造和工业互联网的推进,应该不会像电商和共享平台那样在短期内结束。


来源微信号 蝈蝈创新杂谈

作者:郭朝晖

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wayaj

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我武威扬

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