經(jīng)濟(jì)正面臨著數(shù)字化的挑戰(zhàn)，該轉(zhuǎn)變既有機(jī)遇，也伴隨著風(fēng)險(xiǎn)，盡管相關(guān)基礎(chǔ)已經(jīng)搭建，但許多工業(yè)企業(yè)仍任重道遠(yuǎn)，始終缺乏明確的策略。通過展會上推出的特別節(jié)目“數(shù)字化之路”以及相關(guān)的會議，AMB展會為入會者展示了工業(yè)企業(yè)如何借助當(dāng)下信息技術(shù)去挖掘數(shù)字化的潛力。
AMB展會特別節(jié)目“數(shù)字化之路”向展會參觀者展示具有真實(shí)體驗(yàn)的數(shù)字化
協(xié)會和市場研究人員一致認(rèn)為企業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程并無捷徑可循，“IT與軟件行業(yè)以及機(jī)械和設(shè)備制造之間的協(xié)同作用是數(shù)字化創(chuàng)新的關(guān)鍵，只有通過行業(yè)，才能為數(shù)字化世界的生產(chǎn)者和客戶帶來有益的新產(chǎn)品。”德國機(jī)械和設(shè)備制造商協(xié)會(VDMA)如此強(qiáng)調(diào)道。VDMA預(yù)測機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)從長遠(yuǎn)來看將成為一種趨勢，“未來與行業(yè)各領(lǐng)域知識相結(jié)合的人工智能將會為企業(yè)注入新的活力并衍生出新的商業(yè)模式。”VDMA軟件和數(shù)字化總經(jīng)理Rainer Glatz介紹說。
自動化過程中人員需求的挑戰(zhàn)
VDMA在近期所做的調(diào)查中，征詢了技術(shù)相關(guān)性以及機(jī)械工程中產(chǎn)品數(shù)字化和產(chǎn)品相關(guān)服務(wù)的發(fā)展趨勢，調(diào)查結(jié)果表明，在未來幾年的數(shù)字化產(chǎn)品和產(chǎn)品相關(guān)服務(wù)中，機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)方面的業(yè)務(wù)呈現(xiàn)大幅增漲。
然而根據(jù)企業(yè)的說法，機(jī)械制造產(chǎn)品和產(chǎn)品相關(guān)服務(wù)的日益數(shù)字化也給企業(yè)帶來了不小的問題。軟件開發(fā)部門人員匱乏，人員需求的不斷增加以及培訓(xùn)和繼續(xù)教育壓力正成為越來越多企業(yè)必須直面的挑戰(zhàn)。目前，十分之八的研究參與者認(rèn)為人員的可支配性是軟件和自動化技術(shù)發(fā)展中的一大問題。
專家們一致表示，企業(yè)無法規(guī)避數(shù)字化轉(zhuǎn)型，也不能讓它脫離常態(tài)。例如，在一項(xiàng)研究中Gartner預(yù)測，如果無法實(shí)施數(shù)字化戰(zhàn)略，一年之內(nèi)大約會有四分之一企業(yè)的市場地位會受到危及。一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果顯示，84%的參與者認(rèn)為數(shù)字化轉(zhuǎn)型至關(guān)重要，僅有6%的人安于現(xiàn)狀，企業(yè)的危機(jī)感實(shí)際上已人盡皆知。當(dāng)然數(shù)字化不僅帶來風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也提供了機(jī)會。
圖1 CAM和仿真軟件發(fā)揮了重要作用，能實(shí)現(xiàn)對整個(gè)CNC制造過程的全方位集成控制
數(shù)字化流程對于制造企業(yè)而言并不陌生，畢竟CAD/CAM、仿真和PDM/PLM等軟件已在產(chǎn)品開發(fā)中使用過多年，此處創(chuàng)建和管理的數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)跨部門工作的數(shù)字化流程的基礎(chǔ)，集中式產(chǎn)品生命周期管理(PLM)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了信息和數(shù)據(jù)的管理和分發(fā)，不過加工制造等后續(xù)步驟仍未完全整合，特別是生產(chǎn)計(jì)劃方面，在邁向工業(yè)4.0的道路上，通過優(yōu)化價(jià)值和更短的上市周期，實(shí)現(xiàn)更高效生產(chǎn)潛力的依然有很多。
通過正確的戰(zhàn)略、軟件和實(shí)施，企業(yè)將能夠更加高效、更優(yōu)質(zhì)地生產(chǎn)產(chǎn)品，同時(shí)保證較低的總體成本。
制造業(yè)數(shù)字化潛力無窮
生產(chǎn)數(shù)字化在價(jià)值創(chuàng)造過程中提供了巨大潛力，而生產(chǎn)計(jì)劃則在此扮演著重要角色，它被認(rèn)為是工程和生產(chǎn)之間的接口。事實(shí)上許多生產(chǎn)企業(yè)還仍然是生產(chǎn)計(jì)劃涉及多個(gè)工作崗位，往往需要跨部門，大家計(jì)劃并努力記錄，但缺乏信息交流，真正意義上的合作并不多見。什么時(shí)候達(dá)到什么樣的計(jì)劃狀態(tài)?與此相關(guān)的當(dāng)前文件和版本是什么?這些往往無法確定，因此沒有結(jié)論性和有效的總體規(guī)劃。
挖掘潛力離不開高效和無縫的協(xié)作，為此需要細(xì)致和全面的規(guī)劃，所有參與者都能依據(jù)權(quán)限對此進(jìn)行訪問。基于角色的配置為每個(gè)人提供他們工作所需的準(zhǔn)確信息，這種總體計(jì)劃模型包含所收集的知識以及來自過程計(jì)劃、時(shí)間管理或制造模擬領(lǐng)域的所有可使用信息。
從產(chǎn)品開發(fā)到制造
產(chǎn)品開發(fā)提供基本信息，在三維CAD系統(tǒng)和相關(guān)的數(shù)據(jù)管理中，有大量可用于生產(chǎn)的信息,因?yàn)樵诋a(chǎn)品開發(fā)時(shí)已確定基本的產(chǎn)品屬性，如幾何形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)和材料，包括必要的裝配步驟，在系統(tǒng)中也可以看到諸如零件結(jié)構(gòu)中的最新變化。
來自創(chuàng)作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和補(bǔ)充知識必須與用于生產(chǎn)計(jì)劃和控制的軟件相結(jié)合，其基礎(chǔ)應(yīng)該是一個(gè)帶有來自所有利益相關(guān)方一致的數(shù)據(jù)和訪問權(quán)限的通用IT平臺。
通過中心基礎(chǔ)以及相關(guān)的應(yīng)用程序，例如用于計(jì)劃、模擬和生產(chǎn)組織的軟件(數(shù)字制造軟件)，來自CAD系統(tǒng)的3D模型或來自PLM系統(tǒng)的相應(yīng)信息總是可以用于生產(chǎn)計(jì)劃中的每個(gè)對象。因此，在產(chǎn)品開發(fā)中實(shí)施的變更也被納入生產(chǎn)計(jì)劃中，所有制造步驟可以模擬，生產(chǎn)手段或機(jī)器設(shè)備及其能力均可計(jì)劃。在這種規(guī)劃階段，由于采用了數(shù)字模型，工作場所的設(shè)計(jì)或裝配步驟可以進(jìn)行詳細(xì)計(jì)劃和可視化，包括工人的操作空間，就連機(jī)器人或整個(gè)自動化生產(chǎn)線的使用也可以采用這種方式來計(jì)劃和模擬。此時(shí)過程也可以采用運(yùn)動學(xué)表示，并實(shí)現(xiàn)例如裝配過程或材料流程的可視化，同時(shí)任何時(shí)候都能修改并優(yōu)化各個(gè)流程，直到達(dá)到生產(chǎn)流程的有效時(shí)間。用戶可以比較不同的模擬計(jì)劃方案并選擇最佳變體或組合。
圖2 所有數(shù)據(jù)一目了然：通過來自制造過程的實(shí)時(shí)可用信息實(shí)現(xiàn)及時(shí)響應(yīng)
生產(chǎn)總覽：跨部門且實(shí)時(shí)
所有項(xiàng)目參與者必須能夠在數(shù)字化生產(chǎn)部門隨時(shí)訪問當(dāng)前的生產(chǎn)狀態(tài)。根據(jù)授權(quán)，該總覽能力也適用于所有參與生產(chǎn)的相關(guān)人員，包括工作準(zhǔn)備部門的員工。生產(chǎn)能力或交付部件、機(jī)器利用率、風(fēng)險(xiǎn)以及目標(biāo)方面的缺失應(yīng)該實(shí)時(shí)顯示。帶有生產(chǎn)計(jì)劃和控制系統(tǒng)(PPS)以及企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和評估的生產(chǎn)計(jì)劃軟件可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
在模擬數(shù)據(jù)或后期制造數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上甚至能夠?qū)Ρ日麄€(gè)工廠或生產(chǎn)地，因此可以識別漏洞并優(yōu)化制造。
過程數(shù)字化為制造企業(yè)提供了巨大的機(jī)會，通過提高規(guī)劃效率，實(shí)施全球標(biāo)準(zhǔn)和合作，企業(yè)大大縮短了其產(chǎn)品的上市時(shí)間。生產(chǎn)數(shù)字化還有助于收集、評估和重復(fù)使用經(jīng)驗(yàn)(生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn))，此外也讓工業(yè)4.0時(shí)代不斷增加的計(jì)劃復(fù)雜性變得更易于管理。
AMB展會上的特別節(jié)目“數(shù)字化之路”致力于提高生產(chǎn)數(shù)字化水平，一方面包括與德國軟件和數(shù)字化協(xié)會VDMA合作組織的獨(dú)家專業(yè)大會，另一方面數(shù)字商業(yè)模式、數(shù)字生產(chǎn)、數(shù)字產(chǎn)品開發(fā)、數(shù)字服務(wù)、客戶服務(wù)、軟件開發(fā)領(lǐng)域的軟件解決方案制造商和硬件服務(wù)商以及制造商還通過展會期間的展覽進(jìn)行了展示。通過展示，訪問者可以體驗(yàn)應(yīng)用程序，獲得最佳實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這些實(shí)例概述了企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化流程的相互作用及其附加值。
