在2015年3月13日舉辦的亞信大數(shù)據(jù)日活動中，來自交大校友之家常務(wù)副理事長、九方宏信CIO李正海分享了他對于大數(shù)據(jù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)4.0中的作用，以及走有中國特色工業(yè)4.0之路的觀點。
李正海認為中國的工業(yè)4.0要強調(diào)三個集成：縱向集成、橫向集成、端到端集成。此外，他認為中國的工業(yè)4.0還要強調(diào)生產(chǎn)節(jié)點的質(zhì)量控制以及強化全流程的數(shù)據(jù)溝通。針對工業(yè)4.0的個性化定制生產(chǎn)，李正海認為現(xiàn)實的選擇是團購對工廠G2F的模式。
縱向集成打通溝通渠道
傳統(tǒng)的工廠模型從客戶的訂單開始，向后接設(shè)計、工藝、加工、質(zhì)檢、物流和客戶的現(xiàn)場服務(wù)，最后到回收環(huán)節(jié)，形成了完整的產(chǎn)品生命周期。而縱向集成則指工廠向上集成到集團和行業(yè)業(yè)務(wù)層面，這就需要形成一個完整的任務(wù)流規(guī)劃、數(shù)據(jù)流規(guī)劃，以及物流規(guī)劃。
為什么強調(diào)縱向集成？李正海認為，對于制造工廠來說，以前是線性生產(chǎn)模式，工單和物料單從一個節(jié)點傳到下一個節(jié)點，在這種模式下，一旦任務(wù)變更就會出現(xiàn)很嚴重的結(jié)果。李正海舉的一個實例為一家現(xiàn)年產(chǎn)值為六百個億的企業(yè)，曾經(jīng)給一個客戶賠償了五十萬美金。為什么？因為客戶投訴沒有使用指定的一個零件，原因出在當客戶提了技術(shù)要求后，在技術(shù)要求從總部傳遞到工廠的過程中，總部的技術(shù)人員沒有把這個零件的記錄規(guī)格傳遞到工廠。工廠相應(yīng)地理解為沒有信息描述，并按照傳統(tǒng)的習慣來加工，結(jié)果出現(xiàn)了問題。
為什么要有互聯(lián)網(wǎng)的平臺模式？平臺對信息的傳遞，并不是上下節(jié)點的傳遞關(guān)系，而是全流程的信息打通，這對于縱向集成來說非常重要。李正海以一家航天企業(yè)的工廠工時定額為例，該企業(yè)給員工做月度公司考核，最高工時定額居然能達到3000工時/人/月。為什么會出這樣的情況？這是因為作為一個生產(chǎn)部門，經(jīng)常會收到任務(wù)變更，而任何變更對工人來說并沒有相應(yīng)的工時定額，也就沒有相應(yīng)的收入。因此，現(xiàn)場工人能采取的策略，就是向公司申請無限放大的工時定額，這導(dǎo)致工時定額在制定的初期就不準，甚至有可能差異巨大。而像航天制造這樣的企業(yè)，本身的生產(chǎn)就非常緊張，當下派一個非常精準的生產(chǎn)計劃時，在生產(chǎn)現(xiàn)場卻無法精準。因此，形成一個完整的任務(wù)流規(guī)劃非常重要。任務(wù)流是一個作業(yè)節(jié)點，其它作業(yè)節(jié)點還包括物流、信息流、資金流，四流合一。
在實際的生產(chǎn)過程當中，要做到全流程的生產(chǎn)管控。而這個生產(chǎn)的概念，并不一定要真正到機床設(shè)備上生產(chǎn)。對生產(chǎn)流程進行繪圖也是一種生產(chǎn)，這類似于CPS物理信息系統(tǒng)，通過繪圖規(guī)范流程，任何一個節(jié)點，都是管控流程數(shù)據(jù)的影射。李正海曾經(jīng)經(jīng)歷過的一個真實企業(yè)案例，工廠車間十幾個工人忙活半天，在準備生產(chǎn)的時候突然發(fā)現(xiàn)沒有模具。原來是供應(yīng)商不知道生產(chǎn)安排，追查下去的結(jié)果是生產(chǎn)保障部也不知道生產(chǎn)安排，再追到信息部才發(fā)現(xiàn)原來是信息部忘了這件事。
因此，李正海認為，中國式工業(yè)4.0的縱向集成要真正的讓生產(chǎn)過程走互聯(lián)網(wǎng)的模式，讓信息傳遞平臺化，任何一個工作節(jié)點都能與平臺直接做交互。在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中有一系列的主體存在，當單個主體無法處理整個信息流和任務(wù)流的信息時，就需要中間平臺，而這個中間平臺就是現(xiàn)在大家經(jīng)常講的去中心化。
橫向集成創(chuàng)新全價值鏈
橫向集成指的是在工廠生產(chǎn)的某一個節(jié)點上向外擴展。李正海認為，橫向集成首先要提的就是產(chǎn)品標準化。從大的產(chǎn)品到小的零部件，橫向集成意味著從設(shè)計圖紙、工藝圖紙、工藝總裝圖、工藝加工工序圖，甚至到工步，都要做冗余或自動化。
某一集團的供應(yīng)商有一天問了這家集團總裁一個問題，為什么同一個集團訂單提供的零件名稱是一致的，而要的零部件和新?lián)Q的零部件是不一致的，一個集團為什么要那么多規(guī)格？這不僅意味著資源的浪費，更意味著交付周期不足。李正海認為不是有三家供應(yīng)商就代表產(chǎn)能是冗余的。可能出現(xiàn)的一種情況是臺灣的內(nèi)存條工廠失火了，整個市場都漲價了。另一種情況，是某挖掘機的主要供應(yīng)商失火了，該公司協(xié)調(diào)了200多家其它的供應(yīng)商，用了兩天時間恢復(fù)產(chǎn)能。因此，所謂橫向集成能力，就是當一個主要供應(yīng)商發(fā)生了火災(zāi)，要恢復(fù)產(chǎn)能的時候，能迅速給出圖紙、設(shè)備需求、工裝需求、運輸協(xié)調(diào)等等。
在橫向集成中，生產(chǎn)線的集成創(chuàng)新非常重要。李正海認為，企業(yè)的生產(chǎn)過程要流程化，企業(yè)的競爭不是一個或兩個企業(yè)的競爭，從來都是一個系統(tǒng)的競爭或者全流程的競爭，或稱之為全價值鏈的競爭。價值鏈與生態(tài)圈不一樣，生態(tài)圈沒有流程的概念，而價值鏈涉及到生產(chǎn)流程。生產(chǎn)線的集成創(chuàng)新，要對價值鏈進行分析，然后對其中的每一個節(jié)點逐一進行強化、優(yōu)化、創(chuàng)新，就會取得非常好的效果。
1992年的時候，中國曾經(jīng)有一個企業(yè)，當年工廠一年的產(chǎn)值四百萬人民幣，拿到了德國一家最出名的電動工具企業(yè)博世一筆八百萬美金的訂單，而且是直接先付全款。怎么做到？博世來中國找供應(yīng)商，這家中國企業(yè)在42天內(nèi)給了博世一份答案。首先，列出了每個零部件的生產(chǎn)廠家，包括電機、墊片、插頭、線等，并把每家的供應(yīng)能力列出來，供對方調(diào)查。此外，還相應(yīng)把每個零部件的價格也都列出來。最后是一份兩頁紙的報告，經(jīng)過分析之后，該廠發(fā)現(xiàn)博世的電動工具還不夠好，提出了三點改進意見。隨后，博世就直接打款過來了。
端到端集成跨越式提高生產(chǎn)效率
端到端集成，最常見的概念就是一站式服務(wù)。另一種就是兩個端點之間的集成。以前銀行批貸款要45天，而真正的工作時間加起來兩天都不到，時間都浪費在材料傳遞過程中了，因此兩個端點的集成非常重要。
兩個節(jié)點的集成，就是要控制兩個節(jié)點之間傳遞的效率。李正海舉了一個例子，一個服裝輔料加工企業(yè)（服裝輔料包括西服袖標、衣領(lǐng)后面的洗滌標簽等），該企業(yè)原來一年兩個多億產(chǎn)值，經(jīng)過優(yōu)化的一年以后是七個億產(chǎn)值。怎么做到的？原來該企業(yè)一天要接200份訂單，也就是200份紙面?zhèn)髡妫ù驑印⑸a(chǎn)、處理等幾十道程序都需要用這些訂單。于是這個企業(yè)找兩個開發(fā)人員做了一個流程節(jié)點，把原來的紙面?zhèn)髡嬗唵巫兂呻娮佑唵危娮佑唵卧僮兂蓸藴驶唵危虚g實現(xiàn)自動化的轉(zhuǎn)變。原來的交貨期從40天一下子壓到7天以內(nèi)、緊急訂單3天。由于這家企業(yè)給阿迪達斯的供貨商供貨，鑒于服裝生產(chǎn)的強季節(jié)性和先期生產(chǎn)的模式，很多阿迪達斯供貨商最終選擇跟這家企業(yè)合作。另外，通過成衣廠商之間相互推薦，這家企業(yè)又獲得了一部分由其它廠商轉(zhuǎn)來的訂單。
端到端創(chuàng)新還體現(xiàn)在原材料的創(chuàng)新、產(chǎn)品的創(chuàng)新、工藝的創(chuàng)新、市場的創(chuàng)新，甚至是思維模式的創(chuàng)新。某鋼材加工廠從上海寶鋼進鋼板，有一天該工廠的工人建議：從寶鋼買鋼板，寶鋼要切一刀，到了工廠也要切一刀，能不能兩刀并一刀？這就是跳出了企業(yè)的邊界，從整個價值鏈進行流程的集成創(chuàng)新。因為原來寶剛生產(chǎn)鋼卷，然后再軋鋼、切邊。到了加工工廠后，要把鋼卷打開，然后再切邊。在這個過程中，由于兩邊都要切一刀，因此在最開始生產(chǎn)鋼卷的時候就要留出富裕的鋼邊。于是，這個加工廠找到寶鋼，原材料不要切邊卷而改要毛邊卷。寶鋼認為這樣可以省一道工序，于是就同意了。結(jié)果一年就節(jié)約了0.8%的采購成本，約合200萬美金，按當時匯率合1600萬人民幣。
端到端集成，特別是在全球化的生產(chǎn)環(huán)境中，有很大的優(yōu)化空間，這就是產(chǎn)業(yè)集成的道理所在。此外，集成創(chuàng)新更多的時候是以跨界的形式出現(xiàn)。李正海說以前企業(yè)做懸架用鋼管，后來發(fā)現(xiàn)可以用高壓油，加工的方式發(fā)生了大幅的改變，這對于時間節(jié)點的改變是遠遠超出想象的。
加大數(shù)據(jù)透明實現(xiàn)全流程質(zhì)量管理
李正海認為，質(zhì)量是設(shè)計出來的，這包括了系統(tǒng)的模塊設(shè)計、參數(shù)設(shè)計和容差設(shè)計。產(chǎn)品并不意味著完整的產(chǎn)品，而是可拆分、有系統(tǒng)的模塊化，進而通過參數(shù)化的方式表示每個模塊，并轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)。所謂大數(shù)據(jù)，其核心反而是一個“小”字。從原來的一個產(chǎn)品變成多個模塊，每個模塊變成多個參數(shù)，在多個參數(shù)里面存在容差，容差再反過來影響到參數(shù)和整個系統(tǒng)。因此，真正優(yōu)秀的系統(tǒng)，是大量參數(shù)驅(qū)動的系統(tǒng)。
對制造過程進行生產(chǎn)節(jié)點的質(zhì)量檢測，包括了在線檢測、大數(shù)據(jù)分析、實時報警和預(yù)警。在生產(chǎn)節(jié)點為質(zhì)量檢測中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面臨著重大挑戰(zhàn)。制造業(yè)的網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)相比有非常大的差異，生產(chǎn)過程對時效性、安全性和可靠性的要求，往往比傳統(tǒng)的家庭網(wǎng)絡(luò)要求更高。因此，目前工廠的網(wǎng)絡(luò)采用了分層策略，保證數(shù)據(jù)在傳遞的過程中更好的執(zhí)行標準化操作。而現(xiàn)在的工業(yè)系統(tǒng)絕大部分都是動力機械，對于企業(yè)來說在一線操作就意味著人員安全。所以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面臨的很大挑戰(zhàn)，就在底層的驅(qū)動和執(zhí)行。因為往往生產(chǎn)現(xiàn)場不敢用自動化指令，轉(zhuǎn)而通過人工操作設(shè)備，這就意味著時效性會降低。
針對面向全球的質(zhì)量管理體系，李正海提到二十多年前他在一家制造工廠工作，曾經(jīng)有一個工人造成了將近70多萬的損失，其原因上游產(chǎn)品粗加工的時候出了問題而且沒有通知下游的精加工工人。因此，今天的互聯(lián)網(wǎng)對于生產(chǎn)制造來說，最重要的就是提高了全流程的數(shù)據(jù)透明度和可視化，從而實現(xiàn)真正意義的全流程質(zhì)量管理。
團購對工廠的個性化定制生產(chǎn)模式
李正海創(chuàng)造性提出了在工業(yè)4.0時代的個性化定制并不是指個人對工廠，而是團購對工廠，也就是G2F模式。對于一個企業(yè)的生產(chǎn)來講，任何一個產(chǎn)品都有大量的構(gòu)件和零件，個性化生產(chǎn)必須保證最小經(jīng)濟批量。如果沒有了最小經(jīng)濟批量，任何企業(yè)都無法生產(chǎn)，這也就是G2F的由來。工業(yè)4.0的個性化定制是個性化、小批量、定制化和生產(chǎn)標準化相結(jié)合的產(chǎn)物，而產(chǎn)品類型按漏斗模式，由大批量到少批量分別為標準化產(chǎn)品、自動化生產(chǎn)產(chǎn)品、較多自動化生產(chǎn)產(chǎn)品、較多創(chuàng)新產(chǎn)品和創(chuàng)新產(chǎn)品。
標準化產(chǎn)品意味著設(shè)備、工裝、圖紙、工藝等都是標準化和現(xiàn)成的，只要有原材料和能源就能生產(chǎn)。自動化產(chǎn)品就是通過已經(jīng)編好程序，對參數(shù)稍做改變就能實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。李正海曾為世博演藝大廳的吊頂鋼板參數(shù)計算編制過軟件，由于世博演藝大廳的吊頂為圓弧結(jié)構(gòu)，因此每一塊鋼板的參數(shù)都不一樣。李正海花兩個晚上編寫的軟件，節(jié)省了三個設(shè)計人員一年的計算量，而且自動化編程不出錯誤，精度和準確度得到了大幅提升。
李正海表示，G2F的個性化定制平臺是信息平臺、技術(shù)平臺、生產(chǎn)制造的執(zhí)行平臺和管理平臺。
李正海認為，中國的工業(yè)4.0不同于歐洲的工業(yè)4.0，也不同于北美的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，要走有特色的路。他認為，在未來的中國社會中，小批量、多品種、大規(guī)模的定制模式將成為主流。在企業(yè)的生產(chǎn)過程中，存在著大量不確定因素，因此以機器換人為代表的智能制造將有廣泛的應(yīng)用。而中國式工業(yè)4.0最重要的一點，就是要充分發(fā)揮人力資源優(yōu)勢，加強和提高產(chǎn)業(yè)人員的素質(zhì)，強化溝通，并積極在企業(yè)中推動創(chuàng)新與合理化建議。
當前中國正在面臨前所未有的機遇，隨著工業(yè)大數(shù)據(jù)和工業(yè)4.0上升為國家戰(zhàn)略，中國將有望在全球競爭中脫穎而出。李正海總結(jié)說：“未來屬于中國！”
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