近年來，全球主要經(jīng)濟(jì)體都在積極尋求構(gòu)筑未來中長期增長的支點，它們不約而同地將目光聚焦在制造業(yè)上，并且各國政府紛紛提出振興制造業(yè)的戰(zhàn)略或計劃，例如美國先進(jìn)制造2.0，德國工業(yè)4.0以及中國制造2025等。雖然這些工業(yè)戰(zhàn)略經(jīng)常被拿來對標(biāo)，但在羅克韋爾自動化先進(jìn)技術(shù)總監(jiān)吳大偉(David Vasko)先生看來它們之間仍存在很大的差異，通過他對各種制造特別是美國智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系，整體系統(tǒng)架構(gòu)等層面的解讀，相信會為中國制造企業(yè)帶來很多考量和思索。
羅克韋爾自動化先進(jìn)技術(shù)總監(jiān)吳大偉David Vasko
智能制造是面向未來的共同愿景
各國工業(yè)戰(zhàn)略的諸多差異之中有一點明顯的共同之處，就是將智能制造視作未來制造業(yè)的愿景。在美國，智能制造是先進(jìn)制造業(yè)的重要組成部分，得到了政府及企業(yè)各層面的高度重視，美國能源部、商務(wù)部國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)和國家科學(xué)基金(NSF)均是智能制造重要的支持力量，并且資助、設(shè)立了眾多研究項目以推動智能制造發(fā)展，這其中就包括2006年成立的智能制造領(lǐng)袖聯(lián)盟(SMLC)。
別看SMLC在當(dāng)前絢爛奪目的各種概念里顯得比較低調(diào)，然而它是最早一個由政府、工業(yè)界、學(xué)術(shù)界、研究機構(gòu)、協(xié)會組建的智能制造研發(fā)促進(jìn)機構(gòu)，即使現(xiàn)在，擁有這樣的配置的機構(gòu)也不過兩家。作為智能制造領(lǐng)袖聯(lián)盟理事會成員，David Vasko認(rèn)為這樣的成員構(gòu)成優(yōu)勢很明顯，“大量來自一線的制造企業(yè)，面臨著嚴(yán)峻的現(xiàn)實難題，那么他們提供的也自然是更具針對性的解決方案?！辈皇且约夹g(shù)，而是以結(jié)果為導(dǎo)向來提智能制造，這也是SMLC明顯的一個特征。
SMLC的重點旨在引導(dǎo)制造業(yè)行業(yè)如何加強應(yīng)用和創(chuàng)新。 SMLC提出的智能制造概念、路線圖和行動計劃反映了美國官方對智能制造的見解以及業(yè)界發(fā)展的典型路線。加之美國有強大的制造業(yè)基礎(chǔ)，美國推進(jìn)智能制造可以立即啟動。相比之下，David Vasko認(rèn)為中國智能制造的情況更具多樣性，不同領(lǐng)域，不同地區(qū)對于制造業(yè)的需求有很大區(qū)別。根據(jù)德勤和中國機械工業(yè)聯(lián)合會的一份調(diào)查指出，中國智能制造尚處于引進(jìn)智能設(shè)備的階段?！盁o論是美國還是中國，智能制造都是一個逐步推進(jìn)的過程。當(dāng)然，一個完整的架構(gòu)是推進(jìn)智能制造的必要前提。”對于中國政府而言，推進(jìn)智能制造需要優(yōu)先考慮的事情，可能并不是自動化、信息化等技術(shù)問題，而是體系框架問題，這是解決標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、解決生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
“自上而下”和“自下而上”并進(jìn) 標(biāo)準(zhǔn)先行
自2012年8月,美國推出國家級制造業(yè)創(chuàng)新計劃, 并陸續(xù)在不同的工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域成立了14個創(chuàng)新機構(gòu)。這些創(chuàng)新機構(gòu)聚焦在3D打印，輕量材料，機器人，先進(jìn)功能紡織品，生物組織制造，流程集約化實施的快速推進(jìn)等不同的技術(shù)領(lǐng)域。這些機構(gòu)發(fā)現(xiàn)各個領(lǐng)域中的重要問題并提出初步實施建議，之后反饋給政府，接下來政府提供支持，形成了“自上而下”頂層設(shè)計，分層推進(jìn)的系統(tǒng)優(yōu)化組織和機制。
當(dāng)然，如果單純從創(chuàng)新角度出發(fā)，那么一定是源自于企業(yè)界，產(chǎn)業(yè)界“自下而上”的倡議，因為只有最真實地去面對這些問題、解決問題的人，他們才知道什么是最好的方法，該做出什么樣的創(chuàng)新實踐。David Vasko指出，美國智能制造是“自上而下”和“自下而上”的結(jié)合，實際上所有的問題基本都采用這樣兩種途徑。
除了政府統(tǒng)籌總體布局，龍頭企業(yè)和協(xié)會推進(jìn)，中小企業(yè)的積極參與，智能制造還離不開標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)?？梢哉f，標(biāo)準(zhǔn)是智能制造發(fā)展的一個基本組成部分，有了標(biāo)準(zhǔn)，才會有系統(tǒng)的、可重復(fù)和高效的生產(chǎn)系統(tǒng);各種類型和規(guī)模的制造企業(yè)才能以網(wǎng)狀的方式參與其中。
目前，美國智能制造系統(tǒng)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系橫跨制造生命周期的三個主要維度：產(chǎn)品、生產(chǎn)系統(tǒng)和商業(yè)，為智能制造推行提供支撐。2017年3月23日，中國國家標(biāo)準(zhǔn)委發(fā)布《關(guān)于下達(dá)〈智能制造對象標(biāo)識要求〉等國家標(biāo)準(zhǔn)制定計劃的通知》， 我國第一批智能制造國家標(biāo)準(zhǔn)正式立項，其中包含2項基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)、4項關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及1項重點行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。并且到2020年，將建立起較為完善的智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系，促進(jìn)我國智能制造水平大幅提升。
互聯(lián)企業(yè)是智能制造的基石
作為最大的專注于自動化和信息化的公司，羅克韋爾自動化提出的互聯(lián)企業(yè)愿景也是“自上而下”和“自下而上”兩種模式的結(jié)合，互聯(lián)企業(yè)強調(diào)將不同系統(tǒng)聯(lián)接到一起，在整個工作鏈當(dāng)中價值流的互聯(lián)，包括設(shè)計、供應(yīng)、維護(hù)和運營等環(huán)節(jié)。
David Vasko 認(rèn)為“要釋放不同領(lǐng)域的價值，難點在于IT和OT的融合。“ 在OT運營技術(shù)領(lǐng)域，小到操作一臺設(shè)備，一條生產(chǎn)線，大到運營一家工廠，里面涉及的工藝和環(huán)境不盡相同，但是對可靠性，響應(yīng)時間等要求都非常高，一些響應(yīng)時間是毫秒級甚至微秒級，很多工況需要7×24小時運行而不能宕機。而對于信息技術(shù)領(lǐng)域IT而言，通常是產(chǎn)生交易，對時間要求不高，按秒計算，甚至一小時能完成一個數(shù)據(jù)傳遞過程就可以。如何把兩種不一樣的技術(shù)特點融合在一起，這就是互聯(lián)企業(yè)需要解決的一個難題。
作為OT專家，羅克韋爾自動化通過與IT領(lǐng)域領(lǐng)先企業(yè)，如思科的合作，找到了一座連接OT與IT的橋梁。另外，發(fā)揮培訓(xùn)的重要作用：一方面對于熟悉OT技術(shù)知識的從業(yè)人員提供IT知識培訓(xùn)，讓他們了解如何與IT互聯(lián)，更好的利用信息技術(shù)，另一方面對于IT人員也進(jìn)行OT培訓(xùn)，這樣之前相互獨立的部門能更好的了解彼此的工作情況和需求，為彼此的融合做好準(zhǔn)備。“技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)及培訓(xùn)對于促進(jìn)IT和OT融合發(fā)揮著重要的作用。未來羅克韋爾自動化將進(jìn)一步加強在IT、OT融合方面的投資，加強生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理分析能力，為信息成本的決策提供更多依據(jù)。“David Vasko坦言，對于智能制造，現(xiàn)在是個史無前例的時代。在先進(jìn)制造領(lǐng)域，大家熱情高漲，網(wǎng)絡(luò)安全、移動設(shè)備、VR、AR、人工智能、機器學(xué)習(xí)、云計算等等新技術(shù)在這個領(lǐng)域不斷滲透并發(fā)揮著越來越重要的作用，而抓住此輪機遇的企業(yè)，不僅有助于自身可持續(xù)發(fā)展，對于推進(jìn)先進(jìn)制造也是積極的貢獻(xiàn)。
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