工厂有哪些前瞻性的技术和策略

我们无论做什么什么事情,都是都希望自己具有预见的能力,其实也就是一种前瞻。如果能够前瞻,那我们就能够及早的采取措施,来消除当前的错误,通过阻断错误的根源,避免错误在将来的产生后续更大的不可收拾的影响。

        这篇文章,就想结合智能制造或者先进制造技术的发展历程,对与前瞻有关的一些技术或策略,做一下梳理。

       (1)并行工程中的DFX技术
        并行工程当中的一项关键使能技术就是DFX,我们耳熟能详的,比如面向装配的设计、面向生产的设计、面向环境的设计等等,其实这就是一种前瞻,目的在设计当中,将后续可能出现的问题进行消除。随着智能制造技术的发展,比如现在提到的数字孪生,其中一个核心优势能力就是预测产品性能或者生产系统的运行能力,包括大家耳熟能详的,比如预防性维护等,其实大家苦苦追求的,就是一种前瞻。

     (2)APS中计划与排产的融合


        APS的本意是高级计划排产,这是一个非常好的想象初衷。但在实际应用过程当中,计划的味道是比较弱的,排产的味道是比较浓的。比如关于计划,其中一个核心的一个能力就是生产预测,如果能够精确的预测出将来需要什么样的订单,那对于生产系统来说,其变动性将大为降低。即使是对于订单驱动形式的生产,企业为了保证交货期,一般来说也要提前进行一些面向库存的成品或者半成品的生产,如何充分利用现有的生产能力,合理的规划处,哪些进行提前生产以满足将来可能出现定出现的订单,其实也是一种前瞻性的预测。上述这些方面都要求计划与排产进行深度的有机的融合,这也是后续一个重要的发展方向。

      (3)数字化业务管控系统的持续改进与演变
        这个问题其实是大家比较忽略的。大家现在能看到的最常见的数字化业务管控系统的开发与应用模式,基本上都是面向固定的需求,开发出一个定制化的专门系统。这种方式对于供应商来说是疲于奔命的,而对于企业来说,虽然当前的这个系统可能满足了当前的需求,但是企业的改进提升是没有止境的,当管理模式业务流程发生变化的时候,当前的业务系统的适用性也将会降低。因此,现在借助于工业互联网,一直在发展一些数据中台、流程中台以及界面和业务分离的新型开发模式,其目的都是为了将来这个数字化业务管控系统,能够很方便的适应需求的变化,而快速的通过配置即可实现响应,也就是说产品真正具有了,平台的概念。具备对未来需求快速响应的能力,其实背后隐藏的也是一种前瞻的味道。

     (4)面向前瞻决策的泛在资控与分析推理
       前瞻的本质其实是决策,而决策需要数据支持以及分析推理模型。之前的工业物联网,现在的工业互联网,其基本能力是提供了三代的资源及其控制能力。其实对于前瞻决策来说,相当于提供了一个快速响应的处理方式来化解未来的不确定性,这也是解决前瞻问题的一种方式。而当前提出的这种大数据,其核心是需要物化为分析推理模型的。

       前瞻性考虑是我们进行系统性思维的一个核心重点,不管是技术发展,还是数字化业务管控系统的建设,都需要以决策的名义重视前瞻。解决前瞻问题,有很多种方式:比如,通过快速响应,当问题发生的时候及时解决,相当于不需要进行提前的前瞻处理,属于见招拆招的方式;比如基于状态和数据采集,通过分析模型的方式,实现对未来的预测并进一步的采取相应的措施,规避可能出现的问题,属于未雨绸缪的方式;比如数字化业务管控系统的自适应演变…………


作者信息:王爱民,北京理工大学数字化制造研究所所长,长期从事MES、APS等技术研究、系统开发与实施应用。