物联网对网络化协同制造的影响

网络化协同制造在当前的生产生态模式和工业互联网技术发展下,已经成为一种值得关注的发展方向,科技部也持续提出了网络化协同与智能工厂的重点研发专项。而网络化协同中,非常典型或者核心追求就是生产能力的协同。其实不一定非得是网络化协同制造,现在很多企业之间的协同生产是无处不在的,很难说某个企业所生产的产品中所有的物料,甚至从毛坯和模具开始,都是自己生产的。但不可否认的是,物料的按时到货始终都是企业非常头疼的问题。

         因此网络化协同生产,笔者预测也必将走向更加精细化的一种局面,这可能也是很多企业都将要面临的一种变化。笔者在某个生产集聚区调研的时候,也遇到地方企业的一种诉苦,就是任务的甲方要求乙方企业的设备必须进行联网,物理上的联网是为了获取设备的运行状态并进而使得甲方能够干预到乙方的制造资源配置。笔者感觉趋势已经很明显了,因此就这方面说一下自己的认识和理解。



     (1)平等下的类似众筹的生产能力协同
        一般是指某个企业接到生产任务之后,不管是出于自身能力的不足,还是物料供应协同方面的考虑,都需要其他企业进行相应的一些配合生产。而提出协同需求的企业,并不一定就是龙头企业,每个企业都可能提出协作生产的需求。
         大部分关于这方面的研究都是供应链或者供应商的筛选,这个当然是很重要的,不再赘述。但这里面也有相当一部分的特点是发包企业需要考察接包方的生产能力,从而要求参与到网络化协同制造当中的各个企业,把自己的生产能力以某种形式能够暴露和表达出来,从而可以在此基础上构建跨企业的协同生产计划与执行过程监控。这种跨企业协同可以由某个企业进行主导,也可以由企业之上的某种整合性机构或公司进行主导。
       其中的核心难点,或者说重要的环节就是,各个企业剩余的生产能力或者可以拿出来的共享能力,如何能够合理的表达出来。
         宏观上的能力是说,各个企业根据自己的产能情况,结合自己所承担的自身任务的情况,可以分析出来还可以承接多少任务。
        但从微观角度来说,各个企业的生产能力其实体现为,企业根据自己承担任务对资源的占用情况,综合考虑自身任务以及接包任务的优先级,给出自己企业所具有的设备资源的具体可用时间,以迎接新的任务。

      (2)龙头企业主导下的网络化生产能力协同

         一般来说龙头企业都是比较强势的,不管是在集聚区还是说在供应链上,受龙头企业的支配影响还是很大的。龙头企业为了保证自身的产品质量和交货进度,一般都会采取一定的控制措施,其中对于协作配套企业生产能力的把握是核心的考虑因素。
        第一种模式是,龙头企业将协作配套企业的生产资源纳入到自己的统一的生产计划中,也就是从逻辑上来说,通过将协作配套企业的生产资源纳入到龙头企业的总盘子当中,进行统一的生产计划,可以实现精细化的,甚至作业级的生产控制。在这种模式下,协作配套企业所接受的龙头企业下发的生产计划将具有较高的优先级,协作配套企业只能在相关资源能力被占用的情况下,才有可能进一步的考虑接受其他企业或者自身承揽的生产任务。这种模式下,生产计划的排产调度,对龙头企业和协作配套企业来说,都将发生很大的变化,存在一些特殊的约束需要处理。
       第二种模式是,龙头企业将自身关注的物料或者零部件的生产委托其他企业进行的时候,一般会有意识或者无意识的采取工艺扩散方面的措施。比如对于协作关系紧密的配套企业,甚至是自身下属的子公司,根据自己的质量要求或者控制要求,将自身的工艺能力扩散到协作配套企业当中,也算是一种培养。比如,对于自己考察选中的协作配套企业,龙头企业会派出相关的现场工艺指导人员,以保证配套产出的质量和效率。其实这种方式是2000年左右提出的一种先进制造技术,名称就是“工艺扩散”,只是后来慢慢的淹没了,但是道理还在的。

        简单粗略的总结了一下自己的想法,应该还有很多不完善的地方,或许有机会继续进行总结。

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。


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