工業4.0是什么?我們都知道工業4.0是更先進的生產力,但問及工業4.0究竟有什么代表性的產品技術時,往往就懵懂不清了,很多人認為是通過使用各種機器人和自動化設備,減少人的使用,最終實現“無人工廠”。
似乎,工業4.0就是少用點人,通過機器人、通訊接口來提高自動化水平,再加上人工智能來控制。
現在還不能說理解工業4.0是機器人+自動化是錯誤的,但我們把可以稱作“第四次工業革命”的工業4.0僅僅只是省兩個人工資錢,終歸小家子氣了點。
我們應該跳出機器人提高的自動化制造思維,而是從更多的方面詮釋工業4.0。
物聯網、工業軟件、云計算、大數據、人工智能,這些伴隨工業4.0概念興起的名詞,代表著“數據流動自動化”。
工業1.0,就是機械化,把人力換成機器動力,能夠大幅提高生產效率。
但這里面有個問題,就是機器畢竟不是人,機械機構決定了它做不了太復雜的動作,所以這個效率的提升是很有限的。這就好比你把一輛QQ換了個法拉利的發動機,動力再強車身跟不上也是白搭。工業2.0,很多人說是電氣化,其實用“流水線”來描述更準確些。所謂“流水線”,就是把一個生產過程分解若干個工序,每個工序的動作都很簡單。因為動作簡單,就可以讓機器去做,這就讓電氣化能夠實現,讓機器更大范圍的取代人成為了可能。
工業3.0,規?;?、自動化、信息化,其實都是為了解決工業2.0的負面影響而生的。
前面說了,工業2.0帶來分工,那么,分工之后效率就一定高嗎??其實不對,還差一個關鍵的維度,就是“協作”。在沒有分工的時代,整個生產都是靠一個人完成的,效率高低只取決于這個人的“工作效率”。而有了分工之后,就必須要協作,“協作效率”就會制約整個生產系統的效率。所以工業3.0就需要“太極生兩儀”,分成兩條線去發展,來解決工業2.0帶來的這個協作問題。其中“自動化”,解決的是機器間的協作效率問題;而“信息化”,解決的就是人之間的協作效率問題。
整個工業3.0的進程,都是為了解決工業2.0分工之后,人類面對的協作效率問題。也正是因為它解決了這個問題,從工業3.0開始,我們才從物資匱乏的時代進入了產能過剩的時代。這個時候,人類社會面對永恒的問題,也就從“生產不足”,變成了“需求不足”。
從這個意義上來看,工業4.0的第一重境界,工業制造自動化,其實只是工業3.0的延伸,因為它解決的還是生產不足的問題。自動化提升帶來產能過剩,信息化提升消除了信息不對稱,這兩只狼都會帶來一個共同的問題——就是制造業不賺錢了。實體難做的真正原因,是跟你做同樣東西的人太多了,而且這個市場還充分透明,這個時候,你要想賺錢,只能干一件事,就是做別人不做的東西——定制。事實上,工業3.0的大規模生產,其實是工業永恒最佳的狀態,生產效率最高,能耗最低,次品最少——但是不賺錢。而生產定制產品,可能每個產品都不一樣,員工沒辦法重復性、經驗性勞動,生產也很難流水線標準化。那么生產效率一定低、能耗一定高,次品一定多。
工業4.0第二重境界,解決的就是這個問題:如何在流水線生產出定制化的產品,并且最大程度的降低定制帶來的負面因素,這個靠工業制造自動化是不夠的,因為一條生產線的自動化水平越高,它的柔性化通常越低——如果全是人來生產,每次換產品給人做個培訓就行,但是如果是一條由機器構成的生產線,每次換產品你改生產線是肯定來不及的。所以你看到服裝制造企業基本都是人工生產,機器用的很少,就是這個原因。衣服的市場,一年四季春夏秋冬各種款式,再加點偶爾吹起來的流行風,變化太快,機器生產響應不了,只能靠人。
要想讓流水線生產出定制化的產品,除了生產單元要特殊設計外,最關鍵的就是每次換產品的時候,能夠快速的給機器“培訓”,這就是“數據流動自動化”。
文章來源:中國自動化網