用户中心

资讯 > 业界新闻

GE的破坏力:颠覆制造业的三张王牌

作者:www.cechina.cn2015.07.20阅读 4244

  美国通用电气(GE)凭借不断的自我革新,一直君临全球工业的顶峰。对于GE来说,如今挑战的变革之大堪称史无前例。利用互联网和软件从根本上刷新制造——为了培养30万员工的创业精神,GE甚至修改了企业理念。与其坐以待毙,不如成为破坏者。从王者看似疯狂的身影中,日本制造企业能够学到些什么呢?
  (一)颠覆制造业的三张王牌
  GE欲通过改革从根本改变制造业的形态。活用软件提高硬件价值、生产技术革新、加快开发速度是改革的三大支柱。
  工业互联网:用软件激发硬件的潜力
  “通过使用美国通用电气(GE)的软件分析数据,大幅缩减了燃油费。”
  意大利航空(Alitalia)主管燃油管理的副总裁Alessandro Loddo欣喜地说道。运营145架飞机、单月执行1.6万个航班的欧洲大型航空公司通过使用GE开发的软件,一年节约了1500万美元的燃油成本。
  GE利用的是每架意航飞机上配备的数百个传感器。这些传感器收集发动机的运转情况、温度和耗油量等许多数据,利用软件进行分析。通过与飞行计划进行比对,提供效率更好的操控方法。
  “着陆时,通过调整主翼上襟翼的控制方法,可以减少燃油消耗”、“通过改变下降时的速度,燃效还可以更好”。软件通过对海量数据进行分析,精准地给出理想的操控方法。为大幅削减燃油成本做出了贡献。
  操控飞机的行家里手原本应该是航空公司。GE作为飞机发动机制造商,提出建议似乎“越权”。在过去,根本无法想象高傲的航空公司会向GE虚心求教。
  然而现如今,世界各地的航空公司接二连三地成为了GE的客户。包括美国的美国航空(American Airlines)、联合航空(United Airlines)、达美航空(Delta Air Lines)以及中东的阿提哈德航空(Etihad Airways),马来西亚的亚洲航空(AirAsia)在内,总数已经达到了约30家。
  废弃的数据是座“金山”
  航空公司为何趋之若鹜?这是因为在全球民用飞机发动机市场上掌握逾6成份额的GE通过收集全球飞机的飞行数据,积累了大量的技术经验。
  GE软件副总裁Bill Ruh介绍说:“在签订长期维护协议时,我们一定会要求加入条款,使GE可以访问飞机上包括发动机以外部分在内的全部数据”。
  过去,这些海量数据除了用来检测飞机异常,并没有其他用武之地。而GE却认为“在这些数据中隐藏着‘金山’”。如果利用软件分析全世界飞机的数据,运用得到的知识改善航空公司的效率,将会孕育出巨大的商机。
  GE过去一直专注于改进发动机材料、改善燃烧效率等硬件方面的性能提升,以及更换部件、维修等维护服务。但通过结合数据和软件,硬件即便相同,效率也能实现飞跃。GE正在快速普及这种过去无法想象的新模式。
  借软件之力激发硬件沉睡的实力,使客户的价值最大化——这正是GE首席执行官(CEO)杰夫·伊梅尔特为之倾注热情的工业互联网的根本。伊梅尔特强调说:“工业互联网将为工业设备领域带来革命性冲击。”
  虽然平均到1家航空公司,改善燃效的经济效益1年仅为几十亿日元左右,但对于整个行业,估计将会起到显著的效果。按照GE的估算,假设利用软件可以使燃油成本降低1%,那么,整个航空行业15年将节约成本300亿美元。
  航班延迟时GE提供帮助
  GE的软件活跃的舞台不只是提高燃效。该公司还在通过源源不断推出帮助航空公司解决课题的软件赢得客户。
  发现飞机发动机故障前兆的软件就是一个例子。使用这种软件可以对传感器收集到的飞行中的发动机数据进行分析。诊断故障风险,在可能发生问题的情况下提前着手解决。
  “机制与防范非法使用信用卡的系统类似。从未在海外刷卡,刷卡金额从未超过5000美元的人如果在海外高额购物,就会鸣响警报。工业设备的故障预测也采用了相同的理论”。GE与美国埃森哲合资成立的数据分析服务公司Taleris的比尔·拉达特(音译)这样介绍说。
  GE还开发出了在航班延迟和取消时,向航空公司提供帮助的软件。当遇到大雪等恶劣天气时,这种软件将计算出成本最低的飞行路径、燃油补给地和机组配置。
  GE的工业互联网举措并不局限在航空行业。GE把自己拥有的发电涡轮、医疗器械、铁路等多样化的产品接入网络并收集数据。利用软件进行分析,将结果运用到了提高运营效率和优化之中。
  向软件领域投资1200亿日元
  整合众多工业设备的共通平台是GE开发的软件“Predix”。这款软件相当于美国微软的OS(操作系统)“Windows”的工业设备版。Predix上可以安装面向不同产业的多种应用软件。
  2014年10月,GE宣布将开放Predix,向外部企业提供。开放重要的软件后,竞争对手将可以加以利用,岂不是为敌人“雪中送炭”?面对可能出现的担忧,GE却有着不同的想法。
  “通过开放化,如果企业能够跨越障碍,推动工业设备网络化的发展,许多软件企业将会开发出丰富多彩的应用软件。能够加快Predix生态系统进化的速度”。Ruh对未来充满了期待。
  “强化软件开发、磨练信息分析能力是工业设备制造商生存的唯一道路”。GE首席执行官伊梅尔特毫不避讳地说道。
  正如伊梅尔特所说的那样,GE正在快速扩大对于软件领域的投资。在位于美国硅谷近郊圣拉蒙市的GE软件开发中心,崭新的办公楼里随处可见来自周边IT(信息技术)企业的跳槽者,以及从印度和中国等世界各地聚集而来的软件技术人员和数据科学家。中心开设的3年间,GE聘用了超过1000位技术人员。该公司向软件领域投入的资金已经超过了10亿美元。
  (二)活用3D打印机,变身“微型工厂”
  先进制造业:活用3D打印机,变身“微型工厂”
  在机械、汽车、基础设施等所有“物”接入互联网的时代,为了掌握主导权,众多IT企业都在大力开发软件技术。GE要想形成差异,除了软件之外,硬件的制造技术也需要更上一层楼。
  “IT企业对于硬件的理解总是存在缺失。GE在竞争中拥有实际从事工业设备制造的优势”(伊梅尔特CEO)。
  因此,GE提出了“先进制造业”的概念。意在活用3D打印机、材料技术、新生产系统,推动制造的发展。
  其象征是3D打印机在生产中的大规模活用。利用“沉积成型”技术,根据软件制作的三维数据,将树脂和金属粉末沉积成薄层,制作立体形状。现在,日本多数的大企业还只是利用3D打印机进行试制,而GE已经启动了量产部件的生产。
  “可以使飞机发动机涡轮的重量减少2成”。2014年,GE旗下的意大利飞机部件制造商Avio Aero开发出了活用3D打印机的划时代技术。这项技术能够大幅减轻涡轮叶片的重量。
  Avio Aero与瑞典企业合作,开发出了在3D打印机熔化金属粉末时不使用惯用的激光,而是使用电子束的方式。实现了对重量约为通常材料一半的轻量合金“钛铝”的加工。
  美国波音的新机型“787梦想客机”和“747-8”配备的GE主力发动机将采用这种部件,开展验证实验。
  6月,在坐落于美国俄亥俄州皮布尔斯一座小山丘上的GE喷气式发动机室外试验场,悬挂在巨型实验装置上的新型发动机“LEAP”发出了阵阵轰鸣。
  LEAP是欧洲空中客车公司的新一代客机“A320neo”等即将配备的发动机,配备了3D打印机制造的约20个燃油喷嘴。通过使用3D打印机一体成型,焊接次数减少到5分之1,耐久性则提高到了过去的5倍。
  构筑贴近客户的生产体制
  GE飞机发动机部门首席执行官大卫·乔伊斯(David Joyce)自信地表示,“飞机发动机最重要的是可靠性和耐久性。我们对活用3D打印机制作的部件充满了信心”。
  利用3D打印机进行量产的优点不只是耐久性的强化和轻量化。在成本方面也大有好处。不仅可以省去熟练技工手工焊接的操作,还不需要铸造部件必不可少的模具。除此之外,切削金属时产生的碎屑也比较少,能够起到节约材料的作用。
  GE正在公司上下推广3D打印机。2014年11月下旬,该公司在美国康涅狄格州开设先进制造业实验室。着手使用3D打印机开发与电力相关的新产品。该公司于2014年夏季,斥资200亿日元在印度中部的马哈拉施特拉邦投建的生产发电涡轮等部件的工厂也将采用3D打印机。
  在GE描绘的蓝图中,生产革新的未来是“微型工厂”构想。到那时,网络化的小规模工厂将分布在世界各地,活用3D打印机和机器人等尖端技术,在客户的身边快速开发、生产客户需要的产品。
  比方说,飞机发动机和发电涡轮是在高温、高压的恶劣环境下使用,因此磨损剧烈。如果客户身边的小型工厂能在需要的时候,提供需要的维修部件,不仅可以令客户满意,还可以减少库存风险。
  担任GE首席经济学家的马可·安农齐亚塔(Marco Annunziata)说:“构建不受劳动成本和汇率波动等经济因素左右,能够顺应客户愿望的生产体制是GE的长期愿景。”
  (三)利用创业模式加快开发速度
  快速工作:利用创业模式加快开发速度
  使燃气火力发电涡轮“HA级”最新机型的开发时间比原定缩短2年,3年完成开发──GE火力发电涡轮高级产品经理克里斯蒂安·范德沃特(Christian Vandervort)正在挑战超难度任务。
  HA级是世界最大、发电效率也达到世界最高水平的GE核心产品。而且,燃气轮机开始运转后一般会连续工作几个月的时间,需要高度的可靠性。
  普通的大企业考虑到风险,估计会瞻前顾后。不过,GE的燃气轮机开发人员认为,在确保安全性和可靠性等品质的前提下,可以缩短向客户交付首批产品的时间。为此,该公司将在先行开发的燃气轮机中,活用已经经过检验的技术。从开发阶段开始向客户展示产品,根据客户的意见进行改进。
  现在,GE正在众多事业部门中推广这种名为“快速工作”的经营方法。快速工作顾名思义,就是加快商品开发等工作的速度。其典范是硅谷的创业公司。
  快速工作的基础,是经营顾问埃里克·莱斯(Eric Ries)在《精益创业》一书中提出的概念。
  在开发新产品和新服务时,开发者往往会固执己见,开发出在客户看来没有价值的东西。快速工作的思路,是要杜绝因此造成的时间、劳力、资源、热情等浪费,快速制造出客户需要的产品。
  当然,身为大企业的GE在规模和企业文化上都与风险企业相去甚远。推行快速工作并非易事。
  对于以工业设备为绝对主力的GE,产品开发期长达5年左右的情况不在少数。GE一直在花时间调查市场,检验发展的可能性。擅长的开发模式是根据调查结果制造产品。
  但在软件领域,与IT企业进行竞争的情况越来越多,在工业设备领域,与新兴市场国家企业的竞争也在激化。现在,倘若受到传统常规的束缚,把大量时间投入到开发,产品很可能会因为环境和客户需求的变化而过时。
  满足最低实用要求的试制品“MVP”
  因此,GE正准备向新方法过渡,首先在短时间内开发功能符合客户最低要求的试制品(MVP=最简可行产品),然后向客户进行展示,根据客户的意见,追加功能和设计,缩短产品的开发期。
  以发电等使用的工业汽油发动机的新产品为例。当初,GE曾打算用5年左右的时间,开发陆海空均可使用的万能产品。但按照快速工作的思路,开发这种产品耗费的时间太长。通过与技术人员沟通,GE发现如果仅限陆地使用,开发仅仅需要90天,只用了很短的时间,就完成了产品化。
  “先试制,然后每隔半年到1年进行升级。GE可以尝试这种过去无法想象的商品开发模式”。对于在制造中融合快速日本的思路,GE的全球创新中心主任大塚孝之作出了这样的解释。
  GE还希望凭借快速工作,克服组织容易复杂化、容易拖慢速度的大企业病。伊梅尔特说:“所有大企业都在与陈腐的官僚主义作斗争,GE也不例外。我们希望通过快速工作改变这样的现状。”
  GE开展的快速工作项目已经增加到了200项以上。涉及飞机发动机、医疗器械、发电设备等所有领域。
  GE在印度开发了一边观察实时拍摄的体内影像,一边开展手术医疗器械。制作试制品只用了3周时间,GE根据客户的要求,进行安装摄像头的机械臂的旋转速度、提高影像分辨率等多方面改进,在2~3个月内完成了产品化。新版本产品的开发为期不到6个月。
  实现与品牌的兼顾
  这里浮现出了一个疑问:GE开发的发电涡轮和医疗器械等产品需要具备优良的品质和可靠性。与面向一般消费者的家电性质不同。快速工作一旦出现纰漏,GE长年铸就的品牌可能毁于一旦。GE的员工也对此感到担忧。
  对于这些担忧,大塚解释说:“虽然是快速工作,但GE销售的产品在品质上并没有妥协。我们会在向客户展示实现最低限度功能的试制品,询问客户‘愿不愿意购买这样的商品’之后,再制造相应的产品。”
  虽然GE从根本上改变制造的举措志向远大,而且很多地方还不明朗,但伊梅尔特仍将勇敢地发起挑战。GE将通过怎样的方法,使高难度的改革渗透到整个公司?
  不输给谷歌 GE押注软件的决心
  美国通用电气(GE)凭借不断的自我革新,一直君临全球工业的巅峰。对于GE来说,如今挑战的变革之大堪称史无前例。利用互联网和软件从根本上改变制造——为了培养30万员工的创业精神,GE甚至改变了要求员工重视的企业理念。
  “就像亚马逊破坏了零售业,苹果颠覆了音乐行业那样,通用电气如果自己不改变,工业设备领域早晚也会出现同样的情况”。领导美国通用电气(GE)软件部门的副总裁Bill Ruh表露出了危机感。
  GE 2013财年的销售额达1460亿美元,营业利润达169亿美元。盈利能力远超德国西门子、日本的日立制作所、东芝和三菱重工等竞争对手,是君临工业领域的巨头。其飞机发动机、发电涡轮、医疗器械等产品在全世界拥有极高的市场份额。
  GE的竞争力看起来固若金汤,既然如此,为何还要急着发起变革?正如开篇Ruh所说的那样,这是因为该公司相信,随着互联网的普及,大众消费领域出现的地壳变动也会在工业设备领域上演。
  互联网使消费者的生活方式在过去10来年出现了翻天覆地的变化。网上购买书籍、家电、食品乃至音乐都变得顺理成章,连接网络的终端不再只是个人电脑,智能手机也实现了快速普及。使用智能手机APP已经可以进行游戏、学习乃至日程管理。
  过去,工业设备领域很少受到这样的影响。这是因为飞机发动机、发电涡轮等工业设备的商品开发周期通常长达5年以上,一旦采用后,大多会连续使用几十年之久。
  而工业设备配备的能够收集各类数据的“传感器”不断发展,价格越来越低,建立起了方便连接网络的环境。而且,保存海量数据,利用软件进行分析的技术也大为进步。
  在此背景下,IT企业提出“IoT(物联网)”的概念,开始致力于将形形色色的设备接入网络,预测故障、提高运用效率的技术和产品。
  美国谷歌打算发挥其擅长的软件技术,打入工业设备领域。该公司收购了风力发电设备制造商,投资大规模光热电站。并且在2014年举办了光伏发电逆变器的小型化大赛。据说谷歌面向全球的16个可再生能源项目,投入了10亿美元以上的资金。
  “谷歌已经成为了IoT的核心力量。他们有很多东西值得学习”(GE的Ruh)。倘若在软件开发上袖手旁观,工业设备主角的宝座难免会被硅谷等地的新兴势力夺走——GE感觉到了这样的焦虑。
  鉴于环境的变化,GE董事长兼首席执行官(CEO)杰夫·伊梅尔特(Jeffrey R.Immelt)在2012年提出了“工业互联网”(Industry Internet)的概念。“听上去好像是突发奇想,但选择的其实是简单又意味深远,令人印象深刻的词汇”。从这番话不难看出,伊梅尔特非常喜欢这个词。
  具体来说,“工业互联网”就是利用飞机发动机、发电涡轮、医疗器械等众多工业设备配备的传感器,经由网络收集海量数据。利用软件技术进行分析,在故障发生前事先察觉,通过改进使用方法,减少电力和燃料等能源的使用量。
  其最大的关键在于软件,因此,GE将向这一领域集中投资。位于硅谷郊外圣拉蒙的GE软件开发中心从周边的IT企业、印度、中国等地吸纳了大批工程师。开业仅3年,软件技术人员的数量就超过了千人。
  当然,自从托马斯·爱迪生创业以来,GE百多年来一直是开发硬件、改善硬件功能并进行维修的企业。伊梅尔特甚至表示,“做梦都没想到我们会成为软件企业和数据分析企业”。
  而现如今,GE意气风发地喊出“力争成为世界第一的软件公司”(Ruh)的口号,以迅猛之势开发着全新的软件。在飞机发动机部门,除能够事先察觉故障的软件外,该公司还推出了分析飞机运行情况,提出改善燃效建议的软件。该软件已得到全世界约30家航空公司的采用。
  除此之外,GE还开发出了在航班延迟和取消时,为航空公司提供辅助的软件。并且提供当出现大雪等恶劣天气时CONTROL ENGINEERING China版权所有,计算如何调整航线、燃料补给地、机组配置才能降低成本的软件。
  与客户分享软件解析带来的利润
  商务模式也具有革命性。GE希望与客户企业分享软件技术带来的压缩成本等经济效应。这与传统制造业常见的销售硬件,靠提供维修部件和维护盈利的机制大相径庭。
  GE推行的软件战略的关键产品是“Predix”。也就是在多种工业设备可以通用的平台上,分门别类地运行不同的应用软件。
  GE过去一直是在内部使用Predix,从2015年开始将对外开放。客户企业使用的工业设备不只是GE的产品,竞争对手的产品也不在少数。站在客户的角度,如果拥有能够连接所有产品的软件控制工程网版权所有,工作起来将更加方便。考虑到开发软件需要的巨额投资,与GE竞争的工业设备制造商也可能作出“还不如使用GE软件”的判断。
  为了对外销售自主开发的软件,GE与日本的软银展开了合作。软银社长孙正义与伊梅尔特一见如故,敲定了合作事宜。对于新技术趋势嗅觉灵敏的孙社长看中了GE着力发展的软件改变工业的可能性。
  当然,致力于工业互联网和软件只是GE首席执行官伊梅尔特推动的“制造革命”的一个方面。使用3D打印机、革命性材料刷新硬件制造方法;凭借如同硅谷创业企业一般的设想,在试制阶段向客户展示商品,缩短开发期的新经营方法;培养实施大胆变革的领袖人物的机制,这些都将成为GE的活用对象。
  对于号称“技术立国”、“制造大国”的日本,GE的变革意义深远并充满了启示。
  日本公布制造白皮书,该如何抗衡“工业4.0”?
  【日经BP社报道】面对德国的“工业4.0”(Industry 4.0)和美国的“工业互联网”(Industrial Internet),日本的制造业应该怎样迎击?
  2015年6月9日,日本经济产业省公布了《2015年版制造白皮书》(以下简称“白皮书”)。令人印象最为深刻的,是白皮书对全球不断加速的制造业巨变,对“日本可能落后”显示出了强烈危机感。
  随着传感器技术和计算性能的进步,借助大量设备的网络化提高运用效率和价值的“IoT(Internet of Things,物联网)”和大数据分析,制造领域也正在发生巨大的变化。白皮书对此敲响了警钟:倘若错过德国和美国引领的“制造业务模式”的变革,“日本的制造业难保不会丧失竞争力”。
  白皮书用大幅篇幅,介绍了以德国和美国为中心兴起的、以IoT为轴心的制造业变化,以及日本的应对措施。
  德国在进入2011年之后提出了工业4.0的口号,举国动员,通过使工厂生产设备实现网络化等措施,推进使生产系统向高层次发展的“智能工厂”。美国通用电气也使飞机发动机和工业设备网络化,通过活用软件分析技术,提高设备的运用效率并改善产品。白皮书还提到《日经商务周刊》2014年12月22日刊的特辑《改变制造的未来 GE的破坏力》,详细分析了相关动态。(相关报道1、报道2、报道3)
  与德美的动态相比,日本虽然在工厂的省人力化、节能化等改善生产效率方面有些长处,但很多企业都对进一步发展数字化持消极态度。尤其重要的课题,当属IoT的关键——软件技术和IT人才的培养。白皮书称,“相对于(在德国和美国加快的)制造业变革,现在还没有(日本)企业表现出重视软件的姿态”。
  白皮书提到,到工业4.0式生产系统确立之时,“如果思路还停留在目前日式生产系统的延长线上,日本制造业可能会远远落在后面”。比如说,当汽车等行业的众多厂商在工厂内实现压倒性的高效率,连同供应链实现整体优化后,德国厂商的价格竞争力将相对上升。与此同时,为工厂制造生产机械的日本厂商的竞争力则可能会下降。而且,随着向工业设备采集多样化数据,活用数据提供的服务越来越多,这些服务还可能成为国际性的事实标准。
  面对这些变化,日本应该如何应对呢?现在的一个问题,是企业之间的合作不充分。比如说,工厂使用的制造设备的通信标准繁多,许多标准并存,没有得到统一。虽然有对每种装置各不相同的通信标准分别进行转换、使彼此实现通信的技术,但发展标准化面临着诸多障碍。
  参与起草白皮书的日本经济产业省制造产业局制造政策审议室长西垣淳子指出:“跨越企业和行业的壁垒,强化‘横向合作’,在IoT时代,这对于日本制造业提高竞争力,具有非常重要的意义。”
  要想提高日本制造业的竞争力,还必须使制造现场进一步加快利用软件的速度。这需要在制造现场,扩大对统一管理产品生命周期数据串的软件工具(PLM工具)等的活用,并且强化软件技术人员的培养。
  普遍观点认为,强力推进工业4.0的德国的长处,在于产官学的密切合作。日本政府也在2015年1月29日确立的“旨在促进成长战略进化的今后的讨论方针”中,提出了“利用大数据、人工智能和IoT等改革产业结构”。在IoT引领制造业务模式发生巨变、跨越企业和产业框架的标准化动态加速发展的情况下,日本或许也需要具备德国那样的产官学合作能力。
  苹果的成功让工业4.0蒙上阴影
  但是www.cechina.cn,工业4.0描绘的大批量定制时代也许不会到来。Project Ara的某加盟企业的负责人表示CONTROL ENGINEERING China版权所有,“Project Ara这样的开放型产品制造模式符合美国硅谷的价值观,可以引起很多人的共鸣。最近热销的产品也大多具有这种开放性。今后这种产品制造方式会不断普及。不过,有的企业却通过与之完全相反的方式获得了巨大成功,因此我对开放型产品制造模式并没有十足的信心”。这位人士所说的企业就是苹果公司。
  苹果在公司内部完成了营销、设计及服务等主要流程,将有限的几种产品广泛销售到世界各地。从某种意义上来说,这种方式是传统垂直整合/大批量生产模式的彻底升华,与大批量定制完全相反。
  当然,智能手机行业的情况不足以代表整个工业领域。不过,B2B领域会受到B2C领域的巨大影响。即便是普遍的进行多品种小批量生产的行业,或许也会有企业通过苹果那样的方式获得飞跃发展。向大批量定制转型也可能会无果而终。
  多位工业4.0相关人士都表示,“德国与日本所处的环境十分相似”,都是国内面临少子老龄化等诸多社会问题,国外有新兴市场国家在紧追猛赶。德国通过推进工业4.0CONTROL ENGINEERING China版权所有,宣告了与大批量生产的诀别,转向了大批量定制。日本是要效仿德国的做法,还是开辟自己的道路?2015年的汉诺威工业展可能会迫使日本作出重大决定。
  工业4.0CONTROL ENGINEERING China版权所有,理想、现实、还是梦幻?
  全球最大规模的工业技术展会“2015汉诺威工业展”(Hannover Messe 2015)于当地时间4月13日拉开帷幕。据某德国自动化(FA)设备厂商介绍,2015年日本客户的业务垂询量远远高于往年,而且有很多日本人到德国实地考察。日本客户关注的对象无疑是“Industry 4.0”(工业4.0)。
  会场内正在为开幕做准备
  工业4.0是德国政府正在推进的高科技制造战略。其理念是,通过使工厂内外的物品和服务经由互联网等通信网络“连接在一起”,创造出新的价值和商业模式。换种说法的话,或许可以称之为“以工厂为中心的IoT(物联网)”。
  最近几年,对于德国政府和企业而言,汉诺威工业展是向全球宣传工业4.0相关举措的战略性平台。大约在2014年,日本也开始关注工业4.0CONTROL ENGINEERING China版权所有,工业4.0的相关报道及会议在日本开始增加。估计正因为如此,才会有越来越多的日本人希望亲眼一睹工业4.0的真容。
  为了不输给德国,日本也展开行动宣传自己的举措。例如,将在此次展会期间(4月15日)召开“第九届日德经济论坛”,日本内阁府战略创新创造项目(SIP)负责人佐佐木直哉以及安川电机专务董事小笠原浩等人将登台发言。
  开始向开放式产品制造模式转型
  关于工业4.0CONTROL ENGINEERING China版权所有,有人认为“计划过于宏大,不太了解”。其实,其要点在于工业4.0提出的新一代商业模式“大批量定制”(Mass Customization)。
  大批量定制是指,以同等于大批量产品的效率和成本,生产出符合顾客要求的定制产品。以发达国家的市场为中心,顾客希望购买自己想要的产品的需求越来越强烈,把厂商的产品款式“强加”给顾客的做法已经不再适用。估计这种潮流很快就会扩展到新兴市场国家。届时,如果无法实现大批量定制的话,就会在国际竞争中被淘汰,德国对此抱有强烈的危机意识。
  Project Ara的试制品
  目前,最能体现大批量定制的项目也许就是“Project Ara”了,不过该项目与工业4.0完全无关。Project Ara是谷歌主导的新一代智能手机开发项目,在这项计划中,智能手机被拆分为多个功能模块,消费者可以根据自己的喜好,将喜欢的模块搭配在一起,制造出世界上独一无二的智能手机。连接各功能模块的接口实现了标准化,各领域的厂商都可以开发并提供功能模块。以前仅存在于智能手机企业中的开发和生产工序必然会分散,为了实现相互合作,就必须具备开放性。
  可以说,大批量定制与现有“多品种小批量生产”的不同之处也在于此。日本厂商此前实施的多品种小批量生产在满足客户要求上比大批量生产胜出一筹。但是www.cechina.cn,换一种观点来看,多品种小批量生产只是增加了消费者的选项,无论是多品种小批量生产还是大批量生产,都是按照厂商的意愿将产品款式强加给顾客,这一点并没有什么不同。而德国提出的工业4.0的前提是,在产品制造领域,以Project Ara为代表的开放化要发展到一定程度,而且商业模式要与现有的多品种小批量生产完全不同。
  为了实现这种大批量定制,工业4.0正在推进一些措施,包括提高生产设备的灵活性、实现接口的标准化等。对于在多品种小批量生产上技高一筹的日本厂商而言,德国厂商正在开发的各项生产技术并没有多大威胁。但是www.cechina.cn,如果日本厂商跟不上随后可能掀起的商业模式变革潮流,将来就有可能被打败。
  在工业4.0中,外部合作与标准化非常重要,因此德国还与其他国家建立了合作伙伴关系。在2015汉诺威工业展上,印度成为德国的“合作伙伴国”,专门设置了用来展示印度技术的展区。擅长硬件的德国与希望以IT为中心在该领域提高存在感的印度结成了同盟。在展会开幕前一天,德国总理安格拉·默克尔(Angela Merkel)与印度总理纳伦德拉·莫迪(Narendra Modi)共同出席了开幕式并合影,强调了双方的合作关系。两位总理还在展会首日一同参观了展会。
  日本版工业4.0:利用云技术监控工厂的生产情况,及时发现异常
  【日经BP社报道】为了实现在工厂、电站及大楼中安全提高生产效率及维护工作效率的环境“工业4.1J”,面向制造业等开展解决方案普及活动的志愿团体Virtual Engineering Community(VEC)与NTTCommunications公司将于2015年3月10日启动一项实证实验,以确认工业4.1J的技术要件。该项目的成果将向公众公开,并非仅仅提供给VEC的会员,而是所有企业都能使用。
  工业4.1J由以德国推进的“工业4.0”为代表的可称为“第四次工业革命”的社会革新计划发展而来。“4.1”表示安全级别比工业4.0更高一级,“J”表示源于日本。工业4.1J将分散在世界各地的工厂或大楼连接起来,以实现一个可综合进行安全的资产管理、消耗部件订购管理、远程服务、高级控制技术支持等的环境。比如,如果利用云上的监控系统实时模拟世界各地的工厂的正常生产情况,并将其与现场的生产情况进行对比,就能掌握现场控制系统的异常运行情况。
  此次的项目将确认实现工业4.1J所需要的技术要件,比如,监控系统运行时,现场与云之间需要一定的通信频率、速度和通信量,目前已安装的网络设备能否满足这些要求。
  参与该项目的企业除了NTTCommunications之外,还有Azbil、Azbil SecurityFriday(总部:神奈川县藤泽市)、OSIsoft Japan(总部:东京)、太阳电子、JT Engineering(总部:东京)、Schneider Electric日本(总部:东京)、立花ELETECH、Digital Electronics、BellChild(总部:大阪市)、富士电机、迈克菲日本(总部:东京)、村田机械(总部:京都市)、安川电机。VEC负责企划和解决方案验证,并担任运营窗口,NTTCommunications负责提供专用网络云服务“Biz Hosting Enterprise Cloud”和VPN网络“Arcstar Universal One”。
  此次实验首先会在现行控制装置中采用安全性出色的通信协议“OPC UA”,验证其能否正常通信。另外,还将使大容量数据高速流向云端及控制系统,以确认云端和现场之间所要求的连接构成和规格。由此,便可以实时进行异常检测,或者将现场数据反馈至云端。
  此外,还将确认VEC会员企业提供的监控系统能否在Biz Hosting Enterprise Cloud上运行。而且,还要把现场使用的控制逻辑植入监控系统,并确认系统能否模拟正常的生产情况。另外,还将验证系统能否做出正确判断,比如发生异常的原因是机械阀门出现故障,还是有恶意软件从外部侵入。
  以前也有过这样的例子:利用互联网将现场的信息存放在公共云上,实时进行分析和利用,以提高产品的质量及能源使用效率。但由于瞄准控制系统的网络攻击增加,很多企业为了保护控制系统、装置及机械免遭病毒侵害,采取了将现场的控制系统网络与互联网断开的措施。在这种情况下,无法利用云来改善现场。安全地连接云端和生产现场成了一大课题。
  近年来,随着可在世界各地安全使用私有云的条件不断成熟,这种情况得到改善,控制系统可以直接与安全的云连接在一起。于是,可在安全的环境中改善现场和提高效率的工业4.1J便应运而生。除了上面提到的用途之外,还设想用于以下用途。
  比如,用传感器对分散在世界各地的工厂使用的消耗部件或临近更换时间的部件进行数据收集和分析,可以预测部件的订购时间。由此,接受订购的部件厂商便可以收到几个月后的订单信息,实现生产计划的平均化。如果将化学工厂的现场活动及操作记录数据等实时备份在云上,即便工厂突然发生爆炸事故,事故发生前的记录被焚毁,也能根据云上的记录,及时查明事故原因。
  根据此次的实验成果,VEC会员企业开发出了由各公司的服务或控制产品与Biz Hosting Enterprise Cloud、Arcstar Universal One组合而成的现场改善解决方案。打算提供给在日本国内或海外设有多个生产基地的企业。另外,VEC将从2015年4月启动面向企业的控制系统安全对策ELearning业务。
  

版权声明:版权归控制工程网所有,转载请注明出处!

频道推荐

关于我们

控制工程网 & CONTROL ENGINEERING China 全球工业控制、自动化和仪器仪表领域的先锋媒体

CE全球

联系我们

商务及广告合作
任小姐(北京)                 夏小姐(上海)
电话:010-82053688      电话:18616877918
rendongxue@cechina.cn      xiashuxian@cechina.cn
新闻投稿:王小姐

关注我们的微信

关于我们 | 网站地图 | 联系我们
© 2003-2020    经营许可编号:京ICP证120335号
公安机关备案号:110102002318  服务热线:010-82053688