殷強
我國紡織行業(yè)智能制造建設(shè)方興未艾,從2018年開始,在國家部委和中紡聯(lián)的大力推動下,紡織行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)也開始逐漸發(fā)力提速,為紡織行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級帶來了新的機遇。當(dāng)前,處理和協(xié)調(diào)我國紡織行業(yè)智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的關(guān)系,加強信息化發(fā)展的統(tǒng)籌規(guī)劃,避免重復(fù)投資、重復(fù)建設(shè),提升信息化建設(shè)的效率和效能,是紡織行業(yè)及企業(yè)均要面對的現(xiàn)實問題,需要我們認(rèn)真思考,通過實踐加以逐步解決。本文通過梳理和分析紡織行業(yè)智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的關(guān)系,提供解決問題的方向性建議,旨在拋磚引玉,為紡織行業(yè)及企業(yè)在規(guī)劃設(shè)計和推進相關(guān)建設(shè)項目時提供思路和參考。
紡織行業(yè)智能制造建設(shè)簡析
2015年我國發(fā)布《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2015年版)》,作為我國智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作的指導(dǎo)性文件,提出了智能制造的架構(gòu)體系模型。2016年中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院發(fā)布的《中國智能制造能力成熟度白皮書》也遵循這一模型。該模型從生命周期、系統(tǒng)層級和智能功能三個維度構(gòu)建了智能制造系統(tǒng)架構(gòu),見圖1。
我國紡織行業(yè)的智能制造建設(shè)借鑒了這些指導(dǎo)性文件,對于“智能制造”這一概念的主要認(rèn)識和實踐,主要集中在企業(yè)的生產(chǎn)制造領(lǐng)域,以提高生產(chǎn)效率、擴大產(chǎn)能、減少用工及綜合成本為主要目標(biāo)。根據(jù)歷年來中紡聯(lián)組織的行業(yè)調(diào)研情況來看,我國紡織企業(yè)的智能制造建設(shè)已經(jīng)能夠把大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新型信息化技術(shù)與紡織企業(yè)生產(chǎn)流程相結(jié)合,也形成了一些令人鼓舞的成果,相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)效率有較大幅度提升。
從紡織企業(yè)的實踐情況可以看到,智能制造主要由數(shù)字化建設(shè)、智能化建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)化(云化)建設(shè)三個步驟構(gòu)成。
其中第一個步驟是數(shù)字化建設(shè),主要涉及業(yè)務(wù)流程的改造,由軟硬件兩個層面組成,包括數(shù)據(jù)采集的硬件和軟件、RFID技術(shù)的應(yīng)用,以及ERP、MES、進銷存、倉儲物流管理等軟件的應(yīng)用。根據(jù)目前的企業(yè)實踐,數(shù)據(jù)采集可以通過加裝物聯(lián)網(wǎng)模塊、感應(yīng)器等信息化手段自動采集,而在很多環(huán)節(jié)人工采集仍是一個必要的組成部分;
第二個步驟是智能化建設(shè),主要涉及企業(yè)管理層面的改造,包括工廠內(nèi)大數(shù)據(jù)平臺和云平臺的應(yīng)用,智能場景的開發(fā)和應(yīng)用,對相關(guān)人員及設(shè)備直接下達指令等。該部分主要是企業(yè)管理層面的軟硬件改造和業(yè)務(wù)的深層調(diào)整,建設(shè)難度大、投入高,目前只有一部分先進企業(yè)可以實現(xiàn);
第三個步驟是網(wǎng)絡(luò)化(云化)建設(shè),這部分主要由企業(yè)的跨區(qū)域發(fā)展所推動,主要是業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)上云,把企業(yè)集團在不同區(qū)域的生產(chǎn)制造活動在信息層面打通,實現(xiàn)各區(qū)域共享,從而驅(qū)動企業(yè)生產(chǎn)制造的整體協(xié)同和智能化。這涉及企業(yè)戰(zhàn)略層面軟硬件改造和業(yè)務(wù)重整,由于目前共有云的建設(shè)和服務(wù)還難以完全滿足需求,因此很多企業(yè)是通過建立企業(yè)內(nèi)部云和私有云的方式解決這一問題,劣勢是成本較高。
這三個步驟如圖2所示,存在層層遞進的關(guān)系。
紡織行業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)
“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念最早是由美國通用電氣(GE)公司于2012年提出的,隨后GE聯(lián)合另外四家信息技術(shù)巨頭組建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(NC),將這一概念大力推廣開來?!肮I(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的主要含義是,在現(xiàn)實世界中,機器、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)能在更深層次與信息世界的大數(shù)據(jù)和分析連接在一起,帶動工業(yè)革命和網(wǎng)絡(luò)革命實現(xiàn)革命性轉(zhuǎn)變。
2016年,由中國信息通訊研究院發(fā)起的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(AII)發(fā)布了《中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)》(1.0版本),認(rèn)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展體現(xiàn)了多個產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的融合,是構(gòu)建工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、實現(xiàn)工業(yè)智能化發(fā)展的必由之路。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)的融合將帶來四方面的智能化提升。一是智能化生產(chǎn),實現(xiàn)從單機到生產(chǎn)線、車間乃至整個工廠的智能決策和動態(tài)優(yōu)化,顯著提升全流程生產(chǎn)效率、提升質(zhì)量、降低成本。二是網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同,即形成眾包眾創(chuàng)、協(xié)同設(shè)計、協(xié)同制造、垂直電商等一系列新模式,大幅降低新產(chǎn)品開發(fā)制造成本、縮短產(chǎn)品上市周期。三是個性化定制,即基于互聯(lián)網(wǎng)獲取用戶需求,通過靈活柔性組織設(shè)計、制造資源和生產(chǎn)流程,實現(xiàn)低成本大規(guī)模定制。四是服務(wù)化轉(zhuǎn)型,即通過對產(chǎn)品運行的實時監(jiān)測、提供遠(yuǎn)程運維、故障預(yù)測、性能優(yōu)化等一系列服務(wù),并通過反饋優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計,實現(xiàn)企業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心是基于供應(yīng)鏈的全面互聯(lián)而形成數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、安全是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的共性基礎(chǔ)和支撐。根據(jù)《中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)》的觀點,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。
從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)圖可以清晰看到,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是以物理系統(tǒng)作基礎(chǔ)設(shè)施,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和安全系統(tǒng)作為支撐,數(shù)據(jù)作為核心,面向終端用戶(終端用戶的概念包含消費者、企業(yè)、商戶),通過數(shù)據(jù)從用戶到生產(chǎn)企業(yè)之間的有序流動,最終實現(xiàn)四大協(xié)同,即企業(yè)內(nèi)部協(xié)同、企業(yè)之間協(xié)同、企業(yè)和用戶協(xié)同、企業(yè)和產(chǎn)品協(xié)同的目標(biāo)。
我們發(fā)現(xiàn),通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和紡織產(chǎn)業(yè)的不斷融合,目前已經(jīng)部分實現(xiàn)以及將來即將實現(xiàn)的場景應(yīng)用主要有十個方向,包括智能決策、智能研發(fā)、智能管理、智能物流與供應(yīng)鏈、智能裝備、智能產(chǎn)線、智能車間、智能工廠、智慧門店、智慧市場,其中,智能裝備、智能產(chǎn)線、智能車間、智能工廠四個場景應(yīng)用方向,就是我們傳統(tǒng)的紡織企業(yè)向智能制造提升所聚焦的發(fā)展方向。
智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)協(xié)同發(fā)展
可以看到,智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之間既有重要的區(qū)別又有密切的聯(lián)系。智能制造致力于實現(xiàn)制造過程的智能化,提升生產(chǎn)效率。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則是致力于整合供應(yīng)鏈,通過供應(yīng)鏈系統(tǒng)的密切協(xié)同,提升供應(yīng)鏈整體的效能。
相比工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)而言,由于智能制造的視野局限在工廠內(nèi)部,聚焦于訂單,所以對生產(chǎn)率的提升是有前提條件的,即生產(chǎn)出的產(chǎn)品是市場所需要的,是有訂單為基礎(chǔ)的,基本上生產(chǎn)出來就可以賣出,因此,主要對于從事紡織品來料加工這一模式的紡織企業(yè)比較適用。
而對于大部分服裝企業(yè)而言,這種模式雖然提高了生產(chǎn)率,但是由于和供應(yīng)鏈、消費者的聯(lián)系不夠緊密,可能由于適銷不對路的問題造成庫存積壓,所以一般較少采用。目前,我國服裝企業(yè)主要是從消費者的需求出發(fā),通過智能門店、線上門店等各種方式采集消費者行為數(shù)據(jù),進行消費者畫像,在把握消費者需求的前提下,梳理自身的供應(yīng)鏈并布置生產(chǎn)體系,所以,較多地體現(xiàn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的要素和特征。
同時,由于智能制造過程中所需的諸多技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施,也需要工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)來提供,所以,我們可以認(rèn)為,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是實現(xiàn)智能制造價值提升,讓企業(yè)進一步從智能制造的實施過程中獲益的重要條件和基石,而且兩者必然會在供應(yīng)鏈協(xié)同發(fā)展的過程中,逐漸融合和統(tǒng)一,見表1。
由于目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)成為紡織行業(yè)兩化融合工作的主要方向,并且工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這一概念也很好地把智能制造的各種要素包含其中,所以,當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已成為行業(yè)信息化發(fā)展的主要目標(biāo)。我國紡織行業(yè)智能制造的發(fā)展應(yīng)當(dāng)與時俱進,在原先內(nèi)容的基礎(chǔ)上進行拓展,在建設(shè)的過程中充分考慮和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的兼容性、拓展性,使兩者統(tǒng)一于紡織行業(yè)兩化融合的進程中。
從實踐角度來看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造的協(xié)同發(fā)展需要從多個方向同時推進,在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的整體架構(gòu)內(nèi)運行,既要在企業(yè)層面大力推進智能工廠建設(shè),也要在行業(yè)層面加速孵化公用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和專用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,促進一批工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景的商業(yè)化應(yīng)用;同時,相關(guān)協(xié)會組織還需要大力推進相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定,支持相關(guān)數(shù)字協(xié)議和相關(guān)接口的開放,制定統(tǒng)一的規(guī)則,以促進智能工廠和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的對接,從而達到促進智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展、提升整個供應(yīng)鏈競爭力的目的。