未来的制造业要全面数字化,从工厂内的各个生产环节的生产设备,到本行业的上下游企业的业务数字化,再到产品从设计、研发、到维护、报废的全生命周期的各个环节的数字化。数字化对于未来的制造业来说就如果当年的电力一样,成为了一种底层的基建。
这就必然要求所有的生产设备、生产设施、辅助设备也要在基建之上才能满足下一代的生产模式。就像一个现代电气化驱动的工厂,无法与用驴车在工厂内完成搬运任务一样。
很多实现了规模化生产的制造企业在自己的工厂内部较早就部署了各种自动化仓储物流系统。完整的自动化物流系统的构架是如下的:
从构架中我们可以看到,自动化物流系统是一种工业装备和信息技术集成的系统。因此,集成系统本身就具有了数字化先天的优势。而对于未来的制造业来讲,数字化是全面的数字化,是要打破数字孤岛的数字化,因此传统的物流自动化系统里的金字塔里的各级单元都要往数字化方向发展。
本金字塔里的各级单元不再只属于本金字塔结构中,而是可以作为数字单元一同挂在工业网路中。
比如输送机上的传感器、PLC本身就带有数字化的属性,未来都要作为数字单元与其他子系统上的其他数字化单元被整合利用。比如输送机的所有传感器的数据被用来计算实际物料的吞吐量,也可以被用来作为同类传感器的预测性维护的大数据源,也可以被当作下一代传感器升级迭代设计的参考数据……
而对于非自动化系统的各类物流设施,也需要对其进行数字化赋能。比如物料单元通过条码、二维码、RFID使其具有数字属性,对于单机物流设备如叉车,单机皮带等,则可以通过加装传感器使其具有数字化的属性……
很多制造业从业者和物流装备的从业者认为,所谓数字化只是大厂和少数头部企业的游戏。而随着制造业全面数字化的到来,未加入数字化阵营的设备、系统、企业、个人都会被淘汰,就像当年一个电气驱动的工厂里,不会采用驴车来搬运物料,也不会雇佣只会蒸汽机生产的技术员和操作员,也不会和下游仍旧是手工生产的供应商合作一样。
全面数字化已经行走在路上,这种趋势势不可挡,数字化已经不只是局部的系统和工厂内的设备、自动化系统层面,而会是整个产业链的基本生产方式和基础建设,未被数字化的要素和单元不是被淘汰就是在被数字化的路上,在未来从微观到宏观层面的数字化大网上才能协同生产的情况下,从制造商到消费者皆为数字化的使用者和生产者。当全面数字化到来的一颗,落后的传统制造方式一定会被湮灭。
制造业通过万物互联实现信息孤岛之间的数字化通讯,促成整体从微观到宏观的协作。
传统的自动化物流系统是通过各种工业总线实现了传感器、输送机、堆垛机、执行电机、WMS软件等等的内部互联。而一个工厂内通常会有若干的不同供应商提供的物流子系统,由于各自的系统设计框架不同、开发工具不同,由于需要各个子系统协同对接,因此往往需要在两个子系统建立后,双方协商对接协议,开发对接接口,经过调试实现子系统的局部功能对接。
未来的制造业是万物互联的,这就要求各个系统从开始设计之处就需要有开放互联的属性。未来的物流系统都会链接到工业互联网云端,既有分享自我数据的同时,也可以获取相关其他系统的数据。
未来的物流自动化系统会被逐渐扁平化,传统的金字塔会被降维成分布式的结构,物料单元本身、电机、传感器、PLC、机械手等等兼可直接并入网络。
在制造工厂内部,贯穿整个工厂的物流各个环节的收货、入库暂存、仓库、生产各个工位的物料供应、出库、分拣、打包、发货等的所有物流装备设施都并入到工业互联云平台上,实现贯穿式的联网数字化集中和整合。工厂内部的这些由物流装备反馈的数据会被用来服务于关键生产环节,最终实现厂内的物流装备最佳的资源利用率和提供为工厂生产最优的物流服务。
物流设施的互联体现的价值不止在工厂内部,放眼到制造工厂的整个上下游产业链也含有巨大的潜在价值。工厂内部的物流系统反应出工厂的生产节拍,各种物料的消耗速度,各种物料的搬运标准,各种物料的存储操作要求。而各家上下游工厂的物流系统的数字化信息互联,可以帮助实现上下游产业链从物料具体供给方式和商业行为上的对接。
制造工厂内的各种物流装备和系统的万物互联,同时对于物流装备供应商来说也饱含巨大的商业价值。在工厂内正在运行并且实现工业互联的物流装备,可以将特征数据作为装备供应商分析客户的业务需求、设备升级、预测性维护等的宝贵数字化依据。
各种新技术诸如5G、NB
IOT等相关的物联网赋能技术都在快速发展中,这些都有助于万物互联的落地与实现。未来碎片化的全面物联网不光出现在生活消费领域,也必然同时会在工业制造业大放异彩。
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