随着软件定义 络(SDN)、软件定义存储(SDS)、软件定义数据中心(SDDC)等的出现与流行,随之出现了软件定义一切(Software-defined everything,SDE)的概念,用来指代各种不同的“软件定义”。软件定义已成为引领新一轮科技革命和产业变革的核心动力。智能制造是基于信息物理系统(CPS)与软件定义技术构建“状态感知—实时分析—自主决策—精准执行—学习提升”的数据闭环,以软件形成的数据自动流动来消除复杂系统的不确定性,使系统能够自适应内外部的各种变数,实现企业制造资源的最优化配置。
软件是人类知识数字化的结果,在制造领域,工业软件基本上沉淀了制造业所有的优秀的知识积累。可以说,没有软件的支撑,智能制造将无从谈起。软件定义智能制造主要体现在5个方面:产品、企业管理流程、企业生产方式、企业新型能力、产业生态。
1.软件定义产品
首先,软件定义产品的功能。物联 技术飞速发展,产品功能演化为动力部件、执行部件、智能部件、互联部件四个模块,软件定义的基本功能,使得未来的智能产品可以被监测、控制和优化,产品功能的灵活性、易扩展性、安全性、可管理性都是通过软件实现的。其次,软件定义产品的结构。这种结构的基本逻辑是把通用的功能硬件化,把可变的部分软件化,重构和优化产品结构与功能的同时重构产业的价值链,使产品实现高质量升级。纵观历次工业革命,产品结构变化映射的是从解放人类体力到解放人类脑力的跃迁,而软件就是贯穿其中的“定义者”“思想者”“主导者”。
2.软件定义企业管理流程
基于软件的业务流程管理正在成为现代企业核心竞争力的重要组成部分,软件贯穿生产制造全过程、全产业链、产品全生命周期。在研发设计模式方面,软件为研发主体、流程、手段带来重大变革,具体来说,研发主体由企业内部的研发部门向协同研发设计演进、研发流程由顺序进行向并行进行演进、研发手段由试错法向数字仿真手段演进;在经营管理模式方面,软件支撑JIT、精益生产、六西格玛、BPR等管理思想落地,推动管理流程优化,通过“软件+数据”服务企业决策;在组织架构方面,软件与IT技术的发展推动组织的变革,企业的组织形式从层级式转变为平台化的组织管理方式,企业正在成为一个赋能平台,很多部门在转变为一个自组织,员工从“被雇佣者”转变成“合伙人”。
3.软件定义企业生产方式
软件对企业生产方式定义的最重要的标志是实体制造和虚拟制造的融合,传统的设计制造→测试→再设计的流程正在被颠覆,软件推动了制造业的生产范式的迁移。研发、设计、仿真、测试、制造在虚拟空间完成之后,再到实体空间生产和制造,以快速迭代、持续优化、数据驱动重建制造效率、成本和质量。同时,软件定义生产方式还体现在大规模生产到个性化定制的转变,以数据的自动流动化解制造系统的不确定性、多样性和复杂性,推动 络化协同生产不断深化,实现智能制造。
4.软件定义企业新型能力
软件定义企业的新型能力主要体现在四个方面:一是产品研发创新能力,当前CAD、CAE等软件已经全面融入产品研发的各个环节,实现需求分析精准化、研发创新高效化、研发资源集约化;二是精益和柔性生产能力,包括精益生产能力、成本精细控制能力、产品全生命周期管理能力,这些能力都是通过软件进行提升的;三是市场需求实时响应能力,通过软件来提升企业的客户精准分析能力、实时感知能力、快速响应能力;四是全生命周期服务能力,包括预测性维护能力、制造资源分享能力等。
5.软件定义产业生态
软件支撑智能制造产业新生态的形成,包括由计算机和移动智能终端构成的智能终端产业生态;由智能机器人、智能机床、智能工程机械构成的智能装备产业生态;以及智能制造产业生态,即构建基于智能机器的数据采集系统、形成智能分析工具、搭建开放平台实现工业App的开发。
企业要想实现智能制造的宏伟目标,又该如何进行实践呢?利用云计算、物联 、大数据方面的领先技术与现代制造业深度融合,以推动产业转型升级,可以为企业提供智能制造软硬件一体化服务。在软件层面,通过在智能生产层面为车间提供生产运营管理与监控服务,在经营管理层面为企业提供供应链管理服务及数据分析服务,在IT技术层面为企业提供软件集成及扩展服务,可以实现智能制造软件层面的智能。在硬件层面,通过在IT技术层面为企业提供服务器、存储或云服务平台,在生产监控层面提供液晶屏等终端设备,实现智能制造硬件层面的智能。
以上内容节选自王兴山新著《数字化转型中的企业进化》。该书深入探讨云计算、大数据、人工智能环境下,企业数字化转型的趋势、方向、手段、演进路径等方法体系;并结合龙头企业实践案例,阐述传统企业如何根据不同行业特性、不同发展阶段选取数字化转型突破口,以及如何进行信息系统规划。聚焦“云+数+AI”,从理论、实践双维度勾勒企业进化的方法和途径,为读者带来启迪。
声明:本站部分文章及图片源自用户投稿,如本站任何资料有侵权请您尽早请联系jinwei@zod.com.cn进行处理,非常感谢!