讀書筆記《鑄魂:軟件定義製造》

前言

百年來,圖紙定義產品,工藝約束製程,說明書描述功能,已成工程慣例。一旦產品造好,若想改動其功能和性能都極其困難。工業軟件的誕生,逐漸改變了一切。

工業軟件是工業化的頂級產物。它如容器一般盛裝了人類工業知識,給製造業帶來兩大鉅變:第一,改變了傳統的設計、工藝、生產和運維方式,產品隨時在賽博空間迭代優化,使製造過程敏捷精準;第二,塑造了產品的“五官”和“大腦”,產品在物理空間的行爲隨場景而自動調整。兩大鉅變融匯,形成一種新工業智能模式——軟件定義製造,並由此創造了一個製造新範式:智能製造。

定製造之父,鑄工業之魂,強工業之軀。工業是一個國家的立國之本,製造業是一個國家的強國之基。“軟件定義製造”,如同一把閃閃發亮的金鑰匙,正在幫助我們打開智能製造、兩化深度融合和中國工業轉型升級的三重大門。

注:

賽博:賽博空間(Cyberspace)是哲學和計算機領域中的一個抽象概念,指在計算機以及計算機網絡裏的虛擬現實。

賽博空間一詞是控制論(cybernetics)和空間(space)兩個詞的組合,是由居住在加拿大的科幻小說作家威廉·吉布森在1982年發表於《omni》雜誌的短篇小說《全息玫瑰碎片(Burning Chrome)》中首次創造出來,並在後來的小說《神經漫遊者》中被普及。

兩化深度融合:是工信部提出來的,兩化指的是製造業與互聯網。

我國正處於建設“製造強國”和“網絡強國”的關鍵歷史時期,準確把握兩化融合的新使命和新要求,持續深入推進兩化融合發展,對於搶抓數字經濟發展先機,加快新舊動能接續轉換,意義重大。

數據平臺,生產物流

軟件定義生產物流需要以實現實物流數據流的閉環雙向驅動的智能物流系統作爲支撐,需要一套完整、先進的智能硬件設備和與之相匹配的、基於工廠大數據雲平臺的物流軟件系統。

第一步:智能車間的中樞神經——生產物流

通過從“原材料”到“在製品”,再到“成品”的物料主線,實現對物料數據、物流數據的實時採集上報;再通過將加工數據逐一綁定在對應的物料上,實現對生產數據、質檢數據的實時綁定與承載;從而實現大數據雲平臺所需要的關鍵數據的全部獲取。

第二步:數據驅動智能化生產製造——大數據雲平臺

實現智能化生產,通過對實時上傳的物資物流和產線數據的分析處理,優化生產流程,改善經營管理,實現數據驅動智能化生產製造。

第三步:建立全新的機電工作流模型——產線、生產設備智能化

形成以實物流爲基礎的實時、完整、準確的工廠大數據雲平臺,通過大數據雲平臺與智能化設備的互聯互通,最終實現一個全生產過程中數據採集、決策、執行、糾偏的無人化封閉系統。

從技術實現的角度,一個標準的智能工廠應該由三部分組成:工廠大數據雲平臺;物資物流智能化系統;產線智能化系統。

工業互聯網

工業互聯網作爲新一代信息技術與製造業深度融合的產物,通過聯接設備、物料、人、信息系統等資源,實現工業數據的感知、傳輸、分析與科學決策,以提升生產效率與設備運行質量,形成新興業態和應用模式,是推進中國工業轉型升級的重要基礎設施。

工業互聯網從近期看,有兩個目標:

首先要通過降本增效來提高運行效率,第二則要由工業互聯網發展出新模式、新產品、新服務,從而改善企業的投入產出比。

從長期看,在網絡泛在化發展與市場競爭的綜合作用下,客戶不再滿足於只是購買產品,而是希望能夠按照結果來付費,即要求生產企業不僅提供產品和服務,而且提供能夠產生確切結果的、可以量化的服務,如較爲準確的機器正常運行時間、可以結束的設計結果、確切的節能數量、確切的穀物產量等。

如果不算上雲基礎設施的IaaS層,一個典型的工業互聯網平臺應該由三層組成:

邊緣層:通過符合各種總線和設備協議的驅動程序來實現工業設備的聯接,實現大範圍、深層次的海量數據採集,以及異構數據的協議轉換與邊緣計算處理,構建工業互聯網的數據基礎。

平臺層:基於通用PaaS疊加大數據處理、工業數據分析、工業微服務等創新功能,實現傳統工業軟件和既有工業技術知識的解構與重構,構建可擴展的開放式雲操作系統。

應用層:根據平臺提供的微服務,開發基於角色並滿足不同行業、不同場景的工業APP,形成工業互聯網平臺的“基於功能的服務”,爲企業創造價值。

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