智能制造的四大信息系統(tǒng)

在展開四個信息系統(tǒng)之前，我們來看一下目前智能工廠的發(fā)展趨勢。

縱軸體現(xiàn)了智能化方向發(fā)展一般會經(jīng)歷的幾個步驟，標準化、精益化、自動化、數(shù)字化、智能化。如果一個企業(yè)沒有達到一定程度的精益化，那么盲目開展自動化和數(shù)字化，你會發(fā)現(xiàn)有很多的工作會推倒重來。舉個例子，在沒有做好精益化規(guī)劃的時候，我們做了一條全自動化的生產(chǎn)線，而看起來自動化程度非常高，但是你會發(fā)現(xiàn)當(dāng)訂單進一步增加的時候，這個全自動化的生產(chǎn)線可能集中的8道工序，需要把幾道工序拆解開。這時候你會發(fā)現(xiàn)原有的全自動化生產(chǎn)線，反而變成產(chǎn)能的瓶頸。所以很多時候在考察整個工廠效率的時候，我們應(yīng)該看綜合效率，而不是看單個的效益。因而我們建議企業(yè)有一定的精益化基礎(chǔ)之后再做自動化。

那么在沒有自動化的基礎(chǔ)下能不能做數(shù)字化？不是說不能，肯定是可以的，但是如果有一定自動化的基礎(chǔ)再來做數(shù)字化，我們數(shù)字化的基礎(chǔ)會更好。我們再來看智能化，智能化依賴于大量的數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)來源我們不能僅僅只是從人工采集，最好是自動采集。所以智能化的前提是有一定的數(shù)字基礎(chǔ)，而數(shù)字化前提是自動化，這是我們認為比較通常一個路徑。當(dāng)然隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的發(fā)展，未來會出現(xiàn)一站式的解決方案，可以讓我們直接從一個車間直接跨越到數(shù)字化、智能化的車間。

我們來看一家制造型上市公司的信息化架構(gòu)。

首先在最下面這一層就我們比較熟悉的車間，通過數(shù)據(jù)采集的方式進入到第二層，工廠執(zhí)行層，也叫做制造執(zhí)行系統(tǒng)，主要是做車間生產(chǎn)管理，負責(zé)車間數(shù)據(jù)采集和呈現(xiàn)。上面的企業(yè)管理層，ERP負責(zé)整體企業(yè)的資源調(diào)度，PLM系統(tǒng)是產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)，還有一個系統(tǒng)叫PDM，即產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。有的企業(yè)有了PLM系統(tǒng)，有的企業(yè)只用了PDM系統(tǒng)，也就意味這有些企業(yè)注重研發(fā)過程管理，有些更注重的是研發(fā)結(jié)果的管理，數(shù)據(jù)的管理。最右邊這個是WMS系統(tǒng)是倉儲的管理系統(tǒng)，隨著現(xiàn)在硬件立體倉庫用的越來越多之后， WMS的作用會變的越來越大。以上是一個比較標準的上市公司信息化架構(gòu)。

那我們來看四大智能制造的信息系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。最中間這個環(huán)節(jié)就是MES系統(tǒng)，它能夠把生產(chǎn)車間數(shù)據(jù)做數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，流程管控。最上面的ERP系統(tǒng)是負責(zé)整體企業(yè)的資源調(diào)度，最左邊是產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)，PLM，主要管研發(fā)過程，研發(fā)結(jié)果。最右邊是倉儲管理系統(tǒng)WMS。這樣四個信息系統(tǒng)其實是相互關(guān)聯(lián)的，ERP供應(yīng)數(shù)據(jù)是來源于POM、MES、 PLM，WMS倉儲數(shù)據(jù)要跟ERP互聯(lián)互通，而MES系統(tǒng)既要跟PLM打通又要跟ERP打通，又要跟WMS打通，最最重要的是還要跟車間現(xiàn)場打通。這就是目前智能制造下四大的信息系統(tǒng)。

信息系統(tǒng)的問題和挑戰(zhàn)

第一，超過90%的企業(yè)信息化基礎(chǔ)薄弱，沒有一套完整的信息系統(tǒng)。少數(shù)可能只上了ERP，或者連ERP都沒有上。

第二，四個信息系統(tǒng)沒有實現(xiàn)數(shù)據(jù)真正的的互聯(lián)互通。

我們先來看這是一個引自2017年國家發(fā)布的白皮書，左邊金字塔結(jié)構(gòu)是傳統(tǒng)信息化結(jié)構(gòu)，整個信息化架構(gòu)是一個金字塔，逐級往上然后越來越小。但實際上我們會發(fā)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)流的連接根本不是金字塔型的，沒有明確的分層，也沒有明確的數(shù)字接口，很多時候企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)流的流動是右邊這樣的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。那么問題來了，所以第二個問題和挑戰(zhàn)，就是我們現(xiàn)在看到的智能制造的四大信息系統(tǒng)，就是ERP，PLM，WMS，MES四個信息系統(tǒng)就像四個煙囪一樣，樹立在我們企業(yè)內(nèi)部，然后這四個信息系統(tǒng)并沒有實現(xiàn)真正的互聯(lián)互通。

王堅博士在做城市大腦的時候，說“世界上最遙遠的距離是信號燈跟攝像機的距離”。兩個在電線桿上挨得很近，但是沒有通信。在我們企業(yè)內(nèi)部，這樣新時代的信息孤島依然存在，看起來所有信息系統(tǒng)都有，但是我們會發(fā)現(xiàn)這些信息系統(tǒng)之間是獨立的，有很多數(shù)據(jù)是沒有連通。

那么，帶來的問題是什么？我們有一個客戶，全年庫存再制品和成品有1.5個億，那么PLM，ERP，MES，WMS中有哪個系統(tǒng)可以告訴這家企業(yè)1.5億的庫存是否合理呢？沒有，因為幾個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)沒有很好的關(guān)聯(lián)，更加沒有一個系統(tǒng)可以分析這些關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，這就導(dǎo)致了庫存周轉(zhuǎn)率、產(chǎn)線均衡等等問題。這是目前大型企業(yè)里面存在的很嚴重的問題，但是中小型企業(yè)存在的問題遠比大型企業(yè)要嚴重得多，因為連數(shù)據(jù)都沒有上來。

還有除了數(shù)據(jù)互聯(lián)的問題以外，我們再來看，企業(yè)在上信息化系統(tǒng)過程當(dāng)中存在的問題。

以MES為例，我們現(xiàn)在知道一個中型企業(yè)一個車間，大概一套MES系統(tǒng)在100萬上下。上這么一個100萬的系統(tǒng)，大概實施周期是6個月左右，如果做的好可能4個月就能完成，如果做的差可能兩年過去了這個信息系統(tǒng)MES還沒有實施成功，為什么？

第一，現(xiàn)在很多MES系統(tǒng)定制的比例非常高，雖然從宣傳上來看MES是60%是產(chǎn)品，40%是定制，但是實際上每個項目在實施過程中定制的比例都可能超過50%。我們想象一下用3到6個月時間開發(fā)來的軟件系統(tǒng)，它能不能很好滿足客戶的需求，能不能很好的穩(wěn)定性，能不能很好有交互方面的保證？很難。

第二，交付周期在拉長，因為在定制的過程中客戶的需求會一直在變?？蛻暨@邊在你實施6個月時間里面每天每個星期都會產(chǎn)生新的需求，所以交付周期在無限的拉長，成本增加。因此，未來模塊化程度要變的更高，產(chǎn)品化程度要變的更高，適配程度要變的更高，可配置能夠變的更高。這個就是未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺或者工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺SaaS 化系統(tǒng)所做的事情。

而上述這些問題是我們當(dāng)前制造業(yè)信息系統(tǒng)上存在的一些比較嚴重的問題，最終的解決方案，所以我們要來看工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能不能解決大型企業(yè)所面臨的問題和中小型企業(yè)所面臨的問題。