將互聯網的共性技術與制造業行業特征實現有機融合,工業互聯網這種應用模式正逐漸對制造企業的研發、生產、管理和服務等各環節帶來深刻變革。通過數字化提高生產力、提升響應速度已經在許多企業中得到印證。下面我們分享郭朝暉總來自實踐的一些思考。
從看得見到智能化
數字化怎么搞?其實很簡單。
首先能看見,用數據能夠知道現在發生了什么。數據好處是精確、準確、及時。
第二個可追溯,能夠記住歷史。如果沒有可追溯的話,出了質量問題,你都不知道出在什么地方,質量問題不可能提高。如果想達到高質量,必須具備可追溯的能力。當然可追溯有個程度的問題,可以手工,也可以用計算機,但是計算機做的肯定比手工要好的多得多,因為人的記錄會出問題。
第三點,透明化,避免淹沒在數據的海洋中。透明化是指的在大數據時代,如果對數據不加分別其實有和沒有是一樣的,就會淹沒在數據的海洋當中。透明化可以避免這種現象發生。比如只看到煙氣溫度300度,這個沒用的,通過數字化要知道,煙氣溫度正常應該是250度,現在高了50度,每秒鐘浪費多少能源,一天浪費多少?現在這種情況已經發生了多長時間了。比如在貨車裝上GPS,不需要了解什么速度、流量位置、功率位置,只要了解到卡車有沒有在不該裝貨的地方裝貨,有沒有在不該卸貨的時候卸貨,從一些抽象的很具體的數據當中,告訴客戶所關心的信息。
第四,智能化,能夠自動地解決問題。讓機器去做,人就不用做那些簡單的重復的事,或者叫自動化,大概應該沿著這條思路走,我覺得是提高管理的一條路子。
透明化這方面的例子其實非常多。我有個深圳朋友給一家生產天線的企業做咨詢。這家企業的天線是手工生產,不容易規范。他發現如果給工人手上夾一個手環,就能夠知道是不是規范的操作。先設定一條標準,如果工人不按照標準操作,手環嘟一聲,工人就知道操作不對,趕緊改正。這樣一來,天線生產的合格率一下子提高了20多個百分點,從七十幾提高到百分之九十幾。
同樣,上海某專家在給一家汽車場檢驗打釘子的案例也能說明這個問題。過去認為打釘子的合格率是98%,這個專家把打釘子的有關電信號找出來發現正確的曲線。當工人打釘子跟這條曲線不一樣,嘟一聲,檢查一下糾正過來。結果發現原來真正的合格率只有95%,也就是說很多的不合格原來并沒檢查出來。而現在通過這種方式,合格率提高到99.8%。因此通過數據來做成標準曲線,把實際操作跟標準曲線進行對比,不對的時候嘟一聲,這么一個簡單的邏輯,實現透明化了,就會把質量合格率大大提高。
類似的情況還有非常多,用數據立一個標準,操作的時候如果跟這個標準不一樣,提醒并讓工人去改正。工業界就是要有標準的,和標準不一樣往往就出事。這樣一來的話,在提高質量、在管理的尺度上,就可以大大地加強。
對智能的理解
那么智能是什么?很多人都以為是完全自動化去決策。在我看來智能其實是處理好機器決策與人之間的關系,是處理人機關系的技術和藝術。機器在客觀、并行、速度、少錯、標準等方面比人強,但是它的靈活性是不如人的,許多創造性的問題它是無法解決的。
智能其實是處理好機器決策與人之間的關系,是處理人機關系的技術和藝術。機器在客觀、并行、速度、少錯、標準等方面比人強,但是它的靈活性是不如人的,許多創造性的問題它是無法解決的。
所以《工業互聯網白皮書》有一個副標題,我把它翻譯成《重構人和機器的界面》。在《三體智能革命》這本書中,我們的觀點是,要把人、賽博(Cyber)空間和物理空間的關系搞清楚。《機·智》這本書上說的是
要把人的智慧變成機器的知識。所以在決策過程,我們不追求100%的自動化,而是說更加有利于進行決策。
在這個過程當中有了互聯網,有了大數據或者智能化,會提供很多的好處。比方說CPS。原始的CPS,比如物理的無人機在賽博空間當中有一個映象,軍事人員在萬里之遙操作計算機賽博空間,就可以影響物理空間。這解決了一個技術困難,如果你想讓無人機自動的鎖定誰是恐怖分子誰不是,讓機器自動決定殺人,難度太高。而且還有一個好處,人不在飛機上,它如果被打下來的時候人不會死。所以人不愿意干的活讓機器去干。創造這個東西的目的是,不要糾結于是不是100%的機器決策。
智能化的理想是把管理問題變成控制問題。
智能化在工業互聯網和工業知識軟件化當中,一個非常重要的機遇,就在于大尺度的協同優化。比如說鋼鐵廠。寶鋼20平方公里,首鋼30平方公里,很多工廠的面積都很大。在這么大的范圍里,涉及到幾十、幾百臺的跟能量、跟煤氣相關的設備。過去是人工制定計劃決定這些設備什么時候停,什么時候開。但是計劃沒有變化快,稍微的差了幾分鐘,可能煤氣就不平衡了。多了的話要排散掉,少了的話,有些東西就影響生產。現在有了互聯網,我們可以知道誰什么時候停,誰什么時候不停,可以讓誰什么時候停,什么時候不停。這樣一來把人的決策邏輯交給計算機,原來幾十、幾百臺設備的安排可以短時間內由計算機算出來。“優也”這么一個不大的企業,每年就可以創造4200萬的效益。
沒有互聯網的時候,基本是個管理問題,在未來自動化基礎上,是標準的問題。
其實美國大河公司的基本做法就是這樣,可能說法不一樣,但是邏輯上無非是能看見、可追溯、透明化、智能化。所以我說智能化對很多企業可能不是一個天翻地覆的變化,而是把眼前做不好的做好,他就有充分的能力。
企業重大的能力在于持續改進
一個好的企業重大的能力在什么地方?在于持續改進!
日本的智能工廠有一個架構,叫做IVRA結構。這個架構我一開始并沒重視,直到有一天我意識到,
智能化是要通過管理的手段來實現,直到有巨大的經濟價值為止。
大家注意,這個架構有三個維度,一個維度叫做管理,管理成本、質量等等。另外一個是資源,管理的對象是資源,怎么管理?通過PDCA。搞工業的人都知道PDCA這個概念,這樣一個大家都很熟悉的東西,為什么能夠成為智能化的一條路呢?當時我沒有特別明白,直到何老先生說了一個觀點,我徹底明白了。他說PDCA其實是過去一種常見的做法。但是目前有了數字化,這個辦法就不一樣了。比如過去我們做P(計劃)是在紙上做,甚至腦子當中做,現在數字化背景下,就完全可以在賽博空間做,賽博空間做的結果馬上跟物理空間的執行(D)相對應,進行檢查(C)。檢查好了之后,我們再改變計劃,再根據差,把計劃進行優化(A),使得下一次做得更好。其實工業界很多知識怎么來的?就是久久為功不斷的優化來的。
過去的PDCA是人去做,人做的時候搞不準。比如,工廠可以生產1000種鋼種,不同的鋼種有不同的厚度、不同的處理方式等等,人的腦子記不住什么是好的,因為每一種方式都有不同的好,但是計算機記得住,這種情況下的好就是什么?然后根據這種情況告訴工人怎么做,所以PDCA這個邏輯是計算機是能很好執行的。
在數字化時代,PDCA可以智能化地去做。它能在每個特定場景下保持好,全生命周期的優化。工具變了,效率就像用火車代替了我們的雙腿。沒有比計算機更認真的PDCA!
那么PDCA是什么?P就是怎么做事,這就是知識。工業界重要的知識是什么?重要的知識就怎么做事的。大數據的本質是什么?大數據的本質產生知識。所以PDCA又引出另外一個重要的概念,就是工業大數據。時間關系,工業大數據的本質沒辦法展開了,只跟大家說一個邏輯。工業界的很多知識涉及到幾千、幾萬個變量,是根本沒有辦法用理論推出來的。它是對人的想法進行實驗,在實驗的過程當中不斷的改進這么來的。
這樣的邏輯我們可以讓計算機去做,涉及到幾十個變量,你想求優的時候,特別當你的模型又不太準的時候,幾乎是很難做到的。
而大數據的特點是什么呢?大數據給我們提供大的優勢之一就是跟著學就行了。歷史上這么做過,他做的好,跟著學就行了。過去也能跟著學,但是過去數據量少,只有幾種情況,突然出現一種情況,以前沒有的就不知道跟誰學了。大數據呢?樣本等于全體,總能夠找到一個學習的樣板。還有大數據,把方方面面的數據記錄的很完整。過去學的時候,經常會學錯了,大數據背景底下不容易學錯。所以大數據重要的知識是把這些離散化的信息給記下來,哪怕有一千一萬種場景,都能記下來。時間關系不展開了。
對平臺的認識
再談談平臺的邏輯。
平臺是干什么用的?告訴大家我的一個體會,所有的工業技術軟件化做的好的地方都跟平臺有關系。比如說寶鋼的許多東西,就落在平臺上,可以直接讓計算機自動的去用。如果不落在平臺上,往往就變成離線的,發揮的能力就變小了。另外,平臺就是把方方面面的數據和知識能集中在一起。所以某種程度上來講,平臺是工業技術軟件化的土壤,沒有他的話,能不能做?能做,但是投入產出比不一定合算。
平臺是存儲數據的倉庫,平臺是信息流動的道路,平臺是承載知識的書架,平臺是持續改進的階梯。
我們要做一件事,要持續改進,要慢慢的走。慢慢的走意味著當我想不清楚的時候,就從手頭開始,然后就會越做越好。那么平臺的好壞在什么地方?我覺得平臺的好壞可以通過時間的檢驗,而且好的平臺不需要推倒重來,因為它是不斷積累的東西。
平臺為什么有用?簡單講兩個事情。很多工廠里的知識都是碎片化的,比方說煉鋼的時候,前一個中間包不能含有什么合金,這是很特殊的需求,是碎片化的知識(
碎片化表現為知識只在小范圍內有用)。所以持續改進面對的一個問題,特別當信息集成涉及到很多的部門,很多的業務知識的時候,任何兩者之間產生的這種連線,都是一種知識,非常碎片化的,不容易管理。所以,寶鋼ERP系統負責人王洪水先生曾經有過一個想法:一個大的企業,除了要把過去的數據結構管理好,重點是未來碎片化的管理。否則知識沒有管理好的時候數據又在用,企業的產品質量不可能搞得很好。生產用什么樣邏輯都不清楚,怎么可能會管的好呢?
數據知識要結構化,這是工作的難點,也將是更輝煌創新的起點。
第二方面,很多企業會遇到極其復雜的問題。比如鋼鐵行業未來的發展智能化怎么搞?智能化說起來很簡單,單獨從生產環節來說,不能只考慮一個設備,而要考慮整個生產線;不能只考慮控制,不能只考慮管理,而是管控要融合;不能僅考慮生產本身,也要考慮為生產提供保障的環保和設備。從理論上講是這樣,但是面對實際問題的時候各種條件極端復雜,是做不成的。我經常說,騎著自行車上不了月球。如果持續改進的話,拉了一批數據,做了一個東西,花了一年的時間,100萬,這個功能上去了。可是帶來多少效益呢?30萬。這不虧死了。特別是一個大系統,今天改一點,明天改一點,就像一個人整天給他動手術,不可能健康的。所以持續優化,大范圍的優化挺好,但是遇到具體問題非常麻煩。怎么辦?
持續改進的載體:工業互聯網平臺
我們需要一個階梯,這個階梯是什么呢?工業互聯網平臺。工業互聯網平臺的本質是什么?過去搞一個信息系統,是希望搞好了之后,不要改動它。所以前期需求分析要很認真,初步設計、詳細設計、編碼,一步步下來,不要出錯,一出了錯麻煩大了。工業互聯網平臺不是這個邏輯,它是把各種條件準備好,在上面愿意搭個帳篷就搭個帳篷,愿意加個什么東西就加。它是數據采集,知識共享,把有些操作共性的東西給拎出來,下次你就不需要做這個事情了。比方說數據都采來了,下次就不用到處找數據了,對生產的影響就會減少,做持續改進,它的成本就低了。成本低了之后,一步步往前就走就行了。同樣是,過去100萬的成本效益30萬,現在變成5萬的成本,那么30萬的效益就劃算了。
工業互聯網是智能化工作的工具,知識重用的載體。
沒有平臺的時候,做個APP就像建一棟大樓,成本高、周期長;有了APP就像搭帳篷,把成本降下來,把效率提上去。所以,平臺能夠使得這種持續改進簡單化。 一個個的帳篷,其實就是一個個的知識軟件化,就是一個個APP,這樣就比較簡單了。平臺本質上是保證持續改進更加高效。而持續改進對很多企業來說,就是一種戰略。但是,持續改進不能狗熊掰棒子,掰一個丟一個,也不能花很大成本來做。所以我們需要各種平臺、工業大數據平臺、工業互聯網平臺等等,使得企業做持續改進這個邏輯更加簡單、更加方便、更加高效。
優也的CTO林詩萬先生,就是按照這樣的思路設計工業互聯網平臺的。
歷史告訴未來:好東西要降低成本、廣泛使用才能推動歷史進步
在人類發展過程當中,往往是生產力帶動生產關系的改變。比方說鐵器的發明帶動了生產力的提高。人類從奴隸社會進入封建社會,生產力怎么提高的?道理很簡單,過去要用石頭斧子砍樹,過去是木頭犁犁地。如果用鐵制的工具那就簡單多了,生產力明顯提高了,過去能種一畝地,現在能種10畝地,它廣泛應用了之后,效率就提高了。農業的效率提高了,整個社會的生產效率就提高了。
但是,在出現鐵器之前,其實有銅器。銅器為什么不能帶來這么大的一個變化呢?道理很簡單,因為當時銅太貴。《墨子·非攻》上有個故事,墨子對公輸盤說,我給你10斤銅,你給我殺一個人去。銅就像金子一樣的。請獻十金。如果用這個銅,給奴隸打一個鐵锨,打成一個一個鐵犁讓他去犁地,你放心嗎?肯定不放心的。所以本質上是要把成本做低了之后,才能廣泛應用。廣泛應用了,才能促進生產力的發展,才能帶動社會的變化。
工業知識軟件化某種程度也是這個樣子,他要通過軟件化的辦法變得可傳承,使它的應用次數增加,使它的可復制性增強。這樣一來,把它的成本降下來了,就可以廣泛應用了,也能夠促進我們生產力的極大發展,從而把我們帶入一個新的智能社會。這個時候,人不愿意干的活就可以交給機器去做了,哪怕是一點小活都可以用機器人來做了。前提是先要把成本做下來,然后廣泛應用,然后促進生產力的發展。
其實數字化有很多的好處,大家不要老是想著機器代人,老是想著勞動力不足。這是未來的發展路線,現在要想
新技術在企業里面落地生根,它的前提一定是創造價值。大家一定要記住這句話。不僅是我個人的認識,也是我的實踐。進行轉型升級和大的改變,這樣的企業是少數的、精英的企業,
大多數企業數字化有用的切入點,在于企業的管理。因為中國幾乎所有的企業管理都是有短板的,如果短板補不上,技術其實都是上不去的,質量上不去,成本也降不下來。
所以我強烈建議,要按照這種思路,用數字化的辦法,推動管控一體的發展,讓它創造價值,逐漸的往上走。多數企業沿著這條路子走,是具備經濟性,走得通的,這是我個人一點膚淺的見解。跟大家不一樣的地方,也可以批判。
最后我用何麟生先生的一句話跟大家共勉。他說世界上有兩種人,一種是懂數字化的人,一種是不懂數字化的人。我覺得我對于數字化一知半解,多少知道一點點,這就是我今天對這個東西的理解。
工業的兩大特點之一,就是個性化特別強,別人成功的,對我來說不一定成功,叫做彼之糖蜜,我之毒藥。所以再強調一點點,就是我說的不一定對,歡迎大家批評指正。這也是對我的一種激發和對我的一種進步,謝謝大家。