“以新兴技术,尤其是以通信技术和计算机技术为基础,工业4.0通过利用网络中各方智能化协作实现了更优化的、更具协作性的价值创造(更智能的服务和生产流程)。”
灵活可变的生产网络是工业4.0所包含的一个基本理念。这样的生产网络可以帮助我们实现更好的管理效果,即更短的交货周期、更少的库存、更精准的交付时间以及更高的生产效率。只有在协同生产计划和生产控制(PPS)系统之间实现跨网协作才能进一步完善网络各方参与者之间的相互协同,从而保证生产网络相对于单纯市场以及单个企业所具备的优势。
随着近些年来信息技术的不断发展,网络各方参与者之间协同性的实现也具备了相当的技术基础。人们期待在网络化生产中爆发出巨大的潜力和“第四次工业革命”,而在这一过程中形成的不同于以往的生产流程和服务方式也将创造全新的商业模式。本书将会让您了解到实现各方协同对于企业经济的必要性、大量的技术实施范例以及这一全新的商业模式所具备的潜能,简而言之:带您走近工业4.0。
1.1 对于企业经济的必要性:对于实践的重要性
如今,生产型企业不仅是国民经济中较少受市场状况影响的重要组成部分,而且还在德国国民生产总值中占到四分之一强。这为德国的生产网络奠定了良好的基础,也使得这一网络比以市场为导向或者以政府订单为导向的企业具备强大的自身优势。我们一方面要力图保证网络化生产相对于等级化管理的生产企业具备的灵活性优势,另一方面还要尽量避免市场化生产中由于供求突变造成的不良后果,这就必须在参与网络的各企业间实现差异化协同。这也是伴随工业4.0产生的亟待研究的领域:
“以新兴技术,尤其是以通信技术和计算机技术为基础,工业4.0通过利用网络中各方智能化协作实现了更优化的、更具协作性的价值创造(更智能的服务和生产流程)。”
工业4.0的作用主要体现在协同性的提升上。人们已经意识到在工业生产中进行更高效的、跨企业的协作的必要性,但是这种协作的规模还远远不够。据调查,企业和供应商之间已经开始进行PPS数据交流,这种数据交流规模尚小,但呈现上升趋势。内外部的客户和供应商之间已经在PPS体系中建立起点对点的相互关联。但是这种点对点的关联还处于孤立状态,还没有形成基于生产网络的整体目标,所以还需要进一步从统筹融合的角度出发去解决PPS任务的相互协同。这种协同性与企业生产网络的目标越吻合,发展这种协同机制带来的收效就越大。
生产网络甚至伴随着PPS系统协同的目标得以产生,恰恰说明我们需要这样一个体系。这一生产网络具备一个非常关键的,同时也是在发展协同机制过程中不容忽视的特征,那就是这种协同产生于市场和企业之间。
随着技术的不断发展,这种目标明确的、产生于企业内部甚至跨企业的协同才被视为可能,而且从供货时间等方面考虑,这种协同性还具有不可低估的潜力。跨企业的协作以及显著提高的供应效率其实正是工业4.0应用的核心内容。
不同于迄今已有的文献,本书并未将主要强调组织间信息系统(IOS)的技术开发作为PPS系统协同在特定生产网络中应用的基础来加以分析,而是从企业经济方面的相关因素入手,在此基础之上才可能谈及技术方面的实施应用:
“相反,人们担心单方面的机械化和自动化会带来新的、甚至更严重的问题……就像企业内部的相互依存关系一样,企业之间的依赖性也会对整体经济产生重大影响……”
最早开发PPS协同机制立足于企业经济理论方面的考量,因此可以保障高效性。今后待开发的数据库以及跨网络的生产规划所需要的沟通完全适用于所有相关的特定网络,即具有普遍适用性。
不过只有当这种协同工具像它所需要的数据一样,在实践中能以合理的成本被获取到,它才是真正的好工具。在实际应用中,我们确实发现,获取这些数据的成本并不超出我们所预期的理论上的效率提升。以电子和信息技术的共同发展为基础,工业4.0技术上的可行性以及应用上的广泛性终于得到了有力的证明。
具有个体识别、智能产品和附加服务的一种全新的商业模式也随之产生,这一模式能为客户创造附加价值,并为企业带来长期竞争优势。关于工业4.0的重要性问题及其能对资源有限的中小企业有何益处的问题也由此找到了理想的答案。
1.2 企业经济、电子和信息技术方面的解决方案
目标在于
借助企业管理建立起普遍适用的、用于信息交换的协同机制,这一机制可以在整个生产网络内确保生产的优化,并同时保留生产网络相对于企业内部流程和市场所具有的优势。
借助电子技术和信息技术为工业4.0的应用找到有效的解决方案:工业4.0的优势将通过现有技术的巧妙结合得以体现。
这一协同过程的基本构成要素已经存在,我们将在第2章对其进行阐述:
PPS系统的协同任务一方面包括我们力图实现的目标,另一方面也包括我们为实现目标而执行的行动。
作为协同对象的生产网络包含了所有参与其中的资源以及参与者本身。
基于任务和对象间的相互依赖关系,我们将在第3章中谈及对待开发的协同机制提出的要求,以保证能够利用现有资源和生产网络中企业的自身条件,结合PPS系统操作实现既定的目标。
在第4章中我们将把涵盖全网的协同机制作为普遍适用的企业管理解决方案加以介绍,这一方案的目的在于实现企业网络的生产优化。
第5章我们还将给出在电气工业中的应用实例,来证明借助电子和通信工程技术,我们所研发的协同机制完全能够得以应用,并且也为客户创造了附加值。这一附加值不仅保障了机制的经济性,同时也为工业4.0带来的革命奠定了重要基础。