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數(shù)據(jù)驅(qū)動制造企業(yè)轉(zhuǎn)型

當(dāng)今世界進(jìn)入了數(shù)據(jù)爆炸的時代，數(shù)據(jù)成為企業(yè)最重要的資產(chǎn)之一，是實現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)。隨著各類數(shù)據(jù)采集、整理、分析相關(guān)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，數(shù)據(jù)的價值逐步在多方面得到了體現(xiàn)，越來越受到企業(yè)的重視。數(shù)據(jù)在制造企業(yè)內(nèi)的核心價值凸顯。

在產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)領(lǐng)域，企業(yè)可通過實現(xiàn)基于模型的產(chǎn)品定義(MBD)，構(gòu)建產(chǎn)品的Digital Twin(數(shù)字孿生模型)，在交付實體產(chǎn)品的同時，交付產(chǎn)品的Digital Twin，建立數(shù)據(jù)供應(yīng)鏈。最大限度地利用已有的設(shè)計成果，實現(xiàn)設(shè)計重用。此外，企業(yè)還可以構(gòu)建自己的三維零件庫，這方面目前市場上已有完整的解決方案，如德國卡迪納斯(CADENAS)。隨著社交媒體的廣泛應(yīng)用，企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計也可以基于社交大數(shù)據(jù)的反饋來優(yōu)化設(shè)計方案，使產(chǎn)品設(shè)計更加貼近客戶的需求。

數(shù)據(jù)能夠驅(qū)動現(xiàn)代制造企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、采購等業(yè)務(wù)流程。例如，可通過結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來描述客戶需求，并且與產(chǎn)品數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，將產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系、制造工藝、產(chǎn)品配置等產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。在整個產(chǎn)品生命周期，從客戶需求到概念設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、工藝設(shè)計、仿真試驗、生產(chǎn)制造到售后服務(wù)過程的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)全部貫通，并且通過結(jié)構(gòu)樹的方式準(zhǔn)確地表達(dá)。這樣，客戶需求如果出現(xiàn)變更，會對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，乃至后續(xù)的制造和服務(wù)產(chǎn)生哪些影響，才能夠追溯清楚。對企業(yè)級BOM的有效管理，是制造企業(yè)實現(xiàn)設(shè)計重用，提升研發(fā)效率，實現(xiàn)產(chǎn)品快速配置的基礎(chǔ)。

企業(yè)進(jìn)行工藝規(guī)劃、生產(chǎn)計劃排產(chǎn)和確定物料需求計劃，也可以利用數(shù)據(jù)驅(qū)動。企業(yè)應(yīng)用ERP系統(tǒng)可以實現(xiàn)產(chǎn)、供、銷、人、財、物的協(xié)同管理，MES系統(tǒng)則要處理人、機(jī)、料、法、環(huán)等影響生產(chǎn)和質(zhì)量的數(shù)據(jù)。根據(jù)不同產(chǎn)品的銷售數(shù)據(jù)分析，還可以有針對性地調(diào)整產(chǎn)品的生產(chǎn)計劃等等。

對設(shè)備數(shù)據(jù)的利用，可以幫助企業(yè)更好地進(jìn)行設(shè)備管理。在設(shè)備數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上，企業(yè)可以通過對傳感器數(shù)據(jù)的分析，基于“機(jī)器學(xué)習(xí)”等人工智能算法，實現(xiàn)對設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控和設(shè)備健康管理，進(jìn)而進(jìn)行預(yù)測性維修維護(hù)(Predictive Maintenance)，甚至預(yù)見性維護(hù)(Prescriptive Maintenance)。如通過采集設(shè)備的能耗，可以判斷出設(shè)備的狀態(tài)是停機(jī)、空載還是在加工，甚至還可以分析出刀具磨損的狀態(tài)，對斷刀進(jìn)行預(yù)警。不少廠商提供了可以外接的數(shù)據(jù)采集終端和相關(guān)軟件。企業(yè)可以通過與設(shè)備廠商、數(shù)控系統(tǒng)廠商合作，獲取設(shè)備內(nèi)部的傳感器數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控，及時對設(shè)備可能存在的異常狀態(tài)進(jìn)行預(yù)警，避免由于設(shè)備故障而造成非計劃性停機(jī)。例如，力克(Lectra)能夠通過物聯(lián)網(wǎng)對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控;德國通快集團(tuán)提供設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù);華中數(shù)控可以通過物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)控其數(shù)控系統(tǒng)的“心電圖”;近年出現(xiàn)的工業(yè)數(shù)據(jù)盒子，通過與生產(chǎn)設(shè)備的控制系統(tǒng)建立通信，采集機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的各類實時數(shù)據(jù)。

除以上提到的以外，在質(zhì)量管理、企業(yè)內(nèi)外部協(xié)同、決策支持、供應(yīng)鏈的分析與優(yōu)化、市場營銷……等領(lǐng)域，數(shù)據(jù)的價值日益凸顯，此外許多新的技術(shù)，如物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、增材制造的實現(xiàn)等都需要基于數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)有些來自企業(yè)內(nèi)部，如設(shè)計、加工、仿真等產(chǎn)品數(shù)據(jù)，設(shè)備、營銷、生產(chǎn)、采購等運(yùn)營數(shù)據(jù);有些來自外部，如客戶、供應(yīng)商等價值鏈數(shù)據(jù)，以及社交媒體數(shù)據(jù)等等。越來越多的制造企業(yè)開始認(rèn)識到數(shù)據(jù)的價值，并開始積極利用數(shù)據(jù)實現(xiàn)業(yè)務(wù)的革新，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為推動企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的重要力量。

筆者認(rèn)為，在制造企業(yè)轉(zhuǎn)型的過程中，數(shù)據(jù)將會凸顯其核心價值。只有企業(yè)在充分完成數(shù)字化和智能化改造，打通數(shù)據(jù)流通的各個關(guān)鍵點(diǎn)，數(shù)據(jù)的威力才能得到充分發(fā)揮。隨著智能制造戰(zhàn)略的推進(jìn)，企業(yè)智能化水平的提高，數(shù)據(jù)必將在未來的工業(yè)轉(zhuǎn)型過程中扮演越來越重要的角色。

作者：鄭倩