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从汉诺威工业展看智能制造趋势二——德国工业考察之八

4月26日参观汉诺威工业展之后,曾经用三个关键词形容此次汉诺威工业展:物联网、协作、个性化定制。其中物联网协作已经在4月27日的文章中介绍了。今天介绍一下个性化定制。

小批量多品种个性化定制是工业4.0的特点

工业4.0概念提出来之后,工业4.0的主要有两个特点:智能化小批量多品种个性化定制。很多企业借助工业4.0个性化定制的特点,提出了自己的工业4.0解决方案。但如果稍微研究,就会发现工业4.0是德国工业的蓝图,也就是说即便是德国也没有真正实现工业4.0,距离德国还有差距的中国工业是否可能有实现工业4.0的工厂?

其实很多个性化定制的企业,实际上实现的是大规模定制(Mass Customization),而大规模定制是戴尔在上个世纪90年代就已经实现的生产方式,而大规模定制一定不是工业4.0的制造方式。但大规模定制的一个基本要求是,在生产工序的每一个环节,都能跟踪这个订单的定制信息,因而需要有完善的生产订单管理系统;而因为先有订单,后生产,对生产计划要求非常高。

海尔在工业互联网上宣传从工业4.0、到个性化定制,在汉诺威工业展上的定位最准确:Mass Customization。

大规模定制最核心的是生产透明化,而生产透明化的最直接工具是MES系统。在汉诺威工业展览会上,参观的MPDV,富勘都提供MES解决方案。MPDV的特点是在德国应用案例多,通过行业典型案例完善行业应用,不同行业的MES实施时,可以利用配置完成。而富勘的特点是是通过模版实现灵活配置。

个性化定制类似于Engineer to order

从制造方式上看,大规模制造对应的是Make to Stock的生产方式,而大规模定制对应的是Make to Order (或者 configure to order)的生产方式,个性化定制对应的Engineer to Order的生产方式。

工业是利用规模效应,提高效率。

大规模制造是利用产品的大规模汇聚提高效率;大规模定制是实现产品模块化,利用模块的大规模汇聚提高效率;而个性化定制将实现两方面的汇聚:

1、生产设施的通用化,实现生产设施按功能的大规模汇聚;

2、设计分工,实现相同设计模块的规模化设计

生产设施的通用化,可以通过机器人等设施,不同的产品通过不同的配置,实现通用设备,完成不同的生产设置。所以各主流机器人厂商都在展上展示了机器人。

机器人将是实现生产设施规模化的主要工具。

虽然工业4.0的概念提出已经几年了,但工业4.0距离成熟差距还非常大,现在对工业4.0的探索还只是开始。而工业4.0的变化主要是前三次工业革命,解决的是生产力的瓶颈,从工业4.0开始,将是过剩经济时代,生产力不是瓶颈,而产品的个性化将是主要特点,而个性化将带来产品的设计瓶颈。

当设计能力成为瓶颈后,解决设计能力的企业在工业4.0占优优势。

此次汉诺威工业展,参观了很多工业设计类的企业:如ESI、EPlan。

EPlan机械、自动化、软件一体化设计的协同,提高了设计效率,值得关注。

3D打印、示教系统是个性化产品的需求

工业4.0时代,将是小批量、多品种、个性化定制的产品,一款产品可能批量非常小,为小批量的产品设计模具是否值得?

如果批量非常小,或许3D打印设备是非常好的选择。所以3D打印系统在这次工博会也是一个热点。

而3D打印设备还可以将以前多个零件组装的产品直接打印出来,降低零件种类,降低库存及物流成本。

如果批量很大的产品,在产品导入阶段会对生产工人进行培训,但如果只有一个批次的产品,产品的价格不足以覆盖培训的成本,所以未来批量小之后,机器人示教系统会非常普及。

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