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机·智:从数字化车间走向智能制造 封面

机·智:从数字化车间走向智能制造

朱铎先 赵敏

6324人在读
21.1万字总字数
¥40定价

内容简介

国内第一本有关数字化车间建设的书籍。数字化车间建设是智能制造的基础与核心,如何建设是企业非常关注的重点,特别是智能背景下的数字化车间方面的书籍现在还没人出版过,本书将本部分作为重点内容进行阐述。

读者书评

★★★★★

纯阳书评第362期《机.智》在众多讲智能制造的书里,这本书堪称上品,做到了虚实融合,洞察通透。发端于宏观,落地于微观,宏观给微观定调,微观又具体化宏观,两者既深度融合于一个自洽独立的体系,与此同时,又各有建树,各有特色,各有新意,各有突破。 第一、这本书对智能制造的解读最为通透。为什么要有智能制造,为什么智能制造会成为美、德、中、日等诸大国的国家战略?一般的解读无非是两个,一种是技术驱动说,技术进步了,制造业就要使用新技术。二是问题导向说,传统制造业存在很多效率、效能问题,需要新技术来解决。这两个答案大体来说都是对的,但是太泛,泛到几乎什么都没有告诉我们,所以肯定不算好答案。 这本书给出了一个好答案,为我们指出了一个理解智能制造的更为靠谱的方向。为什么需要智能制造?现有制造模式为什么不可以长命百岁?作者的逻辑是要从制造业存在的问题去切入,从这个视角我们可以看到制造业,既有近忧,又有远患。近忧是指当前制造业产能过剩,竞争异常激烈,各国都难以在现有制造模式下取得突破。远患是指美、德、中、日等大国都开始面临人口老龄化,劳动力供给不足的问题,现有制造模式在未来难以为继。正是因为近忧和远患是传统制造模式所内生的,也是这种模式本身所无法应对的,如果不能找到好的办法,制造业将会步入危机。所以传统制造模式要下台,智能制造模式要上场,而这才是智能制造的使命和真正逻辑。 到了这里,事情还没有完,作者没有在这个问题上就此打住,而是带着读者继续往前走了几步。既然我们明白了智能制造的逻辑动因和历史使命了,那么问题来了,各个国家的智能制造战略是不是一回事?我们国家是不是可以参考借鉴其他国家的战略构想和顶层规划?这个问题其实很关键,既是认识论的问题也是方法论的问题,决定着我们怎么搞智能制造。 作者有一个洞察,他既看到了美国工业互联网、德国工业4.0和中国智能制造战略的相同之处,更看懂了这些战略微妙差异之处的玄机。能看到美德日战略中的一般性、普遍性的东西是聪明,但是看到他们战略中特殊的、不可照抄照搬的东西才是高明。毕竟彼之蜜糖,我之砒霜。只有看到这一点,才可以既积极吸收、合理利用他们战略中有营养的东西,又能一切从自己实际出发,避免机械照搬、邯郸学步。 第二、这本书做到了虚实融合。与众多讲智能制造的专著相比,这本书另一个显著特点是,做到了虚实融合,没有走纯粹学者路线,将自己的阐述和探讨只是停留在了理论和观念层面,而是走了学者+专家路线,在理论和观念层面打完收工以后,一头扎到实务里,带着理论的香味展开了对智能车间的探讨。作者显然对制造业信息化,尤其是车间信息化很熟悉,对当前信息化问题和未来智能化难点,如数家珍,对这些问题的解决方案及其发展趋势有着较为深入的思考,既接地气,又具有启发意义。 总之,这本书是一本有关智能制造的好书,既有通透深入的洞察分析,也有接地气的思考建议,所以如果只读一本智能制造的书籍的话,可以考虑读这一本。

★★★★☆

因为最近在做几个智慧风机传感硬件技术的缘故,再加上进入了一个“数字孪生”专业技术群,所以又重新拾起了几年前研究过的“工业4.0”的功课了。 我硕士毕业进了通用汽车后就一直在做精益生产的事,当时流行的是TPS和6sigma,我自认为是这块的专家,后来因为觉得做这块没啥前途,总感觉做精益像盲人摸象一般,我把一个工位做好了,在制品堆积在一条线上了,把线做好了,车间之间形成大量在制品了,把一个公司搞精益了(远景能源早期精益体系就是我搭建的,毫不客气的说,远景能源是行业里精益管理做得最好的公司,这点自信我绝对有),但最后销售、利润的来源基本和精益的努力没啥关系,这大概是早期中国行业的特点。因为这个,我最终放弃研究了接近15年的知识,索性自己做起了生意。但15年的执着,没法说放就放。 最近10年开始的第四次工业革命我一直在关注着,因为这涉及中国的国运。 第一次工业革命成就了英国的霸权,第二次工业革命让美国真正崛起,第三次工业革命让德国和日本脱颖而出,如果不是国家个头太小,我看德国和日本在90年代都有可能替代美国。正因为如此,第四次工业革命德、美、日都加足了马力,谁都知道,这次革命决定着全球那为数不多的几个大佬的命运。 这次工业革命又加入了一个新的成员,那就是中国。前三次工业革命中国没有参与结果大家都知道,这100多年中国尽剩落后挨打了。这一次,中国不但参与了,而且很有舍得一身剐 敢把皇帝拉下马的气势(也没办法,这世界本身就是零和游戏,你干不过别人,就得给别人干) 这次第四次工业革命的四个玩家基本分成三派:德国派、美国派和中国派。每一派都有领头雁公司,德国有西门子,美国有GE,中国有华为(现在知道为啥老美盯着华为不放了吧?) 第四次工业革命的定义大致是:通过赛博物理系统(Cyber-Physical Systems, CPS)实现物理世界在数字世界的精确映射,打造“数字孪生”,实现物理实体与数字虚体之间的互联、互通、互操作,最终将智能机器、存储系统和生产设施融入整个生产系统中,人、机、料等能够相互独立地自动交换信息、触发动作和自主控制,实现一种智能的、高效的、个性化的、自组织的生产与服务方式,推动制造业向智能化转型。 虽然都是以CPS为核心,但德、美走得是两条路,这和德国和美国各自的优势有关 德国是以机械化、电气化、信息化三次工业革命形成的先进制造业为基础,向以CPS为核心的智巧工厂进军,进而实现基于智巧工厂的“互联世界”,目的是“以厂入网”,方向是自下而上。这是德国几十年的工匠精神决定的。 美国是从以互联网为代表的超级发达的信息产业为立足点、向以CPS网络为核心的工业互联网强势进发,目的是“以网入厂”,方向是自上而下。这是美国几十年的忽悠精神决定的。 自上而下和自下而上两个制高点都被抢占了,中国怎么办? 很高兴看到了中国的智慧,你们搞工业4.0,占据了硬件和软件的核心,那么我就来.....修路。哈哈,是的,修互联网这条工业革命的高速公路,现在知道国家今年开始的“新基建”的逻辑了吧?高,实在是高。 把路修好了,中国还有那么多的实践工厂,不管你德国的最好的硬件,美国最好的软件,尽管放马来我们这试验,试验成了那就是我们的积淀啊!中国人的智慧,真的很高。 还是那句话,后面10年,工业互联网的竞争是涉及中国国运的竞争,这不但是因为工业互联的数量级是商业互联的50倍以上(接入数据),而且因为一个国家真正的实力一定是体现在整体工业能力,这是无容置疑的。 在商业互联应用领域,中国已经成为了全球第一,那么我们一定有信心在这第四次工业革命的竞争中取得最终的胜利。 每天读书一小时,希望国运永强盛。

★★★☆☆

整体带有科普性质,基本的数字化车间和模块构成介绍比较中肯。其中介绍的一些应用场景与实际效果还是有较大差距,表面上的效果有了,核心和本质的效果非常有限,如何真正的改变思路和打牢基础才是目前制造企业急需解决的问题,数字化车间才能避免走入空中楼阁的窘境。

★★★★★

智能制造、工业4.0、智改数转、中国制造2025、工业互联网、新型工业化……这些行业热门词,让人兴奋,也让不少制造业企业感到焦虑、慌乱、迷失。激发着创业者的热情,吸引着投资者的目光,也逼迫传统制造业转型。 企业数字化转型也已经是全行业都在推行的战略之路,从过去两年的“概念满天飞”到现在的“有效果的数字化”,代表了企业对数字化转型的冷静和务实的认识转变,对数字化转型的认识也越来越深刻。“转型”就不仅仅是也不应该只是技术的升级变革或工具,而是从业务开始的深层变革,更是思维模式的转变,是生产管理模式和商业模式的创新,是精益化管理的落地。 历史事件的意义,短期看往往被高估;长期往往被低估。工业4.0的提出、智改数转的进展都属于这种类型的事件。现在出现的问题几乎都属于“短期被高估”导致的。 制造业智改数转的本质内容是一致地指向一个目标:“状态感知、实时分析、自主决策、精准执行、学习提升”。把难点做好,往往更多地依赖于人的沟通、表达和组织能力;把重点工作做好,往往更多地依赖于专业和技术能力。 知易行难。各种理念、理论最终的目的都是为了在企业落地,因此,从哪下手就尤为重要。 企业经营的难点不是技术竞争,而是生存竞争。企业(尤其是中小企业)推进技术的时候,一定要遵循“价值驱动”的原则。 在制造型企业,车间处于非常重要的位置。企业价值最终表现在产品与服务上,而车间是企业中将各种图纸转变为产品的主要场所,是决定生产效率与产品质量的重要环节,车间往往也是企业中员工数量最多的部门。因此,在很大程度上,车间强则企业强,车间智则企业智。数字化车间是企业走向智能制造的基础。 车间的关键堵点是“三哑”——那些没有入网、不能自动汇报、不能进行透明化管理的岗位、设备与企业。 治“三哑”的药方就是“三化”,即数字化、网络化、智能化。在设备具有数字化接口的基础上,通过实现生产设备与设施的互联互通,就能够很好地解决设备“聋哑”问题,为实现“四能”:即“能听话、能说话、能思考、能执行”奠定坚实的基础。因此,智能制造,先从“治哑”开始。将这些生产设备与设施进行互联互通是企业走向智能化的基础,也是数字化车间建设的重要内容。 “先进的设备只是起点,人才是品质的最终保障,不要盲目追求自动化。”如何让机器人等机器更好地服务于人,以产品、服务、消费者体验为中心,更大程度地发挥人的创造价值,也是数字化车间建设的核心。 总之,智改数转建设要以实际需求为牵引,以经济效益为驱动,以成功落地为导向。在先进设备的基础上,在管理方面深挖潜力,充分发挥人的作用,构建数字化、网络化和适度智能的生产模式,切实做到明显的“降本提质增效”。并以量化数据为基础,循序渐进,有效地提升企业的竞争力。比如通过三年时间,能将设备利用率提高一倍,将产品合格率提升一个档次,就极有可能“确保企业的未来”,这才是比较务实的数字化车间建设原则,智改数转的破局之道。

★★★★★

智能系统的基本特征(二十字箴言):状态感知、实时分析、自主决策、精准执行、学习提升。 在德国人的愿景中,工业4.0是一种基于自动化、数字化、网络化的智能化生产模式。工厂内,人、机、料自主协同,自组织、高效运转;工厂外,通过端到端集成、横向集成,实现价值链的共享、协作,效率、成本、质量、敏捷性都得到了质的飞跃。 中国制造企业要结合国情、企情,以创新发展为主题,以降本提质增效为中心,以新一代信息技术与制造业深度融合为主线,智能制造是主攻方向,制订出具有中国特色、适合企业具体需求的落地战略。 通过实现生产设备的互联互通(设备联网/数据采集)、基于大数据分析的决策支持、生产过程智能化的管理与控制,建设中国特色的智巧工厂,这就是中国制造企业实施“工业4.0、工业互联网、中国制造2025”等战略的突破口与落脚点。 对绝大部分企业而言,本轮智能制造实质是在全球产能严重过剩的现状下,通过智能化手段实现企业的转型升级,智能制造是主攻方向,但不是企业的目的,企业实施智能制造的目的是在产品创新的基础上,通过降本、提质、增效,提升企业的竞争力。 钱德勒在研究后指出:“企业之间的竞争,归根结底乃是它们的经理和组织之间的竞争,一家公司的成功,主要取决于其管理层级的质量。” 泰勒在《科学管理原理》中写的:“工人和管理者双方最重要的目标是培训和发掘企业中每个人的技能,以便每个人都能尽其天赋之所能,以最快的速度、用最高的流动生产率从事适合他的等级最高的工作。” 复杂制造企业不要过度追求个性化定制,对大部分制造企业而言,适当的规模化才能产生效益,企业既要兼顾个性化发展趋势,也要通过标准化、模块化、系列化等技术手段,通过知识共用、生产线共用、快速切换等模式,实现共用件等规模化生产。 智能制造时代,一切要以客户为中心,而不是眼盯对手,同行之间也可合作,只要对客户有价值,只要对企业长期发展有利,一切都可以合作。 未来的工厂,一切以客户价值为导向,承载知识的数据沿着产品价值方向而有序流动,从市场需求、产品研发、生产计划、生产执行、市场营销、售后服务,数据在收集、分析、决策、执行中增值,虚实精准映射,数字虚体世界指导、控制着物理实体世界的生产,以更加复杂、更加智能的CPS形式解决物理实体世界中的不确定性、多样性和复杂性问题,确保正确的数据在正确的时间发送给正确的人和机器,并正确执行。同时,物理实体世界又通过反馈优化数字虚体世界。虚实两世界相互融合,共同实现智能化生产。 北京航空航天大学刘强教授有一个著名的智能制造“三不要理论”,即“不要在落后的工艺基础上搞自动化,不要在落后的管理基础上搞信息化,不要在不具备数字化网络化基础时搞智能化。” 在智能制造时代,人变得更加重要,而不是相反。无论是机器人等设备,还是MES等信息化系统,都要基于帮助人、服务于人这个出发点,而不是简单地替代人、减少人。另外,无论多么先进的系统,如果不把人的积极性调动起来,系统就不能发挥最大价值,智能制造就不可能取得成功。 以精益生产为指导思想,以使用者为中心,在流程优化、工艺优化等基础上,以自动化、数字化、网络化、智能化为手段,以降本提质增效为目标,以管理优化为突破口,通过数字化车间的建设实现精益化、智能化、高效化的生产模式,为企业在车间层面实现智能化转型升级奠定坚实的基础。 工业互联网在生产现场应用的关键在于如何利用或加强对生产环境的数据采集,实现或增强对生产过程的状态感知,并通过对数据的实时分析,做出最佳决策,通过独立或辅助现有的工业软件系统(如MES的功能模块)进行精准执行,完成对生产过程的闭环优化。 “新四化”数字化车间:设备自动化+管理数字化+生产精益化+人员高效化。

★★★★★

​《机•智:从数字化车间走向智能制造》一书以其“取势、明道、优术、利器、实证”五大篇章,不仅达到了“虚实融合,洞察通透”,更提供了一个从宏观战略(取势)到车间实践(实证)的完整、自洽且极具指导意义的智能制造体系,堪称是一本关于制造业智能化进程的“战略规划书”和“实操指南”。 从阅读体验而言,​首先必须承认,本书是一本扎实的研究类书籍,并非轻松的快餐读物,需要投入精力去消化其知识体系。阅读花了三十余小时,不那么好读,但非常好看。这种“不好读”恰恰源于其内容的深度和广度——它不满足于表面化的概念介绍,而是深入探讨了智能制造背后的逻辑、标准和各国考量。但正是这种硬核的深度,让每一次理解的突破都令人感叹各种标准制定的智慧,从而获得了极大的阅读乐趣。 ​一、高屋建瓴的“取势”:内生危机与全球竞合 浅以为​本书最深刻的贡献,在于对智能制造逻辑动因的解读,它超越了传统“技术驱动”或“效率提升”的泛泛之谈,直指制造业的“近忧”(产能过剩,竞争激烈)与“远患”(人口老龄化,劳动力供给不足)。援引的数据(如中国老龄化速度世界第一、德国退休年龄将提高到67甚至79岁)有力地印证了:智能制造是传统制造模式内生危机下,寻求可持续发展的唯一出路和历史使命。 ​更具格局的是,作者在“取势篇”中展现了对全球制造战略的深刻理解。他不仅看到美、德、中三国战略最终将交汇于以CPS为核心的智能制造(中德美三国工业革命演变路径图),更强调了各国路径的微妙差异和不可照搬性: - ​德国工业4.0:基于先进制造业基础,“以厂入网”,通过纵向、端到端、横向“三项集成”将无数“快艇式”的优质中小企业整合为航母,核心在于应对劳动力匮乏和竞争压力。 - ​美国工业互联网:立足于超级发达的互联网信息产业,“以网入厂”,企图以“巧实力”重归制造业。 - ​中国战略:因工业化、信息化基础相对薄弱,需聚焦于两化深度融合,走独辟蹊径之路。 ​看到一般性是聪明,看懂不可照抄搬的特殊性才是高明的洞察,为中国企业制定战略敲响了警钟,避免了盲目跟风。 ​二、虚实融合的“明道”与“优术”:理念为体,技术为用 ​本书实现了理论与实践的完美融合。它在理念层面,提出了“三体智能模型”(物理实体、意识人体、数字虚体)作为智能理论基础;在实践方法论上,则以MES为核心,构建了从“数字化车间”走向“智能制造”的清晰路径。 ​特别值得关注的是,作者明确指出精益生产是MES的灵魂,强调智能制造的成功必须以精益思想为基础: - ​五条精益原则:关注客户价值、识别并消除浪费、价值的快速流动、高度柔性与适应性、尽善尽美原则。 ​作者警示:“不要在落后的工艺基础上搞自动化,不要在落后的管理基础上搞信息化,不要在不具备数字化网络化基础时搞智能化”(刘强教授的“三不要理论”),并强调如果不对七大浪费进行改善就直接实施智能化,“很可能是用系统的方式把浪费固化下来”。 ​在数字化车间建设上,本书明确了三条主线(自动化设备、MES管控系统、设备物联网为桥梁实现虚实融合),并提出了从“设备互联互通”(先从客观因素入手,实施成功率高)入手的务实策略。这一系列理念与实操的结合,保证了智能制造项目的实用性和经济效益。 ​三、车间实践的“利器”与“实证”:知识、数据与CPS的落地 ​在具体执行层面,本书详细介绍了智能制造落地的关键“利器”: - ​工业互联网平台:明确了边缘、平台(工业PaaS)、应用三大核心层级,并强调“知识积累和复用”是关键。 - ​工业大数据:作者引用李杰教授的观点,指出工业大数据具有收敛性、专业性、关联性、流程性等特点,与商业大数据的发散性本质不同,更容易从数据中提炼出信息和知识。 - ​CPS一统江湖:无论是数字化生产线还是智能化的MES,最终都是CPS的体现。作者提出了“二维九格”的落地方案,为企业如何具体构建系统级CPS指明了方向。 最后,我似乎未在全书中找到作者对于书名《机•智》的释义,想必本意可能是指“机器+智能/智巧”,但同时本书也何尝不是为身处时代洪流中的制造业探索者,提供了一盏照亮“机敏智行”的清醒灯火,也将智能制造从国家战略的高度,降维到了企业可操作的执行细节,以助推我国早日从制造大国走向制造强国。

★★★★★

谢谢大家对《机·智》一书的认可,我是第一作者朱铎先。从评论中可以看出,大家对拙作认可度还是比较高的,本人及第二作者赵敏院长对此感到非常荣幸与欣慰,能为中国智能制造事业的发展做出一些探索和贡献,我们两位作者感到由衷的高兴,你们的认可是我们继续努力的动力。 有作者留言,后面四个案例有点“泛空”,这个点评也是事实。在写作时,作者认为最容易写的部分就是案例,任何公司都可以写出上百页的案例资料。但假若前面就能把原理描述清楚,在案例部分就没必要再反反复复地写细节了,那样的话,内容就显得不够精炼,篇幅也冗长,反倒有注水的感觉。其实,写智能制造案例的书很多,那不是作者想要突出的内容,本书的价值是想帮助读者看清楚智能制造的本质、路径与方法,而不是写成方案的推广软文。 欢迎各位读者继续留言与互动,我将阅读您的每一条建议,争取在后续的创造中进行借鉴与提升。 再次感谢大家的认可!希望一起多交流,多探讨,为促进我国的智能制造而共同努力!

★☆☆☆☆

这本书完全是堆砌概念啊,背景介绍的也不清楚,导师定完目录,剩下的概念让研究生查然后拼凑而成。说这本书有用的我也是醉了,请问哪一条能指导你工厂实践啊。另外就是逻辑也不清晰,从背景如何推倒出要发展智能制造,没有逻辑必然联系。真是让人失望,整一堆概念出来忽悠人吧。

★★★★★

很好的一本书,建议制造业的同仁们有空阅读。推荐理由如下: 1. 高屋建瓴,深入浅出。 对于德国工业4.0,美国工业互联网,中国智能制造2025,日本智能制造战略从背景,目的,以及框架内容等方面都做了深入剖析,枯燥的模型在作者深厚的工业背景下,说的很透彻,很通俗易懂。 2. 有理论分析,也有落地实践指导 作者对智能制造方面的相关知识做了很艰深的理论分析,但最重要的是提出了如何落地实践的指导原则,方法步骤,对有志于数字化转型的制造业现场有很强的启发性和操作性。 3. 案例翔实,振聋发聩 全书引用了大量国内外优秀企业的案例,优秀公司对智能制造领悟的研究分析判断。有德国隐形冠军们的转型升级,有美国GE的实践,也有众多中国优秀企业和学校的案例。每个案例都能引发相同行业和领域的思考。 4. 针砭痛点,辩证批判 全书充满了批判性观点,例如要求中国企业对德国工业4.0保持警惕,针对中国智能制造规划的不当之处提出自己独立思考意见,告诫企业数字化转型时需要注意自身的企业基础等等。 个人比较关注的关于现场设备如何智能互联,有什么先进的技术和方法,对不同协议的工业现场设备数据规范采集的痛点,书中提及较少,稍显遗憾。

★☆☆☆☆

慕名而来,失望而去。不知道是因为看此类书籍较多的原因出现审美疲劳,还是本书实在干货太少。除了一大堆名词概念、文件、资料的堆砌,再就是作者前一本作品观点的反复引用,自己引用自己的观点,并没有形成多少新的理论。作者引以为豪的创新,也就是对“智能”、“智巧”这种咬文嚼字,又不是研究语言学的,抓住老鼠就是好猫,管他是smart还是intelligence,废了半天笔墨。中间充斥很多关于企业战略的内容,实在有堆字数的嫌疑。盛名之下,难副其实,对工业4.0的介绍,倒不如雷万云博士那本讲工业4.0的书来得实在。虽然本书注水太多,毕竟开卷有益,要说可取之处有两点,一是强调了管理和以人为本的大格局,也指出了中国智能制造需要补工业化的课,二是解释了离散行业和流程性行业的差异,以及MES系统的具体概念。最大的亮点,可能就是对汉语字词、句式的精致把玩,取势、明道、利器…气势上是有那么点点唬人的。

书籍信息

作者朱铎先 赵敏
出版社机械工业出版社
出版时间2018-10-01
ISBN9787111609612
分类计算机-人工智能
格式EPUB
完结状态连载中
章节数72