软件定义制造始自可视化
软件定义制造始自可视化
2017-07-04 10:56:00 来源： 爱智杂谈
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2017-07-04 10:56:00 来源： 爱智杂谈
摘要：在软件定义一切的时代，作为经济重器的制造业首当其冲。高层关注制造业滥觞于2015年，经过两年的发酵，实业界对软件在企业中价值的认知有了深度的提高。
关键词：
软件
制造可视化
在软件定义一切的时代，作为经济重器的制造业首当其冲。高层关注制造业滥觞于2015年，经过两年的发酵，实业界对软件在企业中价值的认知有了深度的提高。工业软件将从曲高和寡渐渐地走向了落地执行。但是制造业智能化，或者软件化不是一蹴而就的状态迁移，而是需要逐步迭代递进的渐进过程，那么传统企业如何实现自动化、数字化进而实现智能化，我认为应该从可视化开始。
可视化首先可以让企业了解自身的现状，然后在可视化的基础上建立企业的综合评估模型，为企业引入更高级的软件奠定基础。自知者明，如果没有可视化的基础，企业贸然进入更高层级的模式，除了投资庞大不说，其中引入的风险也未必是企业可以承受的。
实现可视化的基础
任何企业都可以实现可视化，不论企业制造过程使用的是自动化设备还是传统的设备，只是可视化的深度不同而已。
在实现可视化车间／工厂的过程中，应该认真分析企业自身的特征，明确可视化的维度，可视化项目的评估指标：
1、可视化现在能够带来的价值；
2、可视化对未来更高层级模式的价值和意义；
3、可视化的经济性分析；
首先，企业的任何投入必须能够带来现实价值，可视化作为软件化的基础，除了能够为未来向更丰富的制造软件化过渡外，可视化还能够创造什么现实价值是可视化项目面对的第一个不得不回答的问题。我认为可视化带来的现实价值主要表现在：第一，是精益思想落地的工具；第二，是效率评估的依据；第三，是发现效率提升的关键环节；第四，也是我经常跟客户谈的，让自己知道自己有多差（不是错别字，不是让自己知道自己有多好，真的是让自己知道自己有多差）；
其次，可视化对未来更高层级模式的价值与意义，制造软件化首先必须要完成全面的数字化，而可视化过程就实现企业制造过程的数字化（当然数字化工厂还包括研发、工艺等的数字化），是实现数字化工厂的第一步，通过实现可视化可以为企业未来实现全面数字化奠定管理基础，提升管理者用数字说话的意识，使员工养成通过数字系统进行工作的习惯和技能。
最后，可视化的经济性分析，正如上面讨论，可视化的维度众多，企业可以按照实际情况逐步建立整体的可视化系统，可能首先实现设备状态的可视化、在制品的可视化等，然后分步实现其他维度的可视化，按照价值分析的方式确定递进的可视化建设路径。在这个过程中，得到具有行业知识的负责任的供应商的支持可能是最为重要的。具有行业知识的供应商能够对企业提供非常宝贵的经验与指导，避免在未来升级造成先期投资的浪费。
实现可视化的技术
近二十年的发展，我认为移动通讯和物联网是发展最为迅速的技术。物联网的可用性已经完全满足制造可视化的需要，具体的技术有：
1、RFID技术，RFID技术经过近十年的发展，成为制造业可视化的首选技术，并且价格也在不断降低中。主要的流行方案是：对于在制品使用ISO-15693协议的HFRFID标签进行可视追踪、对于仓储管理使用ISO-18000-6C协议的UHFRFID进行盘点。
我们在五年前承接青岛红领的MES系统使用的就是HF的RFID方案，经过多年的验证，证明该技术是可靠的；我们在2014年承接华为可视化制造项目使用UHF的RFID技术追踪在制品托盘也取得了良好的效果。
2、WSN技术，无线传感器网络是物联网的标志性技术，该技术主要应用于设备状态监测，托盘追踪及能量监控等方面；特别是在实现快速通讯和不方便布线的场合，WSN更具有无与伦比的优势。
我们在2012年承接的田湾核电站生产管理系统中，大量使用WSN技术，实现动态组网的特定要求。今年在华为能效监控项目中把WSN技术应用的淋漓尽致，并准备与华为一道推广该方案；特别是今年六月份实施航天云网物联网项目，无线带来的快速实施能力令人振奋，每天可以实施几十台设备入网。
3、HMI及呈现技术，可视化包括两个方向，一个是自下而上的可视化，管理层通过可视化系统获得对生产现场的认知；另一个是自上而下的可视化，现场工作人员通过HMI及呈现技术获得生产管理、生产调度等生产指令，保证现场能够在统一协调的基础上保质保量地完成生产任务。
实现可视化的软件要求
可视化最终目的和表现形式都是由软件系统承载，物联网等技术可以使可视化项目失败，但是要使可视化项目成功一定是软件技术的成功。在评估可视化软件系统时主要关注点有：
1、是否具有可扩充性，前面说过，软件定义制造是一个渐进性的建设过程，所以软件系统的柔性或者可扩充性是第一需要考量的原则。
2、是否是基于微服务或者SOA等易于集成的技术，可视化系统不是独立存在的信息系统，而是要跟企业的ERP系统、WMS系统等进行无缝集成，需要可视化软件系统保证对其他系统具有容易集成的架构。
3、是否能够云化，未来软件上云是必然趋势，不论是公有云还是私有云，在评估可视化项目时要关注其软件是否具有云化的能力，不要为未来的发展埋下定时炸弹。
总之，可视化是实现软件定义制造的前提与基础，制造企业从可视化入手，渐进地实现企业的数字化、智能化及自动化，方能在未来立于不败之地，并能够给予自我嬗变的机会和基础。
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