1.Industry 4.0 工業(yè)4.0
點評:一切工業(yè)發(fā)展、信息化和互聯(lián)網的概念綜合。一向不擅長營銷的德國人這次搶到了頭彩,也引起了中國異乎尋常的歡呼。德國似乎決定放棄“德國制造”這個已經老掉牙的質量標簽而決心走向另外一個實際。這個走紅概念的下面,仍然是大量近十幾年的設計、生產、制造、運維等先進管理思想和實踐的綜合。它用“互聯(lián)網+”“大數據”“云計算”這樣的金手指一點,所用借用過來的化學反應酶都產生了神奇的效應。
2.CPS Cyber-Physical System 虛擬信息物理融合系統(tǒng);虛擬網絡-實體物理系統(tǒng)
點評:信息物理系統(tǒng)(CPS,Cyber-Physical Systems)是一個綜合計算、網絡和物理環(huán)境的多維復雜系統(tǒng),通過3C(Computer、Communication、Control)技術的有機融合與深度協(xié)作,實現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實時感知、動態(tài)控制和信息服務。CPS實現(xiàn)計算、通信與物理系統(tǒng)的一體化設計,可使系統(tǒng)更加可靠、高效、實時協(xié)同,具有重要而廣泛的應用前景。
3.CPSS Cyber-Physical Social System虛擬物理網絡及社會系統(tǒng)
點評:這是中科院自動化很早就有的想法,早到2009年,中科院數學與系統(tǒng)科學院院長王躍飛甚至斷言,不久的未來,一個國家的軍事國防能力,不再取決于其外在的物理軍隊與裝備如何,而是由半生的內在的計算軍隊與裝備之規(guī)模和水平所決定的。看上去國內對此并無太多重視;而IBM先進制造軟件體系中,倒是對social(即社交屬性)有著足夠的興趣。
4.MES/MOMManufacturing Execution System/Manufacturing Operation Management車間生產計劃與管理+現(xiàn)場制造采集與控制
點評:MOM是制造運行管理系統(tǒng),更加強調工廠的數據價值和實時管理。西門子正在積極地謀求其商業(yè)軟件的鏈條發(fā)展,從其強大的PLM、CNC、MES、MES/MOM,都有其頂尖的產品。再往前走一步,跨到ERP也未必不可能。
5.SPC Statistical Process Control統(tǒng)計過程控制系統(tǒng)
點評:一種借助數理統(tǒng)計方法的過程控制工具。他對生產過程進行分析評價,分析反饋信息和系統(tǒng)性因素出現(xiàn)惡證照,最終達到控制質量的目的。這是工業(yè)大數據的一個重要領域分支,在最佳設備運營維護中具有重要價值。
6.APS Advanced Planning and Scheduling 高級計劃與排程,是一種典型的實時資源管理系統(tǒng),其特點是同步、最優(yōu)和實時化
點評:當生產計劃需求變化的時候,APS就會同時檢查能力約束、原料約束、需求約束、運輸約束和資金約束等,這就保證了供應鏈計劃在任何時候都有效。它主要是應對多變靈活的需求計劃下,如何采用最優(yōu)方案來安排生產的目標。幾乎接近了工業(yè)4.0對于個性化生產的要求。
7.CIMS Computer Integrated Manufacturing System 計算機集成制造系統(tǒng)
點評:中國工業(yè)信息化第一波政府分錢運動的肇始。信息化被試水并且真的風生水起,但工業(yè)體系中的數字化表達與基于模型的構建能力,卻也從此被耽擱。我們也許不能肯定地說,這是一個失敗的早熟兒;但其大躍進式的發(fā)展信息化、對工業(yè)基礎的護士,和投入產出比的低效,卻從根基上延遲了中國制造業(yè)的發(fā)展。它導致了一個奇怪的結果就是:當今智能制造的兩化深度融合的主題中,工業(yè)化現(xiàn)在不得不要向信息化融合,而信息化本來是為了解決工業(yè)化的效率而引入的。CIMS在上世紀90年代,是九五和十五制造業(yè)規(guī)劃的閃亮明星,示范項目遍地開花并被人寄予厚望;而十三五即將開局之時,我們看見同樣閃紅的煙火,又一次照亮當空。
8.GT Group Technology 成組技術
點評:早在1950s俄羅斯人提出并被德國發(fā)揚光大的一個關于小批量生產和生產最優(yōu)化的工業(yè)工程理論。在中國機械制造有著明確分管的機械部的帶頭組織下,我國GT技術曾經自80年代迎頭跟上。成組技術無疑是柔性制造、CIMS乃至系統(tǒng)工程的最基礎技術。中國目前這方面的研究和時間都被邊緣化了,成組技術曾經有過輝煌但更多的是沒落的二十年,恐怕是當下中國智能制造不得不回頭重新補上的課。
9.MBD Model-Based Definition 基于模型的產品定義
點評:MBD使制造信息和設計信息公用定義到產品的三維數字化模型中,不僅是三維尺寸標注,更重要的是規(guī)范的定義了各種制造信息和產品結構關系(零件表)。美國是領頭羊,中國在這一方面,不能選錯了突破口,德國不是這方面的先驅。
10.MBES Model-Based System Engineering 基于模型的系統(tǒng)工程,是系統(tǒng)工程領域發(fā)展的一種基于模型表達和驅動的方法。
點評:可以看成是模型驅動原則、方法、工具、語言,實現(xiàn)在學科交叉和規(guī)模化的復雜系統(tǒng)的應用。美國人吵的很兇,也用于實踐;德國人正在迎頭趕上。
11.MBE Model-Based Enterprise 數字化企業(yè)
點評:MBE企業(yè)比工業(yè)4.0企業(yè)更容易說明白。有了MBE,互聯(lián)網+就變得很容易。
12.PDM product data management 產品數據管理,企業(yè)的核心資產
點評:所有人都熟悉,但幾乎又被最無辜的忽視。目前PDM就好比計劃經濟下的公社糧倉,產品數據被混亂不堪的堆放在這里,其真正的美麗,從來沒有被中國國制造業(yè)所重視,如果PDM和BOM的數字化特性不被喚醒,大家還吵鬧什么工業(yè)4.0?
13.PLM Product Lifecycle Management 產品生命周期管理
點評:廣義PLM系統(tǒng)(包括CAX)支持產品開發(fā)、ERP系統(tǒng)負責“人財物、產供銷”、SCM系統(tǒng)協(xié)調供應鏈,CRM系統(tǒng)關照企業(yè)客戶和用戶。這被稱為信息化的四大件。
14.SysLM System Lifecycle Management 產品的數據不再僅僅是機械、電子,也包括軟件;甚至包括用戶未來的需求和實時反饋
點評:德國學者的新提法,為了強化數據管理的根本性改變;道理是清楚的,但目前反響不夠大,大家或許會學著口型發(fā)出這個音,尚做不到脫口而出。
15. EAI Enterprise Application Integrated 企業(yè)應用軟件集成,各種異構系統(tǒng)的數據交換
點評:信息化領域的烏托邦之一。精益生產促進中心。
16.GCE Global Collaboration Environment 美國波音公司提出的全球協(xié)同環(huán)境
點評:研制新機型的數字化網絡協(xié)同框架,這是波音早在2004年就提出的全球協(xié)同研發(fā)制造的框架。十年后,波音用這種方法管理上萬家供應商。再工業(yè)4.0的橫向價值網絡的體系中,沒有比波音更了解供應商的價值了。
17.Horizontal Value Network 橫向價值網絡
Vertical Value Network 垂直價值網絡
End to End Integration 端對端的集成
點評:工業(yè)4.0的重要內涵之一,主要是對工廠的邊界提出疑問和挑戰(zhàn)。德國工業(yè)4.0計劃中提及的三個集成(橫向集成、端到端集成和縱向集成),其本意就是要實現(xiàn)工廠邊界的突破,甚至突破生產車間的挑戰(zhàn)。縱向集成主要基于管理域和生產現(xiàn)場結合,這樣可以大大提高生產的效率和柔性,更多基于內部工廠資源的整合;而橫向集成則是跨越了供應商的邊界進行融合,形成了新的價值體系。在這一點上,跟波音打造供應商價值鏈的GCE(全球協(xié)同環(huán)境)一致,但波音已經在十年的實踐中實現(xiàn)了這一價值的追求;端到端集成需要跨越生產資料供應商和銷售網絡的邊界,甚至直接進入到消費者環(huán)節(jié),用戶可以獲得更好的體驗和服務。這是以用戶需求驅動單元生產線(甚至單元機器)的巨大挑戰(zhàn),是對呼聲甚囂的C2B(用戶訂單定制)的回應。這對制造以工廠為核心的體系并不多見。
18.TQC Total Quality Control 全過程質量控制
點評:自動化大規(guī)模的引入,提高質量穩(wěn)定性是非常重要的原因。在工業(yè)4.0時代,靠著機器人和智能終端的精準控制,TQC或將不再是成為棘手的問題。但中國制造業(yè)的當下,這卻仍然是核心問題。唯德國是瞻的同胞們要注意了——這件事德國甩中國幾條街。
19.MRO Maintenance,Repair&Operations M維護、R維修、O運行
點評:通常是指在實際的生產過程不直接構成產品,只用于維護、維修、運行設備的物料和服務。MRO主動性運營和維護其實一直是精明經營企業(yè),率先從產品服務中盈利的主陣地。這次在工業(yè)4.0那種捅破天的無所不包的體系下,重新以“大數據”的光環(huán)沖出江湖,大家會驚異的發(fā)現(xiàn),這里是工業(yè)數據最容易流出來的地方。馬航370失事飛機的發(fā)動機,意外地成為MRO在線運維數據的熱點案例。想想GE未來15年內將要向市場投放4萬臺發(fā)動機,那里將是一片無垠的數據藍海。
20.CE Concurrent Engineering 并行工程,亦稱同步工程(Simultaneous Engineering)
DFM Design for Mngineering 面向制造的設計
DFA Design for Assembly 面向裝配的設計
點評:并行工程師目前國際上制造工程領域中重要的研究方向,它是一種思想和系統(tǒng)方法,以集成的、并行的方式,設計產品及其相關過程,包括對制造過程、支持過程的設計,從而打破涉及面與制造面,相互分離的局面。
21.Lean Manufacturing 精益制造
點評:它包含了即時響應(just-in-time,JIT)、零庫存及敏捷制造的概念,同時也以減少錯誤為目的的六標準差(Six Sigma)互相補足。精益制造主要專注在客戶的增值項目上、減少生產的廢棄物以及提倡不斷改進生產過程的方法。這是從豐田走向全球的明星概念和實踐。豐田獨具慧眼的發(fā)現(xiàn),小批量生產完全可能比大批量生產的成本更低。這對工業(yè)4.0的推動,有著一脈相承的示范效應。
22.IPT Integrated Product Team 集成產品研發(fā)團隊
點評:國外最流行的產品開發(fā)模式,便于統(tǒng)一資源。
IPT組織的最直觀結構是根據產品的要求進行團隊的組建與分解,將多個IPT組成一個多層次的階梯型組織結構。在團隊內部組織上,該框架是一個分形組織結構。在該類型的IPT結構中,不論位于整個群體的哪一個層次和位置,每個IPT內部的組織方式完全相同。在大型復雜產品開發(fā)中,每層的IPT提供上一層的組件。在大多數這樣的多層結構中,一層的團隊領導是上一層的團員。底層IPT由相關各個專業(yè)的人員組成,上層IPT的成員包括來自所對應下層IPT的領導和相應的其他人員,其組織形式和運作方法與底層IPT完全相同,只是所面對的產品對象不同。在這種體系結構中,上層IPT對IPT具有領導和協(xié)調的作用,對底層進行初步設計和總體設計,定義底層IPT涉及的零部件之間的接口關系。
23.EDI Electric Data Interchange 電子數據交換
點評:曾經是最激動的概念;現(xiàn)在聽上去已經是過氣的明星,但實際上它帶來的無紙化貿易正在時時刻刻地發(fā)揮著巨大的作用。
24.CM Configurationg Managemeng 構型管理
點評:飛機制造史上最為重要的數字化管理思想。通過構型管理,復雜系統(tǒng)的銷售、設計、制造、售后維護等都變成了數據一體化的命題。波音。空客都以此一飛沖天。當國產ARJ的年產量跌跌撞撞不過15架的時候,空客每3天可以制造一家A320的飛機。可惜CM不被國人重視,國人最愛工業(yè)4.0。
25.BOM Bill of Materials 物料表,但不是簡單指物料清單,而是包含一定的母子結構關系
點評:BOM是制造業(yè)真正的DNA,其管理水平才區(qū)分先進制造業(yè)企業(yè)競爭力的核心指標。可惜的是,每個企業(yè)都熟練應用它,但它的實際價值又被令人驚詫的忽視——大量的BOM表的流通,基本是割裂式處理,伴隨著大量的手工處理,巨大的工業(yè)大數據財富藏在其中卻動彈不了,好像金子鑲嵌在砂巖石上。
26.SSPD Single Source of Product Data (邏輯相關的)單一數據源產品數據
點評:將被鑲嵌在巖石里的數據黃金摳下來的唯一手段。波音公司1997年提出的信息化概念,隨后是十年的實踐和推動,使得波音從2D圖紙文檔,徹底走向給予模型驅動的數字化企業(yè)。目前是波音和空客公司的核心競爭力之一。
27.BD Big Data 工業(yè)4.0核心問題是大數據的問題
點評:但中國制造業(yè)最頭疼的問題是,數據被捆綁在不同的系統(tǒng)、軟件、硬件、文檔上,而無法解放。這是中國多年的二維圖紙文化,重文檔圖紙不重模型造成的。沒有人愿意做底層的數字化處理,這是“中國制造2025”的悖論,大家都認為問題出在高端裝備制造上,其實根問問題之一在于工業(yè)基礎的數字化表達和基于模型的驅動做的遠遠不夠。
28.DT 大數據技術
點評:“從IT到DT”,這個對稱而吸引眼球的概念,幫助人們迅速過渡到大數據時代。
29.EA:Enterprise Architecture企業(yè)體系架構,實體體系
點評:一種類似于藍圖的上層設計;這個E很容易有誤導作用,聽起來像是“公司”。這是頂層思想模型化管理的最重要的根基之一。中國制造2025需要它。
30.AF Architecture Framework 實體體系框架,用來描述體系的頂層架構
點評:中國智能制造的工業(yè)頂層框架,一定應該從這里出發(fā)。但從上而下是不可能一蹴而就的,因為需要照顧到不同的視角;而自下而上也不可能實現(xiàn)。但一定要一步步建設。這才是工業(yè)升級版本的依據。沒有數字化模型和頂層體系架構的逐漸演化,談論工業(yè)版本,毫無意義,純粹是文字游戲。沒有數字化,就沒有工業(yè)版本。
31.TOGAF The Open Group Architecture Framework 一種開放的實體體系架
點評:這是EA的具體表現(xiàn)形式的一種。從美國國防部的信息管理技術框架演化而來,擺脫過于明顯的軍方背景。精益生產促進中心。
32.RAMI4.0 Reference Architecture Model for Industrie4.0
這是ZVEI 在2015年3月CeBIT 展會上提出來的德國工業(yè)4.0的頂層體系框架。
點評:德國人并不擅長頂層體系框架,系統(tǒng)工程視角也是其弱項,但從工業(yè)4.0開始,德國制造業(yè)高層顯然已經考慮到這個問題。有了這個參考架構,才能真正稱得上德國工業(yè)4.0元年。
33.DoDAF DoD Architecture Framework 美國國防部(DoD:defense of Department)全軍頂層體系框架
點評:在C4ISR的基礎上,美國國防部制定了DoDAF頂層體系機構,為美國的聯(lián)合作戰(zhàn)指揮部、海陸空天等各軍種、軍備采購等六種作戰(zhàn)業(yè)務方向,提供了頂層的框架設計規(guī)范,從而使得軍方無論在指揮體系,裝備數據交換。項目進度監(jiān)控都有了無與倫比的模型驅動能力。美國人無疑是模型化的絕對先驅。DoDAF的引入與演化,在軍隊指揮史上具有里程碑的意義,英國、北約、挪威、澳大利亞紛紛以此構建了自己的頂層指揮體系。2015年2月蘭德在《參考消息》上發(fā)表的一篇文章,指出中國解放軍的作戰(zhàn)能力落后的原因上,不無散漫地指出“中國指揮體系的落后”是其中最為重要的原因之一。如果用工業(yè)4.0做一個類比,美國、北約是在用數字模型和知識作戰(zhàn),而中國是在應用文檔和沙盤作戰(zhàn)。
34.IoT Internet of Things 物聯(lián)網
點評:標準混亂,當下實踐意義不明顯但未能成大氣候。許多人甚至與物流領域成熟的RFID相混淆。
35.IoTS Internet of Things&Services 物與服務聯(lián)網
點評:目前進展不大,物品、設備、機器以及制造者,都沒有走到這一步。在工業(yè)4.0的體系下,屬于橫向價值網絡。
36.MiRA Mixed-Reality Application 混合現(xiàn)實
點評:一種虛擬與實際操作相結合的技術。它使得虛擬的、數字化存在空間和現(xiàn)實之間的信息實現(xiàn)同步,便于人類的感知和交互。相信《環(huán)太平洋》機甲戰(zhàn)士,一個人如何操作比自己龐大上百倍的機器戰(zhàn)車。工廠里不需要如此賣命,但危險和非宜人制造的環(huán)境下,就需要這種技術。
37.AGV Auto-Guided Vehicle 自動導引小車或輸送系統(tǒng)RGV Rail Guided Vehicle 有軌制導/穿梭車輛
點評:AGV具有強大的自動化集成度和現(xiàn)場適應;RGV以其低成本和穩(wěn)定性在汽車生產線的應用中占據主導地位。
38.DL Data Legacy 過去的資料與數據
點評:這是中國制造2025的一個巨大的包袱;或者是絆腳石。如何在新升級體系下,遷移、清洗和兼容原來各種信息化資產和里面被鎖住了的數據,決定了中國制造業(yè)騰飛的步伐。
39.ENTIME 智能機電一體化系統(tǒng)的設計方法
點評:德國針對工業(yè)4.0進行了許多大量而有意義的研究。ENTIME是德國把語義網和基于模型的方法聯(lián)合起來,以便找到具體機器的解決方案的一個成果之一。語義技術是通向工業(yè)4.0的重要支柱,對中國制造技術而言,語言是少數抵御外來系統(tǒng)侵蝕的壁壘之一。
40.IPV6 新一代網址域名管理協(xié)議
點評:IPV4域名體系已經接近枯竭,相當于為每一粒沙子,都可以分配一個域名。未來工業(yè)4.0中,智能產品是可能都會分配給一個域名,從而記錄它的前生、今世和未來。
41.BITKOM 聯(lián)邦信息經濟通信和新媒體協(xié)會
點評:很奇怪的名稱,但卻強悍地引導了德國工業(yè)與信息化的發(fā)展。
42.VDMA 德國機械設備制造業(yè)聯(lián)合會
點評:機械與軟件的邊界,正在變得模糊;盡管自動化與軟件從來也是VDMA的重要方向,但工業(yè)4.0激發(fā)了VDMA更大的雄心。
43.ZVEI 德國電子與電氣工程協(xié)會
點評:德國協(xié)會的力量是強大的。BITKOM、VDMA、ZVEI構成德國工業(yè)4.0的秘書工作組,主導了德國工業(yè)技術發(fā)展的戰(zhàn)略。中國制造需要這樣扎實的工作組。
44.FHG Fraunhofer-Gesellschaft 德國弗勞恩霍夫協(xié)會,弗勞恩霍夫研究所
點評:德國也是歐洲最大的應用科學研究機構,偏重于應用科技的研究。1991年世界上第一臺MP3就產生于其下面的集成電路研究所(當然不用說,MP3的大規(guī)模應用還是要靠美國人的營銷意識)。下設80多個研究,年經費10億歐元,是公助、公益、非營利的科研機構,為企業(yè)特別是中、小企業(yè)開發(fā)新技術,新產品,新工藝和管理問題。FHG與德國工程院、西門子公司等德國學術界和產業(yè)界的建議和推動下形成的工業(yè)4.0,成功成為德國國家級戰(zhàn)略。
45.Incose INternational Councile of System Enineering 國際系統(tǒng)工程協(xié)會
點評:具有強烈的航空行業(yè)背景。實際上,系統(tǒng)工程在國防、航空、航天具有著強大的應用背景和實施的決心。該協(xié)會成立的最大動力,仍然是美國國防軍工企業(yè)的實際需求,有著強烈的美國國防部的痕跡;該軍方痕跡在2006年開始被逐漸擺脫,向民用和通用的工業(yè)領域發(fā)展。
46.IIC Industrial Internet Consortium 工業(yè)互聯(lián)網聯(lián)盟
點評:采用開放成員制,目標是建立一個打破科技壁壘的團體,以更好地推動大數據在現(xiàn)實物理世界和數字世界間的整合。這是美國GE公司率先提出,并聯(lián)合IBM、思科等100家公司而成立,華為也是其中成員單位。核心仍然是各個廠商設備之間可以共享和傳輸數據,并挖掘其中的價值。作為軟硬件相結合的巨無霸工業(yè)公司,GE與西門子旗鼓相當。但玩起頂層體系架構設計和互聯(lián)網、大數據,GE似乎略勝一籌。中國智能制造,能從GE得到的啟發(fā),或許會超過從西門子所得。
47.DMDII Digital Manufacturing&design of Innovation Insititute 美國數字化制造與設計創(chuàng)新研究所
點評:美國先進制造中心的標桿性機構,2015年已經由奧巴馬總統(tǒng)親自宣布成立,并且準備建設15個這樣的中心。目前在芝加哥中心已經開業(yè),94000平米的面積,空前絕會。比較奇葩的是,這是美國陸軍主導的項目——而美國陸軍是美國知識管理最為成功的機構之一。美國陸軍希望利用此機會,整合整個國家的力量發(fā)展新型制造技術,改善制造能力和相應的網絡,進而改變工業(yè)界和軍工業(yè)制造零部件和系統(tǒng)級產品的方法,而不僅僅是曾慶美國在制造領域的競爭力。
48.ICT產業(yè):Information and Communication Technology 信息和通信技術
ICT是電信服務、信息服務、IT服務及應用的有機結合。為了成功過渡到工業(yè)4.0,ICT產業(yè)(創(chuàng)新周期相對短)應和機械、設備制造商以及機電系統(tǒng)供應商(創(chuàng)新周期相對較長)密切配合,以開發(fā)出所有合作伙伴都能接受的商業(yè)模式。
49.KA:Knowledge Automation知識自動化
點評:麥肯錫在《2025顛覆性的技術》報告對“知識工作者自動化”倍加推崇。知識自動化是指將各種經驗、各種知識、數據、文檔等通過模型驅動的方式,實現(xiàn)知識的自動流動,自動推送給設計師、工藝員、制造師,實現(xiàn)“知識伴隨流程”。
50.CPD Continuing Professional Development 繼續(xù)職業(yè)教育
點評:德國工業(yè)從來不會忽略人才、教育與職業(yè)培訓,并在工業(yè)4.0白皮書中明確提到了“學院立方體”的概念,打造從職業(yè)學校、大學道企業(yè)的立體人才培養(yǎng)計劃。這真是德國人的思路,教育永遠不缺席。不禁要想想:中國智能制造,給CPD留下多少空間?
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