【原创好文】智能制造到底能帮制造企业解决什么问题?#智能制造#
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弄明白这个问题之前,我们先得仔细的研究制造企业最大的难点是什么?
如果让制造企业的人来说,可能五花八门的啥都有。但我就用一个词来总结“波动”——计划和变化之间的永恒博弈。

波动为什么会产生?

世界上任何经济模型都有2个核心内容,那就是需求和供应,但这两者往往都存在着匹配偏差,这类匹配偏差是绝大多数中间成本和利润产生的原因。

匹配偏差主要体现在3个方面:

时间

时间的偏差具体的到生产过程,基本上可以用三个T来解释:

TT:基于客户需求定义的平均每一件产品的需求时间CT:基于生产实际方法和工艺实现的平均一件产品的生产时间LT:从得到需求信息到交付到客户时间

当TT而LT则意味着客户需求得到满足需要等待的时间,如果这个时间大于竞争对手,那么需求自然就会流向其他的供应者
空间
空间偏差具体到生产过程,基本上可以解释为供应者到需求者之间的空间位置偏差,这个偏差越大,所需要克服的中间成本也就越高。
最直观的偏差就是供应方和需求方的距离,需求回流向更容易获得的供应方,当然这个前提是中间成本优势之下。
能力和资源
能力和资源的偏差其实是所有偏差里面最难解决的,比如专利独有的技术会带来特殊的供需关系,又或者特定原材料、工具、工艺、品质特性等因素。
企业对抗这种偏差的方式无非就是用库存缓冲,用良好的计划和排期来尝试达到最佳的平衡水平,从而尽量让匹配偏差带来的价值流向自己。但库存缓冲意味着成本,而且面对着随时可能发生变化的需求,非常不利。
尽管排期和计划能够一定程度上帮助企业更加合理的调整和适应匹配关系,但是很难得到全面的信息而做出有效的调整,甚至可能一次的局部调整会是更加庞大的变化的触发点。

偏差不可怕,可怕的是细节

但现实往往是复杂的,上述偏差之中每一个都附带着很多影响因子。

时间因素的核心影响因子包含:

· 人员:人员技能,责任心,缺勤率等因素

· 机器:平均故障率,维修时间、换装时间、备件齐备情况等因素

· 物料:物料质量、上料准确性、运输方式、上料频率等因素

· 方法:工艺方法、工艺复杂度、精度要求等因素

· 环境:生产物理环境、人际关系等因素

空间偏差也受到很多实际的因子影响:

· 距离

· 运输成本

· 运输方式

· 运输条件

能力和资源偏差:

· 工艺能力水平

· 产出能力的调整能力

· 质量稳定水平

· 专有工艺

越是产品复杂的制造企业,其参与到业务过程的影响因子也就越多,假设各个环节出现的概率为P,且整个业务过程有N个环节,那么整个流程的稳定性S =P1*P2*P3*....*Pn。所当n越大的时候稳定性就越差。也正是因为上述各种因素的不稳定,带来了制造企业最头痛的问题——计划永远赶不上变化,即所谓的“波动”。

智能制造如何帮助企业解决波动问题?

首先我们得定义智能化是什么?
智能,是智慧和能力的总称,中国古代思想家一般把智与能看做是两个相对独立的概念。是人类大脑中文化知识的积累。它是一种生理和心理的潜能,这种潜能在个人经验、文化和动机的影响下,在一定程度上得以实现。

根据霍华德·加德纳的多元智能理论,人类的智能可以分成8个范畴:

1.言语语言智能:指人对语言的掌握和灵活运用的能力,表现为用词语思考,用语言和词语的多种不同方式来表达复杂意义;

2.数理逻辑智能:指人对逻辑结果关系的理解推理思维表达能力,突出特征为用逻辑方法解决问题,有对数字和抽象模式的理解力,认识解决问题的应用推理;

3.视觉空间智能:指人对色彩、形状空间位置的正确感受和表达能力突出特征为对视觉世界有准确的感知,产生思维图像,有三维空间的思维能力,能辨别感知空间物体之间的联系;

4.音乐韵律智能:指人的感受、辨别、记忆、表达音乐的能力,突出特征为对环境中的非言语声音,包括韵律和曲调、节奏、音高音质的敏感;

5.身体运动智能:指人的身体的协调、平衡能力和运动的力量、速度、灵活性等,突出特征为利用身体交流和解决问题,熟练地进行物体操作以及需要良好动作技能的活动;

6.人际沟通智能:指对他人的表情、说话、手势动作的敏感程度以及对此作出有效反应的能力,表现为个人能觉察体验他人的情绪情感并作出适当的反应;

7.自我认识智能:指个体认识、洞察和反省自身的能力,突出特征为对自己的感觉和情绪敏感,了解自己的优缺点,用自己的知识来引导决策,设定目标;

8.自然观察智能:指的是观察自然的各种形态对物体进行辨认和分类、能够洞察自然或人造系统的能力。

智能化是指事物在网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下,所具有的能满足人的各种需求的属性。

那么综合来说,智能化就是让工厂、让设备、让整个供应链具备人的智慧能力,如:

· 让机器和人交流交互,将数据结果用语言表达出来

· 让机器具备数据分析能力,从数据中分析出有用的信息,并分析出问题所在

· 让机器具备视觉,能够感知距离、方位和空间等,实现查找、对比、筛选、定位等空间操作信息的感知能力

· 让机器具备自身的运动控制能力,实现精准、细微、协作等运动配合能力

· 让机器理解他人的表情、说话、手势等情绪情感因素,并采取合适的语言、运动、分析等反应

· 让机器具备认识、洞察和自我反省的能力,从而可以不断的来改进自身行为

智能化的作用

首先我们有一个明确的前提,那就是波动是无法被消除的这个认知。这个世界是由无数不确定中的确定组成的,万事万物皆有因果。

人类是如何实现让企业应对波动的?这个答案非常简单“适应”。在制造企业里面适应能力越强的公司,其生存能力和盈利能力也就越强,相应的其发展历程也就非常的久远,如果观察整个世界的企业发展历史,几乎所有百年以上的企业都经历过近乎奇迹般的转折,有的甚至有多次的转折,其实这就是它们适应能力的体现。

人类为了让企业适应各种波动,最初只是利用人的智能将各种信息汇总在一起形成一个看起来最佳的计划,但是伴随着工业产品的复杂度越来越高,人类的能力已经无法做到将千千万万的信息都管理起来了。为此智能化就逐渐成为了帮助我们实现这种适应能力的最佳路径,即让一个人工智慧来实现信息汇总和最佳匹配计划的工作。

所以为了完美的计划,首先诞生的是MRP或者ERP系统,它们将纷繁复杂的信息收集起来,用计算机来批量,人们需要的只是制定和修改规则即可。

眼下我们常说的MES或者WMS之类的系统也与之类似,实际上是用计算机强化人们批量处理这些信息和数据的能力。

这相当于给机器、工厂、供应链赋予了一定的数据分析能力,但这一点都不智能,给机器设定的规则往往是历史经验得出,一但面对真实环境因素的变化,系统只会给你一个鲜艳的感叹号。

这也是绝大多数上了这些系统的企业所诟病的,由于系统的柔性不够成了压在企业身上枷锁。看似高效的处理能力反过来变成了抽在追赶机器的人身上的皮鞭。

那么当人类遭遇这种突然变化的情况下会如何操作?人们会展开行动,收集更多的信息,并且找到带来问题的根本原因,从而找到让这种波动不再产生影响的方法,并修改和优化系统的规则。

其实不管是丰田生产方式还是6sigma,又或者其他任何企业改善,都是在进行着企业适应能力的改造。

所以要想实现真正的这种智能化,还需要给机器赋予更多的能力。
自我反省能力:识别当前数据和规则的局限性,以及改进所需的信息能力,并且依据收集到的信息建立新的分析能力和信息处理规则。

空间和物理感知能力:从传感器、摄像头等感知设备收集针对性的数据

运动控制能力:依据获得的新数据和新规则,来调整和修订设备运作过程,以实现对新规则的执行。
情绪感知能力和语言交互能力:将问题总结和分析的结果与关联方的人类进行汇报、沟通等反馈能力。

这些智能能力如果单独的具备,并不足以形成我们需要的智能,他们还必须组合形成有逻辑认知的思维能力。为此一个所谓的智能制造企业应该具备的基础有:

1.整个业务过程的相关因素所有变量都有数据的收集能力

o 从订单创建到订单交付的全流程信息数据

o 从材料下单到产品交付的全流程物流数据

o 与流程相关的全流程现金流数据

2.每个过程步骤的数据分析能力

o 过程步骤的输入、输出等关联信息。比如订单包含的信息与生产、物流、现金等个流程的逻辑关系

o 过程步骤的运作逻辑和子过程信息。比如加工步骤、工艺、生产参数等相关

o 信息的分析对比、筛选、定位等能力。比如识别设备停机的原因,是由于物料参数变化导致的,并且通过对比历史物料参数和在库物料参数识别问题是由什么参数变化带来的,然后自动将仓库的物料进行冻结、转储、退料等操作。

3.过程步骤中的行动控制能力

设备控制能力

o 调用生产参数、程序的能力

o 自动更换备件、模具、工装等设备控制能力

o 识别生产偏差并且采取措施的能力

物料运输管理能力

o 运输能力

o 物料数量、位置等信息的识别

o 物料装卸能力

4.分析结果的反馈能力

o 异常数据展示

o 分析过程反馈

o 采取的应对措施解释互动能力

总结来说,智能制造实际上是对人的能力的升级那些过去我们因为统计能力、计算能力不足的情况将会被机器替代和实现。

实现智能制造的关键

要让机器增强人类的能力,前提是我们必须清楚的知道人类在这个系统中承担的什么样的角色,和每种生产波动情形下,人们所需要的能力。
其次就是依据人们所需要的能力,来提供更加便利的辅助技术,增强人们的能力。

所以智能制造的关键就是要识别人的价值,然后用技术增强这部分创造价值的工作的能力。

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#小老师的幸福日常# 不仅人与人之间需要磨合,人与机器也需要。刚刚洗了一套羊绒衫,先是选择了“羊毛-挂架”,没有烘干;接着选择“棉织物”,烘了两三分钟停了;依次选择了“混合”“超柔”……都是两三分钟,没有办法只好反复选择反复烘,直到选择“少量烘”,她才开始兢兢业业地工作[哈哈][哈哈][哈哈]道法自然,妥妥地给我上了一课:选择大于努力[汗][汗][汗][汗][汗][汗]喜欢这样一个啥心不操啥人不想听音乐听烘衣机轰鸣的周末[太开心][太开心][太开心] https://t.cn/RxRRfMY

#机器人# 【消杀“走俏”,医疗“受捧”,美好生活,有机器人在】在一条不足50厘米的过道中,“飞鱼”自如穿梭,将餐品精准送到顾客的桌旁。配合灯光+语音+动画多种交互方式,可以多重提醒、清晰告知顾客及时取餐。如果出现餐盘取错的情况,“飞鱼”也会通过闪烁红灯以及语音方式提醒顾客。在餐盘确认取走后,不需要任何操作,“飞鱼”就能直接进行之前预设的下一项任务,减少直接接触,有效提高顾客的用餐体验。

过去科幻电影中才有的场景,如今已经应用在现实生活中。这款“飞鱼”就是在2021年世界机器人大会的服务机器人展区擎朗智能展位上最新发布的送餐机器人。

除了配送机器人,在此次服务机器人展区中,还有商用、家用、医用、消杀、养老助残机器人等,展现了服务机器人在更多场景下的应用。

消杀机器人“走俏”

服务机器人是指用于非制造业、以服务为核心的自主或半自主机器人,可从事导引、迎宾、配送、政务服务、健康护理、情感陪护、家庭清洁、娱乐等工作,主要包括个人/家庭服务机器人和专业服务机器人两大类。

当前,服务机器人在国内正从起步阶段走向快速增长阶段,特别是在新冠疫情催化下,机器人成为某些场景的必需品,比如消杀机器人。

2020年3月,为了抗击疫情,全国首个“AI+抗疫”全场景示范工程实施,创泽集团承担了消毒杀菌板块的研发、实施工作。经过2个月攻关,创泽智能消毒机器人已在医院、大型展会、酒店、学校、交通枢纽等多场景成功应用。目前,产品体系研发更新迭代,已推出了第八代产品。

区别于人工消毒较为单一且耗时费力的消毒方式,创泽智能消毒机器人完全可以替代人工进行高水平消毒等工作,大幅度降低医务工作者的工作强度和被感染概率。该机器人内设智能消毒系统,通过雾化、紫外线、等离子等方式实现360度全方位、无死角消毒,消毒效率达到99.99%。另外,该款机器人还配备远程实施系统,通过手机、PC管理系统实现机器人的远程控制、工作推送、状态查看、调度指挥等管理功能。

此外,集萃制造、普渡等机器人企业也纷纷推出消杀机器人。

医疗机器人“受捧”

加快布局智慧医疗,发展高端医疗设备,是我国“十四五”时期造福民生福祉的重要举措之一。在2021世界机器人大会服务机器人展区,医疗机器人参展企业数量与参展面积都比上一届大大增加,手术机器人、康养机器人等同台亮相。

在北京术锐技术有限公司展台,一位操作者正在通过操作台,在保留蛋膜的情况下,精准地将一颗生的鹌鹑蛋剥壳。该公司工作人员称,这其实是模拟在手术中分离最精细的组织动作。

天智航展台重点关注骨科手术机器人。此次展示的天玑Ⅱ骨科手术机器人兼容2D/3D模式,能够辅助开展脊柱外科手术以及创伤骨科手术,以机器臂辅助完成这些手术规划与手术器械或植入物的精准定位。

“我们认为,天玑不仅是机器人,更是医生的智慧伙伴。”该参展商表示,该手术机器人具有高精确度特点,同时给骨科医生带来新的高效智能工作流程,适应多变的手术应用场景,显著改善操作体验。

专注于神经外科手术导航定位系统的睿米手术机器人,由北京柏惠维康科技有限公司自主研发,配有多模态影像处理及手术规划软件,能够处理CT、MR、PET、BOLD、DTI等多种医学影像数据,并根据医生的手术规划进行自动定位,精度达到0.5毫米以内。

该款机器人支持多平面重建,随时切换路径视图,多路径与血管间自动干涉检测,便于规划最优手术路径;并以独立的光学跟踪导航系统,自主研发多种无创标志物,可实现影像内及自然光下的快速识别。此外,机器人臂展大于1000毫米,支持患者仰卧、侧卧、俯卧等多种体位,实现全颅脑无盲点高精度定位。

四足机器人“亮眼”

“不超过5年,在大街上或者很多地方,你都能看见有人跟四足机器人一起逛街,做一些休闲娱乐活动;再如在危险作业区,一些建筑工地、消防场所甚至化工厂都会有它的身影。”宇树科技王兴兴曾公开表示,以前大家想到的大多是人型机器人,但从目前情况来看,以四足机器人为载体,让真正能移动的机器人产品走进人们生活的概率是非常大的。

2021牛年春晚上,一群踩着音乐节奏翻滚起舞被称为“犇犇”的机器牛吸引了众多观众的眼球。这次展会,他们不仅带来了“犇犇”,还“牵”来了全球首款伴随仿生机器人Go1。

Go1身上背着摄像头和雷达传感器,可以完成上楼、上坡等动作,还可以帮助人们在危险的场所进行巡检或地铁巡逻。它不光工作努力,卖萌也是一把好手,遇到观众就兴奋起来,前脚欢快地迈着小碎步,像一只看到主人兴奋得开始原地跺脚的小狗。

一位前来观展的市民看到“小狗”后,十分惊讶。他表示,这更像是一只真正的狗,陪伴在主人身边,一起跑步、郊游、逛超市,还不用担心咬人,更不用每次出门都铲屎。

据官方公布的信息,Go1的最高奔跑速度可达到17km/h,可以始终保持在主人余光范围内,还会实时躲避障碍,即使从3米高处后空翻落地,仍能正常起立行走。

特别是在非常态情况下,四足机器人灵活性相对较好的优势就会体现出来。有时稍大一点履带车可能会堵塞安全消防通道,而四足机器人在路面状况不平整的情况下,也可以快速通过。

除了上述服务机器人,还有专注酒店服务机器人的远鲸科技、服务于楼宇之间的派宝机器人、提供智慧环卫解决方案的坎德拉、“水陆空”三维护理机器人柔机人以及潜心教育机器人的宾果智能等。

与会专家表示,随着人机交互技术的逐渐成熟,以及老龄化加剧、教育需求增大,机器人直接面向家庭/个人提供服务的市场潜力巨大,服务机器人势必朝着家庭化、智能化、产业化、模块化方向发展,

但总体来说,目前,我国服务机器人行业还处于初级发展阶段,仍需要在加强政策资金扶持的前提下,实现核心技术的自主化,尽早建立行业统一规范标准,加大对社会公众的科普力度,让机器人助力人类美好生活的实现。https://t.cn/A6MvcFwn


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