在追趕“工業(ye) 4.0”的路上,西門子以成都數字化工廠,即西門子工業(ye) 自動化產(chan) 品成都生產(chan) 研發基地(以下簡稱“SEWC”)作為(wei) 樣板工程,意在展示數字化製造如何改寫(xie) 工業(ye) 。但如同西門子所強調的,數字化工廠隻是邁向工業(ye) 4.0的階段性目標。從(cong) 數字化工廠到工業(ye) 4.0,還有漫長的演進過程。
在走進SEWC之後,結合成都工廠的一係列探索,該工廠的相關(guan) 負責人與(yu) 本報記者深入分享了關(guan) 於(yu) 數字化製造、工業(ye) 進化和工業(ye) 4.0的前沿思考。在西門子成都工廠眼中,數字化工廠與(yu) 自動化工廠,到底有何區別?要追趕未來製造,人與(yu) 機器之間關(guan) 係如何重構?為(wei) 什麽(me) 他們(men) 反複強調,提升質量而非降低成本,才是工業(ye) 進化的本質?要真正邁向工業(ye) 4.0,SEWC將繼續往哪些方向進行摸索?
如果說,對工廠架構和組成的實地走讀,給我們(men) 帶來的是實踐層麵的衝(chong) 擊。那麽(me) ,對工廠運轉理念和管理模式的前沿解讀,相信將可以給我們(men) 帶來思維層麵的更多啟示,乃至啟蒙。
“數字化工廠”不等於(yu) “自動化工廠”
數字化製造中,盡管自動化製造是重要的基礎,但數字化製造並不等同於(yu) 自動化。一般情況下,很多人會(hui) 以為(wei) 工廠要實現數字化製造,必須先實現自動化,這其實是一種誤解。
在距離SEWC2000多公裏的佛山市,不足半年前正式引進了世界工業(ye) 機器人四大製造商之一的德國庫卡公司。後者宣布,將在佛山順德建立其在華的首個(ge) 機器人研發基地。
伴隨國內(nei) 人口紅利逐步消失,特別是在珠三角近年頻頻受困於(yu) “招工難”等問題,一場“機器換人”的自動化革命正在“廣東(dong) 製造”如火如荼地進行。這場變革不僅(jin) 帶動本地機器人產(chan) 業(ye) 發展,也引來庫卡等國際機器人企業(ye) 陸續搶灘廣東(dong) 。
如果說要完全實現“數字化製造”尚需時日的話,那麽(me) 在當下,珠三角的製造業(ye) 如何通過“自動化製造”,破解勞動力成本不斷上漲、勞動力結構性短缺的問題,是最迫切的現實課題。
而數字化製造的其中一個(ge) 重要基礎,正是實現自動化製造。
在SEWC工廠二樓的自動物流係統部門,無需人員現場監控,每天,兩(liang) 部高速運轉的取料機如同“人”一樣,依靠數字定位迅速地“抽”出對應的原材料,並通過自動傳(chuan) 輸軸,馬上傳(chuan) 送到生產(chan) 車間。從(cong) 工廠物料需求信息傳(chuan) 導到自動物流倉(cang) 庫,倉(cang) 庫最長隻需要30分鍾就能將物料送到了車間,中間無需任何人員操作。
在這座實現了全集成自動化的工廠內(nei) ,相比同類型的工廠人員最多可節省50%。
那麽(me) ,伴隨生產(chan) 車間內(nei) 不斷增加自動化設備,以及逐步減少勞動力,在數字化製造的不斷進化中,是否就等同於(yu) 全自動化?
“要明確的是,數字化製造並不等於(yu) 全自動化製造。”西門子工業(ye) 自動化產(chan) 品成都生產(chan) 研發基地副總經理李永利強調,一般情況下,很多人會(hui) 以為(wei) 工廠要實現數字化製造,必須先實現全自動化,這其實是一種誤解。
以手機行業(ye) 為(wei) 例,如果開發一條全自動化的產(chan) 線,至少需要半年以上,但按照目前手機行業(ye) 的創新周期,一般情況下,一款手機從(cong) 設計到實現量產(chan) 普遍隻在一個(ge) 月內(nei) 。“這時候,生產(chan) 線上大部分的工作隻有依靠人來完成,速度才會(hui) 更快。”
李永利表示,當行業(ye) 的生產(chan) 線更新周期太快,投入了很高的自動化成本,但生產(chan) 效率並沒有得到明顯的提升。“所以,全球所有的手機製造方案幾乎都不會(hui) 用自動化生產(chan) 線來完成,而組裝環節也很少采用機械臂。”李永利說道。
人的生產(chan) 靈活性不可能被自動化取代
人所具有的生產(chan) 靈活性在很長的時間內(nei) ,是無法被機器所取代的。“人與(yu) 機器的關(guan) 係是互助的關(guan) 係。”但當企業(ye) 的生產(chan) 製造過程中,出現需要對複雜信息的尋找和判斷時,可以用機器來替代人。”
李永利的解讀,引出的是對一個(ge) 深刻問題的思考:在“未來製造”的生產(chan) 線上,“人”與(yu) “機器”究竟是怎樣的關(guan) 係?兩(liang) 者關(guan) 係如何重構?
以手機生產(chan) 線為(wei) 例,他認為(wei) ,人所具有的生產(chan) 靈活性在很長的時間內(nei) ,是無法被機器所取代的。“也就是說,人是不可能被替代,人與(yu) 機器的關(guan) 係是互助的關(guan) 係。”李永利說,在未來至少10年到20年,全球範圍內(nei) 絕大部分的製造環節依然需要人去完成。
既然如此,在數字化製造中,哪些環節才需要機器去代替人?
一般情況下,當需要更新產(chan) 品或者材料時,工廠需要通過分析後,才能確定停止生產(chan) 相關(guan) 的產(chan) 品。在這個(ge) 過程中,整個(ge) 工廠內(nei) 部需要溝通設計生產(chan) 部門、研發部門、采購部門等部門。
但這些環節在成都工廠內(nei) ,隻需要在Teamcenter中更改數據就能完成。數據一旦調整,工廠互聯互通的係統和軟件就會(hui) 實現自動的更新,並調整出新的生產(chan) 解決(jue) 方案。
“可以理解為(wei) ,當我們(men) 涉及到對複雜信息的尋找、判斷的時候,是可以用機器來替代人的。”李永利說道。在這樣的願景下,引入自動化機器的工廠就像配備了電腦的超市,工人就像收銀員,在傳(chuan) 統的小賣部裏,工人要記住商品價(jia) 格,自行計算商品總價(jia) 。但實現數字化製造的工廠,就如同同時配備了電腦和掃描器的超市,收銀員隻需要按照計算結果收款,而配備的機器就像一個(ge) “糾錯員”,幫助人避免出現計算和記憶錯誤。
工業(ye) 進化本質在提升質量,而非降低成本
人力成本被認為(wei) 是導致近年製造業(ye) 競爭(zheng) 力下降的原因,但李永利認為(wei) ,製造業(ye) 不能僅(jin) 僅(jin) 盯著製造環節的成本,應該更加注重供應鏈成本。而數字化製造從(cong) 一開始就不僅(jin) 僅(jin) 是為(wei) 了降低成本,最大的目的在於(yu) 提升質量,而高質量並不意味高成本。
近年,國內(nei) 製造業(ye) 遭遇的發展瓶頸中,人力成本的上漲,被認為(wei) 是導致製造業(ye) 競爭(zheng) 力下降的重要原因之一。
“很多製造業(ye) 的企業(ye) 主都喜歡談控製成本,但在西門子看來,質量才是企業(ye) 的第一競爭(zheng) 力。”李永利反複強調,“質量第一”一直是西門子成都工廠戰略目標首位,而這也是客戶眼中最重要的價(jia) 值。
事實上,在他看來,很多時候企業(ye) 麵臨(lin) 的並不僅(jin) 僅(jin) 是製造環節的成本,而應該更加注重供應鏈的成本。因為(wei) ,即使在勞動密集型企業(ye) 中,人力成本畢竟隻是占據一定的比例,而不是成本的全部。
以一個(ge) 簡單的例子來看,當一款產(chan) 品出廠時,它同時擁有了兩(liang) 個(ge) 價(jia) 值,一個(ge) 是出廠價(jia) 值,一個(ge) 是到客戶手中時的價(jia) 值。“中國很多工廠生產(chan) 出來的產(chan) 品,出廠價(jia) 值不高,但到客戶手中的價(jia) 值就很高,這就是供應鏈的問題。”李永利說道。
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