在追趕“工業(yè)4.0”的路上,西門子以成都數(shù)字化工廠,即西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地(以下簡稱“SEWC”)作為樣板工程,意在展示數(shù)字化制造如何改寫工業(yè)。但如同西門子所強調(diào)的,數(shù)字化工廠只是邁向工業(yè)4.0的階段性目標(biāo)。從數(shù)字化工廠到工業(yè)4.0,還有漫長的演進(jìn)過程。
在走進(jìn)SEWC之后,結(jié)合成都工廠的一系列探索,該工廠的相關(guān)負(fù)責(zé)人與本報記者深入分享了關(guān)于數(shù)字化制造、工業(yè)進(jìn)化和工業(yè)4.0的前沿思考。在西門子成都工廠眼中,數(shù)字化工廠與自動化工廠,到底有何區(qū)別?要追趕未來制造,人與機器之間關(guān)系如何重構(gòu)?為什么他們反復(fù)強調(diào),提升質(zhì)量而非降低成本,才是工業(yè)進(jìn)化的本質(zhì)?要真正邁向工業(yè)4.0,SEWC將繼續(xù)往哪些方向進(jìn)行摸索?
如果說,對工廠架構(gòu)和組成的實地走讀,給我們帶來的是實踐層面的沖擊。那么,對工廠運轉(zhuǎn)理念和管理模式的前沿解讀,相信將可以給我們帶來思維層面的更多啟示,乃至啟蒙。
“數(shù)字化工廠”不等于“自動化工廠”
數(shù)字化制造中,盡管自動化制造是重要的基礎(chǔ),但數(shù)字化制造并不等同于自動化。一般情況下,很多人會以為工廠要實現(xiàn)數(shù)字化制造,必須先實現(xiàn)自動化,這其實是一種誤解。
在距離SEWC2000多公里的佛山市,不足半年前正式引進(jìn)了世界工業(yè)機器人四大制造商之一的德國庫卡公司。后者宣布,將在佛山順德建立其在華的首個機器人研發(fā)基地。
伴隨國內(nèi)人口紅利逐步消失,特別是在珠三角近年頻頻受困于“招工難”等問題,一場“機器換人”的自動化革命正在“廣東制造”如火如荼地進(jìn)行。這場變革不僅帶動本地機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展,也引來庫卡等國際機器人企業(yè)陸續(xù)搶灘廣東。
如果說要完全實現(xiàn)“數(shù)字化制造”尚需時日的話,那么在當(dāng)下,珠三角的制造業(yè)如何通過“自動化制造”,破解勞動力成本不斷上漲、勞動力結(jié)構(gòu)性短缺的問題,是最迫切的現(xiàn)實課題。
而數(shù)字化制造的其中一個重要基礎(chǔ),正是實現(xiàn)自動化制造。
在SEWC工廠二樓的自動物流系統(tǒng)部門,無需人員現(xiàn)場監(jiān)控,每天,兩部高速運轉(zhuǎn)的取料機如同“人”一樣,依靠數(shù)字定位迅速地“抽”出對應(yīng)的原材料,并通過自動傳輸軸,馬上傳送到生產(chǎn)車間。從工廠物料需求信息傳導(dǎo)到自動物流倉庫,倉庫最長只需要30分鐘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(xiàn)了全集成自動化的工廠內(nèi),相比同類型的工廠人員最多可節(jié)省50%。
那么,伴隨生產(chǎn)車間內(nèi)不斷增加自動化設(shè)備,以及逐步減少勞動力,在數(shù)字化制造的不斷進(jìn)化中,是否就等同于全自動化?
“要明確的是,數(shù)字化制造并不等于全自動化制造。”西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地副總經(jīng)理李永利強調(diào),一般情況下,很多人會以為工廠要實現(xiàn)數(shù)字化制造,必須先實現(xiàn)全自動化,這其實是一種誤解。
以手機行業(yè)為例,如果開發(fā)一條全自動化的產(chǎn)線,至少需要半年以上,但按照目前手機行業(yè)的創(chuàng)新周期,一般情況下,一款手機從設(shè)計到實現(xiàn)量產(chǎn)普遍只在一個月內(nèi)。“這時候,生產(chǎn)線上大部分的工作只有依靠人來完成,速度才會更快。”
李永利表示,當(dāng)行業(yè)的生產(chǎn)線更新周期太快,投入了很高的自動化成本,但生產(chǎn)效率并沒有得到明顯的提升。“所以,全球所有的手機制造方案幾乎都不會用自動化生產(chǎn)線來完成,而組裝環(huán)節(jié)也很少采用機械臂。”李永利說道。
人的生產(chǎn)靈活性不可能被自動化取代
人所具有的生產(chǎn)靈活性在很長的時間內(nèi),是無法被機器所取代的。“人與機器的關(guān)系是互助的關(guān)系。”但當(dāng)企業(yè)的生產(chǎn)制造過程中,出現(xiàn)需要對復(fù)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,引出的是對一個深刻問題的思考:在“未來制造”的生產(chǎn)線上,“人”與“機器”究竟是怎樣的關(guān)系?兩者關(guān)系如何重構(gòu)?
以手機生產(chǎn)線為例,他認(rèn)為,人所具有的生產(chǎn)靈活性在很長的時間內(nèi),是無法被機器所取代的。“也就是說,人是不可能被替代,人與機器的關(guān)系是互助的關(guān)系。”李永利說,在未來至少10年到20年,全球范圍內(nèi)絕大部分的制造環(huán)節(jié)依然需要人去完成。
既然如此,在數(shù)字化制造中,哪些環(huán)節(jié)才需要機器去代替人?
一般情況下,當(dāng)需要更新產(chǎn)品或者材料時,工廠需要通過分析后,才能確定停止生產(chǎn)相關(guān)的產(chǎn)品。在這個過程中,整個工廠內(nèi)部需要溝通設(shè)計生產(chǎn)部門、研發(fā)部門、采購部門等部門。
但這些環(huán)節(jié)在成都工廠內(nèi),只需要在Teamcenter中更改數(shù)據(jù)就能完成。數(shù)據(jù)一旦調(diào)整,工廠互聯(lián)互通的系統(tǒng)和軟件就會實現(xiàn)自動的更新,并調(diào)整出新的生產(chǎn)解決方案。
“可以理解為,當(dāng)我們涉及到對復(fù)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。在這樣的愿景下,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,在傳統(tǒng)的小賣部里,工人要記住商品價格,自行計算商品總價。但實現(xiàn)數(shù)字化制造的工廠,就如同同時配備了電腦和掃描器的超市,收銀員只需要按照計算結(jié)果收款,而配備的機器就像一個“糾錯員”,幫助人避免出現(xiàn)計算和記憶錯誤。
工業(yè)進(jìn)化本質(zhì)在提升質(zhì)量,而非降低成本
人力成本被認(rèn)為是導(dǎo)致近年制造業(yè)競爭力下降的原因,但李永利認(rèn)為,制造業(yè)不能僅僅盯著制造環(huán)節(jié)的成本,應(yīng)該更加注重供應(yīng)鏈成本。而數(shù)字化制造從一開始就不僅僅是為了降低成本,最大的目的在于提升質(zhì)量,而高質(zhì)量并不意味高成本。
近年,國內(nèi)制造業(yè)遭遇的發(fā)展瓶頸中,人力成本的上漲,被認(rèn)為是導(dǎo)致制造業(yè)競爭力下降的重要原因之一。
“很多制造業(yè)的企業(yè)主都喜歡談控制成本,但在西門子看來,質(zhì)量才是企業(yè)的第一競爭力。”李永利反復(fù)強調(diào),“質(zhì)量第一”一直是西門子成都工廠戰(zhàn)略目標(biāo)首位,而這也是客戶眼中最重要的價值。
事實上,在他看來,很多時候企業(yè)面臨的并不僅僅是制造環(huán)節(jié)的成本,而應(yīng)該更加注重供應(yīng)鏈的成本。因為,即使在勞動密集型企業(yè)中,人力成本畢竟只是占據(jù)一定的比例,而不是成本的全部。
以一個簡單的例子來看,當(dāng)一款產(chǎn)品出廠時,它同時擁有了兩個價值,一個是出廠價值,一個是到客戶手中時的價值。“中國很多工廠生產(chǎn)出來的產(chǎn)品,出廠價值不高,但到客戶手中的價值就很高,這就是供應(yīng)鏈的問題。”李永利說道。
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