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工業(yè)連接

德國(guó)給中企借鑒的不只是工業(yè)4.0的概念

2025China.cn   2015年10月09日

  引言:根據(jù)德國(guó)工業(yè)4.0,各國(guó)制定出符合自己國(guó)家的工業(yè)4.0發(fā)展戰(zhàn)略,而我國(guó)的“中國(guó)制造2025”,也應(yīng)運(yùn)而生。其實(shí),德國(guó)能夠給中國(guó)制造企業(yè)借鑒的不只是工業(yè)4.0的概念。

 

  《汽車制造業(yè)的工業(yè)4.0》作者沃爾特·胡貝爾博士結(jié)合西門子、SEW、奧迪三大公司案例展示了德國(guó)工業(yè)4.0的現(xiàn)狀,他提到以下觀點(diǎn):

  1、德國(guó)經(jīng)驗(yàn)是策略先行,需要強(qiáng)調(diào)的是這是一把手以及核心團(tuán)隊(duì)的觀念變革過(guò)程;

  2、中國(guó)企業(yè)要踐行工業(yè)4.0不能跳過(guò)精益管理;

  3、人是最重要因素。

  可以看到在德國(guó)工業(yè)4.0不再只是口頭遠(yuǎn)景,而是具體落在實(shí)踐,重點(diǎn)涉及在汽車、航空行業(yè),以及技術(shù)含量很高的一體化生產(chǎn)領(lǐng)域。雖然每一個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的成熟度不同,但最終都會(huì)被涉及,通用電氣CEO杰夫·伊梅爾特說(shuō):“未來(lái),每個(gè)企業(yè)都將成為一個(gè)軟件公司?!?/FONT>

  德國(guó)整個(gè)汽車制造領(lǐng)域,都處于工業(yè)4.0的實(shí)施過(guò)程,目前每年400億歐元用于軟件開(kāi)發(fā),2500億歐元投入硬件。

  對(duì)比中國(guó)而言,工業(yè)4.0對(duì)整個(gè)系統(tǒng)程序優(yōu)化落實(shí)到位,中國(guó)的同行可能需要加大投資力度才行。

  哪一些領(lǐng)域會(huì)被工業(yè)4.0涉及?有以下五個(gè)方面:

  1、對(duì)于統(tǒng)一認(rèn)識(shí)相關(guān)架構(gòu)以及即插即用的合作基礎(chǔ);

  2、數(shù)據(jù)交流平臺(tái)服務(wù)對(duì)象從erp到自動(dòng)化轉(zhuǎn)換;

  3、通過(guò)rfid技術(shù)來(lái)運(yùn)輸,用于物流領(lǐng)域;

  4、在能源領(lǐng)域,對(duì)mljt、3d打印機(jī)和step等系統(tǒng)化處理;

  5、通過(guò)加強(qiáng)云安全實(shí)現(xiàn)云運(yùn)用信任。

 

  工業(yè)4.0來(lái)襲,德國(guó)經(jīng)驗(yàn)是策略先行,管理優(yōu)化緊隨其后

  德國(guó)公司的經(jīng)驗(yàn)是把策略放在首位,然后輔助進(jìn)行對(duì)服務(wù)、產(chǎn)品和工廠三方面的智能化。

  德國(guó)踐行工業(yè)4.0也走了很多冤枉路,西門子、寶馬等公司的經(jīng)驗(yàn)是:策略才是最重要的。即便建成了智能工廠,創(chuàng)造了智能產(chǎn)品,但最終抵達(dá)用戶是無(wú)用的,對(duì)公司而言,發(fā)展成本太高。所以,策略為先尤為重要。

  其次,對(duì)管理(尤其是建設(shè)軟文化)的優(yōu)化需要重新認(rèn)識(shí)。很多企業(yè)覺(jué)得IT標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化聯(lián)接更為重要,看看戴姆勒如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0,它會(huì)注重軟件開(kāi)發(fā),讓人車互動(dòng),這將影響到后臺(tái)所有模式的變革,涉及供應(yīng)商,合作伙伴,用戶都變了,導(dǎo)致生產(chǎn)流程的變化,最終都要回歸到領(lǐng)導(dǎo)層對(duì)變革的理解和戰(zhàn)略決定。

  在智能工廠的一般狀態(tài)中,包括數(shù)字化、智能數(shù)據(jù)、智能生產(chǎn)、CPS(信息物理系統(tǒng))、聯(lián)接和智能物流六個(gè)模塊。

  來(lái)看看幾個(gè)案例吧,3d打印在零部件生產(chǎn)、樣品展示和系列產(chǎn)品都會(huì)有廣泛應(yīng)用。在短短的兩年時(shí)間,助聽(tīng)器行業(yè)都基本上完成了額外加工替代的轉(zhuǎn)型。

  而通用電氣使用3d打印機(jī)來(lái)生產(chǎn)某些噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴嘴,同傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比,節(jié)約成本75%。在此之前需要生產(chǎn)并組裝20多個(gè)零部件的工序,被一步到位的3d打印機(jī)取代,年產(chǎn)量達(dá)到45000件。寶馬和本田使用3d打印技術(shù),銷售商可以在終端為顧客直接提供零部件。比如寶馬用3d打印的雨刷,根據(jù)用戶的使用情況,給您定制一個(gè)專屬雨刷,實(shí)現(xiàn)降噪。

  需要提醒的是3D打印技術(shù)對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品前提是高價(jià)值的領(lǐng)域和個(gè)性化的定制。

  來(lái)看看智能工廠對(duì)德國(guó)SEW公司生產(chǎn)帶來(lái)的改變和兩種生產(chǎn)方式的不同,變革一目了然(1980年的場(chǎng)景和現(xiàn)在很多中國(guó)企業(yè)還是很像的)。

  西門子,SEW,奧迪讓你知道什么是工業(yè)4.0標(biāo)桿

  德國(guó)工業(yè)4.0在這三家企業(yè)的應(yīng)用實(shí)例充分說(shuō)明了發(fā)展現(xiàn)狀,西門子是高度自動(dòng)化,將IT和精益管理結(jié)合;SEW主要在CPS(信息物理系統(tǒng)),用數(shù)量有限的IT技術(shù)來(lái)完成精益管理和科技自動(dòng)化聯(lián)接;奧迪則是關(guān)于整車框架組裝的獨(dú)立自主的生產(chǎn)系統(tǒng)。

  西門子amberg安貝格工廠擁有歐洲最先進(jìn)的數(shù)字化生產(chǎn)平臺(tái),它只針對(duì)電子元件的生產(chǎn),亮點(diǎn)是24小時(shí)完成生產(chǎn)直接運(yùn)貨。

  其特點(diǎn)是要求員工有精益管理的執(zhí)照,首先會(huì)對(duì)每個(gè)員工進(jìn)行培訓(xùn),費(fèi)用是每人15000歐元,人員編織變得順利后,再過(guò)度到工業(yè)4.0,著重質(zhì)量提高和降低成本。德國(guó)的人工成本大約為中國(guó)的5倍,所以,工廠的目標(biāo)是當(dāng)天收到訂單,當(dāng)天完成并提供給顧客。

  由于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并挖掘分析數(shù)據(jù)質(zhì)量,次品率大大降低。工廠負(fù)責(zé)人卡爾·比特納說(shuō),該廠質(zhì)量合格率高達(dá)99.99885%,“全球沒(méi)有任何一家同類工廠可以實(shí)現(xiàn)如此低的次品率”。

  作者參與到了這個(gè)工廠相關(guān)建設(shè),關(guān)鍵數(shù)據(jù)體現(xiàn)為每班次300名工人,每秒生產(chǎn)1個(gè)設(shè)備,每年1200萬(wàn)件simatic產(chǎn)品。每天產(chǎn)生5千萬(wàn)條步驟處理信息,通過(guò)聽(tīng)取員工的建議,生產(chǎn)效率提高了40%。

 

  踐行工業(yè)4.0不能跳過(guò)精益管理

  需要強(qiáng)調(diào)的是,踐行工業(yè)4.0,一定不能跳過(guò)精益管理。許多中國(guó)企業(yè)很容易跳過(guò)這塊,看到有了信息化、智能化,就以為可以節(jié)省人力成本,但并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。直接跳過(guò)精益管理是不可能完成工業(yè)4.0的。

  德國(guó)經(jīng)歷了20多年的精益管理準(zhǔn)備,因?yàn)槿斯こ杀竞屠淆g化的背景,故而先采用了人海戰(zhàn)術(shù)和信息智能比例的考量,再運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)去貼近智能化。我們需要對(duì)工業(yè)4.0有高度熱情,先投入到精益管理。

  在精益管理觀念指引下,把工業(yè)4.0的概念和精益管理結(jié)合,形成“精益工業(yè)4.0”,那么就不會(huì)把技術(shù)當(dāng)作追求的目的。相反的,效率和人才會(huì)被放置在生產(chǎn)過(guò)程中心。

  再來(lái)看幾組數(shù)據(jù),所需時(shí)間減少大約50%-70%,經(jīng)濟(jì)效益提高約20%,工廠總產(chǎn)量增加約30%。

  奧迪工業(yè)4.0,目前車身制造全部自動(dòng)化,最終組裝還是需要人工,工業(yè)4.0涉及的業(yè)務(wù)有預(yù)測(cè)維護(hù),3d打印樣品,數(shù)字化工廠,靈敏機(jī)器人協(xié)助等,值得提出的是奧迪先數(shù)字模擬運(yùn)營(yíng),再投入運(yùn)用。

  無(wú)論精益管理還是策略先行,人都是最重要的因素

  對(duì)比中國(guó)工廠,是先考慮投入大量的勞動(dòng)力,但這里只有每班次300名工人,效益率可見(jiàn)不同。

  一杯咖啡的時(shí)間,一個(gè)新產(chǎn)品出現(xiàn)了。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,無(wú)論元件、半成品還是待交付的產(chǎn)品,均有各自編碼,在電路板安裝上生產(chǎn)線之后,可全程自動(dòng)確定每道工序。生產(chǎn)的每個(gè)流程,包括焊接、裝配或物流包裝等,一切過(guò)程數(shù)據(jù)也都記錄在案可供追溯。例如焊接溫度,加工一個(gè)螺絲的時(shí)間等,而這套系統(tǒng)適用于所有員工,通過(guò)drill-down系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)直觀化。

  更重要的是:在一條流水線上,可通過(guò)預(yù)先設(shè)置控制程序,自動(dòng)裝配不同元件,流水生產(chǎn)出各具特性的產(chǎn)品。

  管理文化有一點(diǎn)特別值得提出,它的目標(biāo)是每個(gè)員工每天下班之后,比上班更聰明,尋求解決方案,而不是論成敗的肇事者。

  20年精益管理成功典范Sew急迫轉(zhuǎn)型

  SEW創(chuàng)建于1931年,是個(gè)家族企業(yè),是發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)軍者,大約16000名員工,2014年度銷售額是25億歐元,涉及領(lǐng)域包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、減速機(jī)以及組裝所需的相關(guān)部件和電子操控的發(fā)動(dòng)機(jī)。

  在這里工作,人就像和機(jī)器“結(jié)婚”了,生產(chǎn)指令和移動(dòng)組裝助手配對(duì),自動(dòng)運(yùn)營(yíng)的工作臺(tái)會(huì)自動(dòng)適應(yīng)員工的需求,比如自動(dòng)感應(yīng)身高調(diào)節(jié)座椅高度,任務(wù)自動(dòng)提示,引導(dǎo)工人進(jìn)行不同工作程序,并且把機(jī)器運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)。

  工人減少了對(duì)流程化的思考,解決了呆板的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)問(wèn)題,這就是工業(yè)4.0中發(fā)動(dòng)機(jī)組裝的應(yīng)用。在原材料運(yùn)輸方面,組裝車間的每個(gè)用于運(yùn)輸?shù)难b載盒,都會(huì)按正確的順序設(shè)定,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其的導(dǎo)航。

  以“國(guó)”為鑒可少走彎路

  關(guān)于工業(yè)4.0,很多德國(guó)企業(yè)也有三大認(rèn)識(shí)誤區(qū):

  1、和數(shù)字化工廠沒(méi)有任何聯(lián)系,要實(shí)現(xiàn)信息化自動(dòng)化,把生產(chǎn)過(guò)程相關(guān)數(shù)據(jù)有輸出性的儲(chǔ)存,進(jìn)行內(nèi)部聯(lián)結(jié),而不是直接上智能生產(chǎn);

  2、很多生產(chǎn)商覺(jué)得自己和工業(yè)4.0沒(méi)有關(guān)系,我的觀點(diǎn)是未來(lái)所有生產(chǎn)領(lǐng)域都不能脫離工業(yè)4.0;

  3、信息化路徑管理沒(méi)有做到位,以為只要工業(yè)4.0了,就可以有效率了,其實(shí)任何一方面都需要精細(xì)化,尤其對(duì)精益管理的投入,使路徑效率提高才能實(shí)現(xiàn)效益最大化。

  此外,還有5個(gè)需要避免的錯(cuò)誤:

  1、提供一些對(duì)于用戶而言沒(méi)有價(jià)值的功能;

  2、低估或者錯(cuò)誤估計(jì)了IT安全和數(shù)據(jù)安全的重要性;

  3、忽略或低估市場(chǎng)上的新競(jìng)爭(zhēng)威脅;

  4、等待時(shí)間太久(工業(yè)4.0就是一個(gè)遠(yuǎn)景);

  5、低估企業(yè)內(nèi)部管理的潛能。

(轉(zhuǎn)載)

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