5月24日上午，SAC/TC124舉辦的第16屆工業(yè)自動化與標(biāo)準(zhǔn)化-“從工業(yè)2.0,3.0到智能制造”研討會上，貝加萊大中華區(qū)總裁肖維榮博士發(fā)表了“一切歸于成本效率”的主題演講，這個演講避開了概念，而直接深入到制造的本質(zhì)，質(zhì)量、成本與交付，即成本效率，一切必須圍繞這個主線。
以下為演講實(shí)錄:
早上好!女士們、先生們：
很高興今天能有這樣一個機(jī)會，為大家分享一下我對智能制造的一些看法。
圖1-肖維榮博士在SAC/TC124智能制造論壇大會上發(fā)表演講
我們?yōu)槭裁慈绱司劢惯@些話題?
圖2-為什么我們今天如此聚焦這些話題?
今天我們聚焦工業(yè)4.0、智能制造，眾說紛紜。我們?nèi)绾稳ダ斫膺@些概念?它不是精確可以描述的標(biāo)準(zhǔn)，在我看來它不是標(biāo)準(zhǔn)，它是理念、它是哲學(xué)。在德國曾經(jīng)做過這樣一個調(diào)查，請問你知道工業(yè)4.0嗎?--知道。你認(rèn)為工業(yè)4.0對我們國家的發(fā)展是有意義的很重要的嗎?--很重要。那你告訴我什么是工業(yè)4.0?很多人不知道，連我們很多客戶都沒有辦法去具體描述這個概念。事實(shí)上它是一個愿景。
產(chǎn)業(yè)革命的需求——IT與OT世界的融合
產(chǎn)業(yè)革命的需求導(dǎo)致了兩個世界發(fā)生對話，無論中國制造2025、智能制造或者是工業(yè)4.0，但I(xiàn)T與OT這兩個世界走在一起在融合。那么它的橋梁是什么呢?未來就是我們說OPC UA，昨天已經(jīng)溝通過很多關(guān)于OPC UA，我個人認(rèn)為這是將來對于我們第四次產(chǎn)業(yè)革命的一個重要的標(biāo)準(zhǔn)--所有的都將在這個框架下進(jìn)行溝通。
圖3-ICT與OT世界的融合
為客戶提供價值-自動化的使命
圖4-客戶價值的三個因素：差異化、平臺與商業(yè)價值
今天我們談這么多數(shù)字化的概念，它的目的是什么?它的目的不是做秀，我們與很多想實(shí)現(xiàn)4.0的企業(yè)討論過，最終，討論的還是如何為客戶提供價值?？蛻舻膬r值第一個就是能夠給客戶帶來①差異化的競爭優(yōu)勢。差異化的競爭優(yōu)勢包括工藝Know-How封裝，如何易于使用，然后能不能提供高品質(zhì)產(chǎn)品?？蛻魞r值體現(xiàn)在②平臺價值，自動化廠商的使命不是僅僅提供產(chǎn)品，而是平臺的價值，在這個平臺上我們的客戶可以面向未來一代又一代的研發(fā)提供它的價值，平臺價值包括了通過集成的優(yōu)化、開發(fā)效率提升、降低開發(fā)成本。第三點(diǎn)是③提高商業(yè)價值：首先能不能給我?guī)沓杀拘实奶嵘?，其次是能否通過創(chuàng)新達(dá)到顛覆，再次就是協(xié)同，協(xié)同性能夠使他們的設(shè)備高回報。所以說，所有的都圍繞這個成本效率-高速、低成本的生產(chǎn)出高品質(zhì)的個性化產(chǎn)品。
智能制造不完全是技術(shù)問題，因?yàn)榧夹g(shù)是沒有國界的，可以通過商業(yè)手段去獲得。關(guān)鍵的問題是我們的思維方式、我們的文化。在如果讓我給中國制造業(yè)提建議的話，我作為合作伙伴想提這樣三個建議：
第一，在戰(zhàn)略選擇上，要做到短期戰(zhàn)略和長期戰(zhàn)略協(xié)調(diào)。就是說你既有短期戰(zhàn)略又有長期戰(zhàn)略，而不僅僅是短期戰(zhàn)略，我希望明天我就賺很多錢并發(fā)展到很大，利潤很高，這是做不到的。因?yàn)閷?yīng)的人才戰(zhàn)略不能支撐這個短期戰(zhàn)略。第二是如何去看待成本。我們制造業(yè)往往是把成本歸于采購成本或是生產(chǎn)成本。但是當(dāng)你優(yōu)化采購成本的同時風(fēng)險慢慢的靠近，維護(hù)于服務(wù)等又會帶來更多的負(fù)擔(dān)和費(fèi)用。第三就是我們對標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的敬畏。今天這個論壇，我覺得非常好，我們標(biāo)委會及ITEI他們組織這個會議也體現(xiàn)了中國政府和業(yè)界對標(biāo)準(zhǔn)的重視，標(biāo)準(zhǔn)是大家共用的語言，這個敬畏感提高的話，我們未來制造業(yè)發(fā)展將會更興旺。
圖5-客戶價值的實(shí)現(xiàn)
關(guān)于成本效率，第一是提高效率，第二是保證客戶滿意度，第三個是要節(jié)約資源。資源包含幾個方面：人力資源、原材料資源。比如說你這個產(chǎn)品，做的越輕，重量越低，它的能耗越低，節(jié)約資源節(jié)約能源，我們是節(jié)約人力資源，人力資源不僅僅是說你減少人力成本，而是你減少人力資源所使用的時間，時間也屬于資源。
個性化的挑戰(zhàn)
圖6-個性化的三大挑戰(zhàn)
今天，對產(chǎn)品個性化的需求日益增長，但是，即使如此，消費(fèi)者的需求其實(shí)并不曾變化：低價格買到高品質(zhì)的產(chǎn)品。還有就是快速交付，在德國甚至在歐洲，你可以與客戶達(dá)成協(xié)議說合同簽訂后12周交貨。在中國這很難，客戶用了很長時間給你討價還價，一會兒科長來了要15%的優(yōu)惠，處長來了又要15%，董事長來了說你不給我5%的優(yōu)惠這個合同不要簽了，你快要崩潰的時候你的客戶簽了合同，最后客戶的意思說你的交互不是明天，而是昨天。所以中國的壓力就是這樣，這是消費(fèi)者不斷需求的變化帶來的壓力。
生產(chǎn)中的時間成本
圖7-生產(chǎn)中的時間成本
對于智能制造而言，時間是真正的成本，產(chǎn)線的時間包括加載、運(yùn)行以及有效運(yùn)行時間，而有效運(yùn)行時間才產(chǎn)生生產(chǎn)的增值。而減值的包括運(yùn)行故障、工藝切換時間、怠速或加速，以及開機(jī)缺陷與返工帶來的時間，必須壓縮減值的生產(chǎn)時間占比才能整體運(yùn)行效率提升，并降低成本。
高效的機(jī)器開發(fā)
工業(yè)4.0的核心是什么?是首先你的宏觀布局你的規(guī)劃要做到非常好，同時它要微觀化，要細(xì)到某一個生產(chǎn)的毛細(xì)孔，通過每個毛細(xì)管去觀察并優(yōu)化，這就是精益精神。精益生產(chǎn)定義了機(jī)器的六大浪費(fèi)，這都有對應(yīng)的自動化、信息化技術(shù)來解決。
我們說機(jī)器開發(fā)，它需要系統(tǒng)的流程規(guī)劃，貝加萊在中國20年，我們在幫助客戶開發(fā)一個機(jī)器方案的時候會有幾個問題：第一我的工程師是有流動性的，我的工程師有很多天才，這些天才他做的軟件別人看不懂，有一天他離職了，別人搞不了這個東西。所以我們的方案采用高級語言開發(fā)來實(shí)現(xiàn)集成性，這是第一點(diǎn)。
第二點(diǎn)，我們很多的技術(shù)，工程師會需要根據(jù)項(xiàng)目不斷的重復(fù)做一些基本工作，那么我們能不能讓我們的這些軟件具有可重復(fù)性?這是智能機(jī)開發(fā)的一個思路，所以，我們在軟件開發(fā)過程中，采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的開發(fā)模式。首先進(jìn)入貝加萊的工程師必須接受嚴(yán)格的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化訓(xùn)練，包括每個變量如何去寫，目的是什么?最終是為了讓很多天才都按照一種規(guī)范做工作，你的程序別人可以懂，可以去集成。其次，很多成熟的軟件技術(shù)都是可以封裝成模塊去重復(fù)使用。根據(jù)應(yīng)用分為基礎(chǔ)庫、專業(yè)庫和個性化應(yīng)用三個方面，比如文件管理、報警、日志、用戶管理屬于基礎(chǔ)庫，而單軸、多軸、機(jī)器人這些屬于專業(yè)的機(jī)電一體化庫，而張力、套色、壁厚則屬于行業(yè)庫。這三個方面可以預(yù)制件的方式進(jìn)行集成，并實(shí)現(xiàn)軟件重用，大大提高了我們的研發(fā)效率，提高了我們軟件方案的質(zhì)量和可靠性。我們稱之為mapp—這就是知識自動化。
圖8-機(jī)器的智能化
所謂機(jī)器智能就是其對生產(chǎn)的適應(yīng)能力，通過仿真，我們可以快速的構(gòu)建生產(chǎn)的模型，通過這個建模讓機(jī)器的工藝參數(shù)適應(yīng)生產(chǎn)的變化。針對產(chǎn)線集成，通過PLCopen的協(xié)同運(yùn)動控制可以實(shí)現(xiàn)CNC、機(jī)器人和定位同步控制的集成。通過openROBOTICS理念我們可以讓一個CPU、一個網(wǎng)絡(luò)來控制機(jī)器人與工藝設(shè)備的無縫集成。關(guān)于智慧工廠實(shí)現(xiàn)，Automation Studio也為其留了連接的能力，通過振動監(jiān)測、電流電壓等監(jiān)測讓工廠運(yùn)維管理系統(tǒng)可以訪問機(jī)器來實(shí)現(xiàn)預(yù)測性的維護(hù)，包括互聯(lián)的能力如OPC UA。
基于mapp的機(jī)器開發(fā)舉例
圖9-舉例：基于mapp的注塑機(jī)開發(fā)
關(guān)于mapp我舉一個注塑機(jī)的例子，這個注塑機(jī)有三個部分組成，一個是注塑機(jī)的本體模塊，一個是注塑機(jī)的加料系統(tǒng)，一個是注塑機(jī)的輔助系統(tǒng)，我做機(jī)器開發(fā)的時候就可以有三個模塊，一個是注塑機(jī)本體模塊，一個是加料模塊，一個是輔助設(shè)備模塊如機(jī)器人/機(jī)械手。機(jī)器可以根據(jù)需要采用不同的軟件模塊組合，這是模塊化軟件方案帶來的優(yōu)勢。
工廠的全局優(yōu)化
圖10-工廠的全局優(yōu)化(APROL智慧工廠平臺)
對于工廠集成，采用數(shù)字化的目的是全局優(yōu)化，包括設(shè)備智能診斷與維護(hù)、訂單切換、品質(zhì)優(yōu)化與能源效率，例如維護(hù)，維護(hù)成本是整體運(yùn)營成本重要的一塊，在不久的未來，AR技術(shù)將會成為智能手段的一個重要手段，你操作員進(jìn)入到車間去，到機(jī)器旁邊能夠感覺到這個機(jī)器的故障在哪里。訂單的切換，比如說在印刷訂單切換時如何降低廢料。同時，我希望我的機(jī)器設(shè)備運(yùn)行能耗最小，以及如何實(shí)現(xiàn)能源的持續(xù)優(yōu)化。這些是終端生產(chǎn)企業(yè)最為關(guān)注的話題。
工廠數(shù)據(jù)采集平臺
從工廠自動化的角度來講，我們有這么幾個層次的數(shù)據(jù)，設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，維護(hù)數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)，以及整個工廠的過程數(shù)據(jù)。
生產(chǎn)設(shè)備，傳統(tǒng)來說壞了就是更換備件，現(xiàn)在我們探討是能不能在它運(yùn)行過程中能對設(shè)備進(jìn)行診斷，故障之前進(jìn)行報警，這是將來降低成本提高運(yùn)營效率的一個重要的手段之一，如軸承的振動，電機(jī)的電流、溫度的監(jiān)測，都是對機(jī)械故障早期預(yù)警的重要手段。
圖11-工廠數(shù)據(jù)采集的幾個層次
圖12-智慧工廠層級架構(gòu)
如果說我把整個我們和智能制造有關(guān)系的，做一個大的圖像的描述的話，大家可以看到，整個的構(gòu)架分三個部分，一部分是流程的生產(chǎn)，再一個是離散化生產(chǎn)，再一個是智能物流，這幾個有關(guān)系的，和數(shù)據(jù)采集和人員監(jiān)控，設(shè)備的監(jiān)控，也就是故障早期診斷系統(tǒng)，CMS等等，一直包括流程在線的追蹤監(jiān)控，缺陷追蹤，所有這些都是和智慧工廠、智能制造有關(guān)系的。
圖13-機(jī)電系統(tǒng)的變革-SuperTrak系統(tǒng)
今天的機(jī)電對象也在發(fā)生深刻的變革，我們的生產(chǎn)線一般是直線型的，生產(chǎn)線站和站之間基本上距離是不變的，這造成了訂單切換的不靈活，以及換裝的成本。因此我們?nèi)ツ晖瞥隽薙uperTrak-柔性電驅(qū)輸送系統(tǒng)。它將直線電機(jī)變成一個橢圓型生產(chǎn)線，每個動子相當(dāng)于一個加工站，通過軟件設(shè)置即可完成產(chǎn)品生產(chǎn)的切換。它降低了換裝時間，縮短了個性化產(chǎn)品的生產(chǎn)周期和交付時間，這是革命性的變革，目前我們聚焦于3C工業(yè)和食品飲料行業(yè)。
必須關(guān)注教育
我們肩負(fù)的責(zé)任是采用長期的、戰(zhàn)略性思想推動智能制造，以達(dá)到我們中國制造提升的愿景，我們必須得關(guān)注教育這個與之匹配的長期戰(zhàn)略，在教育環(huán)節(jié)，貝加萊學(xué)界聯(lián)盟與30余所高校合作，我們要把自動化業(yè)界最先進(jìn)的技術(shù)送到學(xué)生面前，拿一些我們業(yè)界最有挑戰(zhàn)性的課題，讓學(xué)生去做，和學(xué)生一起去研究我們業(yè)界的一些愿景。
圖14-智能制造時代對于人的能力需求是全方位的
對于教育，首先我們強(qiáng)調(diào)通識教育，包括PLCopen、軟件工程、機(jī)電工程思想這些通識性全局性的思想，因?yàn)橹悄苤圃焓且粋€系統(tǒng)全局的工程，必須與之相匹配的技能模型。作為智能制造業(yè)協(xié)會教育分會的發(fā)起者，貝加萊積極的推動職業(yè)教育的發(fā)展，因?yàn)檫@關(guān)系到智能制造的發(fā)展，未來的制造業(yè)人才需求更為偏重于ICT技術(shù)的知識與應(yīng)用技能如OPC UA、云計(jì)算、邊緣計(jì)算等，在機(jī)電工程方面也會擴(kuò)展到機(jī)器人、視覺以及機(jī)器人集成、3D打印等技術(shù)領(lǐng)域的知識技能。
一切歸于成本效率
圖15-一切歸于成本效率(來自Cisco對于制造企業(yè)的調(diào)研)
顯然，沒有一個客戶讓你去做花里胡哨的文章，一切就是要給客戶一個理由，給業(yè)界一個理由，為什么要跟你去合作，你能不能通過所謂的智能手段去幫助我們的客戶優(yōu)化他們的成本效率。解決實(shí)際的問題，包括控制的優(yōu)化問題，如何提高性能、提高速度、提高品質(zhì)。還有能不能獲得一些有用的數(shù)據(jù)，以便我可以用所謂的大數(shù)據(jù)手段分析來幫助設(shè)備運(yùn)行的時間更長，節(jié)省成本。
所以說，智能制造的目標(biāo)是干什么?歸根結(jié)底是提高工廠運(yùn)營效率，能不能縮短停機(jī)時間?能不能減少缺陷?提高成本質(zhì)量?能不能新產(chǎn)品研發(fā)周期縮短?OEE是不是改進(jìn)?我的庫存是不是改善?同時，能源消耗?
三個世界的合作
圖16-智能制造是三個世界的合作
讓我們回到最開始的圖，智能制造與工業(yè)4.0它實(shí)際上是兩個世界對話，IT和OT的對話，但它是三個世界的合作，這就是標(biāo)準(zhǔn)化。所以我站在這個講臺上，非常感謝標(biāo)準(zhǔn)化委員會還有ITEI，他們對于中國標(biāo)準(zhǔn)化的推廣、制定做的很多工作，因?yàn)槲覀冋f兵馬未動、糧草先行，標(biāo)準(zhǔn)化就是糧草，如果我們不了解世界的標(biāo)準(zhǔn)，不了解我的產(chǎn)品該如何設(shè)計(jì)的話，那么我們未來的前瞻性就少了一大塊，我們未來產(chǎn)品的競爭力就少了一大塊。所以說從標(biāo)準(zhǔn)化角度來講，包括我們通訊的手段，OPC UA，包括和OPC UA相兼容的工業(yè)以太網(wǎng)POWERLINK技術(shù)—它已經(jīng)獲得了IEEE批準(zhǔn)為新的IEEE硬實(shí)時通信標(biāo)準(zhǔn)。
最終，我們?nèi)绾稳椭覀冏约?幫助我們的客戶?幫助整個的中國的制造業(yè)提高水平?我覺得首先從理念開始，從我們的想法開始，從我們的戰(zhàn)略選擇開始，我們能夠把我們的戰(zhàn)略選擇做得長期一點(diǎn)，我們學(xué)會規(guī)劃，學(xué)會培養(yǎng)人才，學(xué)會增強(qiáng)我們對標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的敬畏感。改變我們對成本的看法，成本不單單是采購成本，或者是生產(chǎn)成本，它還包括我們未來不可預(yù)見的成本，人力資源和研發(fā)成本，我的售后服務(wù)的成本，我的能耗成本等等，我們叫TCO，應(yīng)該是去觀察去看總成本。
圖17-智能制造論壇會場(來源:ITEI現(xiàn)場拍攝)
關(guān)于貝加萊
微信號：br-automation
貝加萊(B&R)是一家自動化技術(shù)領(lǐng)域的全球性領(lǐng)導(dǎo)廠商，總部位于奧地利，成立于1979年。30多年來，始終致力于無縫解決方案的研究與實(shí)施。在塑料、紡織、包裝、印刷、智能樓宇、金屬切割、新能源、污水處理等領(lǐng)域擁有眾多國內(nèi)外知名客戶的成功案例。業(yè)內(nèi)享受盛譽(yù)?！吧罡袠I(yè)，加強(qiáng)軟件標(biāo)準(zhǔn)化與集成”，這是貝加萊在中國發(fā)展的源動力，也是贏得信任的重要素?！癙erfection In Automation”是這種充滿力量的橙色團(tuán)隊(duì)對自己事業(yè)理念的精確闡述。
（轉(zhuǎn)載）
