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博世把工业4.0带入中国 苏州试点效果惊人

一片漆黑的车间,流水线仍在运转,来回穿梭的机器人自动取货、搬运、装配,完成一系列流水操作。不要以为这是惊悚电影,这就是未来的工厂形态:流水线上没有工人,不用开灯,车间凭借高度信息化沟通进行自动运行,是典型的“黑灯工厂”。

这样的未来并不太远。2013年的汉诺威工业博览会上确定了工业4.0的概念,以博世、SAP、西门子为首的一批德国企业将工业4.0从概念发展到试点,继而全面铺开。

工业4.0的定义众说纷纭,比较一致的认识是:工业4.0是指在机械、电气、自动化的基础上,利用物联网技术,有机整合人、机器、系统,进一步提升生产效率。

可以这么说,工业4.0是在精益生产发展到瓶颈阶段之后的新驱动力和渐进式演变,而这一切都是在信息技术出现巨大跃升的背景下实现的。

德国工业的信息化程度较高,工业4.0在这个制造业强国的土壤上生根发芽相对容易,而中国的制造业尚在电气化向自动化进化的阶段,工业4.0这个时髦概念能否落地,变数很多。

好在需求端有响应。2015年5月中国政府发布《中国制造2025》,对传统制造业升级到智能制造提出高要求。工业4.0如作为一种提升制造业智能化水平的工具,自然拥有不小的市场。

至于供应端,博世等企业都已携带着它们的4.0系统入华,关键是能否抓住中国客户的痛点。

博世仍在探索

博世堪称工业4.0的鼻祖。

“工业4.0”的概念最早由德国工业科学研究联盟在2011年提出,同年11月德国政府发布高科技战略2020行动计划,工业4.0正是其中的一部分。2013 年德国成立了工业4.0 工作组,博世董事会副主席Dais博士和德国国家科学与工程院院长孔翰宁博士任组长,两人于同年4月的汉诺威工业博览会上向默克尔总理递交了工业4.0研究报告,2014年初,德国政府发布《保障德国制造业的未来:关于实施工业4.0战略的建议》,至此工业4.0正式成为德国的国家战略。

德国政府发布上述建议两个月后,博世工业4.0战略出台,把自己定位为未来工业4.0的实践者和供应商。围绕这一战略,博世建设试点工厂、成立项目组、完善刚建立的工业4.0平台。博世创新软件有限公司中国区总经理王建国坦言,“如果停留在到底什么是工业4.0,到底该怎么做,可能两年都研究不出一个很好的结果,还不如先在不同的工厂做一些试点项目。”

博世是硬件设备出身,其在传感器上的优势是率先打出工业4.0旗号的底气所在。博世的传感器技术发端于汽车传感器制造,是业内的绝对老大。工业4.0的精髓在于工业的互联化,将来机器和机器、物与物的联通有赖于数据的收集与共享,而无处不在的智能传感器就是数据采集的源头。

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博士在苏州的汽车电子工厂

当然,要想真正落地工业4.0战略,博世亟待提升软件能力。组织结构上的调整体现了决心,博世把软件事业部变成了子公司,大举招聘软件人才。据博世中国投资有限公司人士介绍,博世全球有5万多名工程技术人员,其中三分之一是软件工程师。

博世(中国)投资有限公司工业4.0高级经理任晓霞向记者表示,相比HP、IBM等软硬件一体的美国公司,博世这样的传统硬件公司补缺更快。“招几个人增强软件能力,要比招几个人提升行业能力简单一些,毕竟行业能力需更长时间的积累。”

曲永雷在博世中国任物联设备方案事业部亚太区总经理,他曾在英特尔工作十年之久,谈及IT公司与传统制造业公司在工业4.0上的优劣势,他坦言前者是纯粹的技术驱动,后者有时过于看重客户需求而不够前瞻,博世的工业4.0必须要沟通两者。

“用IT的语言和工厂信息化主管沟通,用制造业的语言去和工厂里面的厂长、业务主管沟通,这样的效果会更好。”曲永雷说。


                             

试点成果挺炫

即使是信息化基础较好的德国企业,也只是在3.0的基础上慢慢向4.0过渡,中国工信部部长苗圩判断这样的过渡期需要十年以上。

博世的试点就是摸石头过河。无法一步到位,就先通过部分硬件或软件的改善逐步提升生产效率,博世无法预判工业4.0解决方案提升工厂效率的具体百分比,但部分相对成熟的项目已能给外界提供参考。

博世在中国苏州的工厂就是一个改造样本。2016年1月,《财经》记者走访了博世汽车部件(苏州)有限公司,对其中的几个项目印象深刻。

一个是预知性维护系统。以前很多企业做设备维护是常态的预防性质,比如对设备每半年做一次例行检查,这种只以时间为单位、不考虑设备运营状况的维护方式显然不科学,因为使用寿命与使用时间和状态紧密相关。

在苏州工厂的车间里,《财经》记者看到许多机器的关键部件是通过物联传感器来监控,传感器抓取到关键的设备状态参数后,把数据送到云端,云端通过分析机器的使用状态来判断要不要维护、需不需要替换零件、派出何种技能的工作人员进行维护。

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质量追踪预警系统

如果部件有问题,故障分析中心可以看到实时信息,进行及时处理,从而避免紧急停机事件。

作为补充,智能眼镜成为现场使用最多的一种交互工具,如果生产线出现故障而相关工程师不在现场,现场人员戴上智能眼镜,把拍到的故障画面直接传到工程师的PC或PAD端,不管工程师身处何地,他都能根据这些画面远程指导现场人员。

如果一台设备出故障需要更换配件,操作人员只需扫描设备的二维码,该设备和相关的零部件都会显示出来。要什么零部件、要多少,信息发送出去,仓库收到指令后就把部件送过来。

王建国介绍,根据设备状态来确定检修维护,可以更机动地制定维护保养计划,使用状态好就延长保养周期,设备过度使用就要提前维保,这样可以最大程度杜绝突发性故障。

另一个印象深刻的是射频识别技术应用,它能提升盘点固定资产的效率。车间里所有设备都配置了辨识身份的标签,工作人员下载资产信息表到手持终端,然后推着装有射频识别天线的工具车绕车间一圈,车间内的资产信息即可被更新至系统,同时自动生成盘点报告。整个固定资产盘点过程只需要4小时,而人工核查的模式则需要440小时。

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FID射频识别技术

对这样的改造,博世汽车部件(苏州)有限公司生产制造策略及工业4.0的部门经理王波给出了数据对比:人力成本节约30%,生产效率提高15%-20%。

博世对工业4.0的预期远不只是提升生产现场的工作效率,他们希望通过工业4.0完成小批量个性化的定制生产,并催生新的商业模式。这对于秉承规模经济的大型制造业而说,不啻于革命。

工业4.0背后是万物互联,除了机器和机器之间的互联,更有产业链上下游的打通。个性化、小批量定制的需求一直都有,只是成本过高,而工业4.0作为一种即时响应的柔性生产方式,可以最低成本地实现定制化。

博世(中国)投资有限公司副总裁蒋健向《财经》记者介绍,博世的目标是用大工业生产的手段来实现个性化的小批量定制。

“今后万物互联,那种互联可不单单是博世一家苏州工厂之内的互联,而是和我的上游、下游共享,我这里要订一个什么东西,按钮发出指令,整个供应链都会知道了,然后就组织生产。以后一定会达到这样的互联程度,在这个过程当中,很多新的业务模式会出现,新的供应商会涌现,新的服务会出现。”蒋健说。

中国信息通信研究院副院长张延川也认可这种定制化生产的方向,他向《财经》记者表示,“工业4.0带来生产网络的协同化。以前都是集中在一个地方生产,今后会分布式生产,综合利用所有的产能条件,如研发、设计、服务等。”

自我改造,同时改造客户

2015年5月,中国政府发布《中国制造2025》,对传统制造业升级提出高要求。这个市场有多大?张延川向《财经》记者介绍,2014年中国工业互联网的市场规模达到4万亿元人民币。

这正是博世的机会。任晓霞、王建国、曲永雷的主要工作就是向中国客户介绍并销售工业4.0产品,从传感器到软件套件。

工业4.0市场是有层级的,曲永雷的判断是:中国有20%的企业可以迅速向工业4.0前进,60%-70%的企业需要做一些作业,剩下的10%-20%必须从规划开始做。工信部长苗圩曾表示,中国工厂的主流是补2.0的课、普及3.0、朝4.0发展,真正具备实现4.0基础的极少。张延川建言,博世这样的大型外企要想在中国经营好工业4.0生意,其解决方案必须灵活,能适应不同发展阶段中国企业的需求。

对不同层级的企业提供有针对性的产品和服务,正是博世的应对策略。在博世内部,王建国率领的软件创新部门和曲永雷挂帅的物联设备部门是主力军。

曲的队伍主做硬件,尤其是传感器,旨在为工厂提供基础的数据收集能力,其目标客户群是在1.0和2.0之间又有改造意愿的企业;王的队伍主营软件,用专门开发的软件模块、套件,帮助一些已达一定技术水平、手握大量自家数据的企业做好大数据分析,提升工厂的自动化水平。

在宏观经济环境不佳和国家鼓励制造业升级的双重背景下,博世既面对着成本压力极大、花每分钱都很谨慎的客户,也会遇见不顾自身信息化水平、着急上全套自动化生产线的土豪。

任晓霞介绍,博世将生产咨询纳入打包服务中,一旦发现客户对自身需求不明确,博世就会组建一个需求团队,从探讨价值链开始,陪客户一起确定目标,逐步做出战略规划图。如果客户心里只有全自动,博世也会提出先看工艺——某些工艺中,机器并不比人工占优;再进行成本-收益分析,最后定下使整体效率最大化的自动化解决方案。

“大部分企业都很关注成本。如果说一下子购入我们所有的产品,投了很多钱,短期内很难得到回报。因此,我们的建议循序渐进,从一些最重要、最紧迫的需求开始,逐步实施各种解决方案。”任晓霞相信,一旦客户尝到甜头,其后续投入就会更加坚决。

曲永雷也表示今年并没有很激进的销售目标,而是希望多培育市场。他的团队也在和一些大型国企接洽中,但还需要花些时间,按照对方的流程一步步推进。

有一个问题无法回避:如果客户只采用博世的部分套件,保留原有系统,是否会不兼容?博世方面强调自身是开放平台,而张延川的观点是:工业4.0的标准正在制定当中,现在提出的解决方案都不能说是标准化的。“如要不同厂家的平台和设备对接,需要这两套系统同时开放接口才行。标准化对接就是:起码底层系统和设备是能够互通的,好比大家都说一种语言,相互才能听得懂。”

此外,在工业4.0的网络基础设施上,现有通信网络的容量和速度不能胜任,5G是必须的。张延川表示:物联网大量应用传感器,要求高密度的数据传输。工业4.0的架构下,要求数据高可靠、低迟延,这是目前的3G\4G网络满足不了的。发展第五代移动通信技术,是中德工业界的共同看法。

发布时间:2017年2月8日 13:32 人气: 审核编辑:ZYW

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