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工業(yè)4.0

博世把工業(yè)4.0帶入中國(guó) 蘇州試點(diǎn)效果驚人

2025China.cn   2017年02月07日

  引言:博世工業(yè)4.0戰(zhàn)略出臺(tái),把自己定位為未來(lái)工業(yè)4.0的實(shí)踐者和供應(yīng)商。圍繞這一戰(zhàn)略,博世建設(shè)試點(diǎn)工廠、成立項(xiàng)目組、完善剛建立的工業(yè)4.0平臺(tái)。

 

  一片漆黑的車間,流水線仍在運(yùn)轉(zhuǎn),來(lái)回穿梭的機(jī)器人自動(dòng)取貨、搬運(yùn)、裝配,完成一系列流水操作。不要以為這是驚悚電影,這就是未來(lái)的工廠形態(tài):流水線上沒(méi)有工人,不用開(kāi)燈,車間憑借高度信息化溝通進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行,是典型的“黑燈工廠”。

  這樣的未來(lái)并不太遠(yuǎn)。2013年的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上確定了工業(yè)4.0的概念,以博世、SAP、西門子為首的一批德國(guó)企業(yè)將工業(yè)4.0從概念發(fā)展到試點(diǎn),繼而全面鋪開(kāi)。

  工業(yè)4.0的定義眾說(shuō)紛紜,比較一致的認(rèn)識(shí)是:工業(yè)4.0是指在機(jī)械、電氣、自動(dòng)化的基礎(chǔ)上,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),有機(jī)整合人、機(jī)器、系統(tǒng),進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率。

  可以這么說(shuō),工業(yè)4.0是在精益生產(chǎn)發(fā)展到瓶頸階段之后的新驅(qū)動(dòng)力和漸進(jìn)式演變,而這一切都是在信息技術(shù)出現(xiàn)巨大躍升的背景下實(shí)現(xiàn)的。

  德國(guó)工業(yè)的信息化程度較高,工業(yè)4.0在這個(gè)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的土壤上生根發(fā)芽相對(duì)容易,而中國(guó)的制造業(yè)尚在電氣化向自動(dòng)化進(jìn)化的階段,工業(yè)4.0這個(gè)時(shí)髦概念能否落地,變數(shù)很多。

  好在需求端有響應(yīng)。2015年5月中國(guó)政府發(fā)布《中國(guó)制造2025》,對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)升級(jí)到智能制造提出高要求。工業(yè)4.0如作為一種提升制造業(yè)智能化水平的工具,自然擁有不小的市場(chǎng)。

  至于供應(yīng)端,博世等企業(yè)都已攜帶著它們的4.0系統(tǒng)入華,關(guān)鍵是能否抓住中國(guó)客戶的痛點(diǎn)。

  博世仍在探索

  博世堪稱工業(yè)4.0的鼻祖。

  “工業(yè)4.0”的概念最早由德國(guó)工業(yè)科學(xué)研究聯(lián)盟在2011年提出,同年11月德國(guó)政府發(fā)布高科技戰(zhàn)略2020行動(dòng)計(jì)劃,工業(yè)4.0正是其中的一部分。2013 年德國(guó)成立了工業(yè)4.0 工作組,博世董事會(huì)副主席Dais博士和德國(guó)國(guó)家科學(xué)與工程院院長(zhǎng)孔翰寧博士任組長(zhǎng),兩人于同年4月的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上向默克爾總理遞交了工業(yè)4.0研究報(bào)告,2014年初,德國(guó)政府發(fā)布《保障德國(guó)制造業(yè)的未來(lái):關(guān)于實(shí)施工業(yè)4.0戰(zhàn)略的建議》,至此工業(yè)4.0正式成為德國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略。

  德國(guó)政府發(fā)布上述建議兩個(gè)月后,博世工業(yè)4.0戰(zhàn)略出臺(tái),把自己定位為未來(lái)工業(yè)4.0的實(shí)踐者和供應(yīng)商。圍繞這一戰(zhàn)略,博世建設(shè)試點(diǎn)工廠、成立項(xiàng)目組、完善剛建立的工業(yè)4.0平臺(tái)。博世創(chuàng)新軟件有限公司中國(guó)區(qū)總經(jīng)理王建國(guó)坦言,“如果停留在到底什么是工業(yè)4.0,到底該怎么做,可能兩年都研究不出一個(gè)很好的結(jié)果,還不如先在不同的工廠做一些試點(diǎn)項(xiàng)目?!?/FONT>

  博世是硬件設(shè)備出身,其在傳感器上的優(yōu)勢(shì)是率先打出工業(yè)4.0旗號(hào)的底氣所在。博世的傳感器技術(shù)發(fā)端于汽車傳感器制造,是業(yè)內(nèi)的絕對(duì)老大。工業(yè)4.0的精髓在于工業(yè)的互聯(lián)化,將來(lái)機(jī)器和機(jī)器、物與物的聯(lián)通有賴于數(shù)據(jù)的收集與共享,而無(wú)處不在的智能傳感器就是數(shù)據(jù)采集的源頭。

  

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  博士在蘇州的汽車電子工廠

  當(dāng)然,要想真正落地工業(yè)4.0戰(zhàn)略,博世亟待提升軟件能力。組織結(jié)構(gòu)上的調(diào)整體現(xiàn)了決心,博世把軟件事業(yè)部變成了子公司,大舉招聘軟件人才。據(jù)博世中國(guó)投資有限公司人士介紹,博世全球有5萬(wàn)多名工程技術(shù)人員,其中三分之一是軟件工程師。

  博世(中國(guó))投資有限公司工業(yè)4.0高級(jí)經(jīng)理任曉霞向記者表示,相比HP、IBM等軟硬件一體的美國(guó)公司,博世這樣的傳統(tǒng)硬件公司補(bǔ)缺更快?!罢袔讉€(gè)人增強(qiáng)軟件能力,要比招幾個(gè)人提升行業(yè)能力簡(jiǎn)單一些,畢竟行業(yè)能力需更長(zhǎng)時(shí)間的積累。”

  曲永雷在博世中國(guó)任物聯(lián)設(shè)備方案事業(yè)部亞太區(qū)總經(jīng)理,他曾在英特爾工作十年之久,談及IT公司與傳統(tǒng)制造業(yè)公司在工業(yè)4.0上的優(yōu)劣勢(shì),他坦言前者是純粹的技術(shù)驅(qū)動(dòng),后者有時(shí)過(guò)于看重客戶需求而不夠前瞻,博世的工業(yè)4.0必須要溝通兩者。

  “用IT的語(yǔ)言和工廠信息化主管溝通,用制造業(yè)的語(yǔ)言去和工廠里面的廠長(zhǎng)、業(yè)務(wù)主管溝通,這樣的效果會(huì)更好?!鼻览渍f(shuō)。

  試點(diǎn)成果挺炫

  即使是信息化基礎(chǔ)較好的德國(guó)企業(yè),也只是在3.0的基礎(chǔ)上慢慢向4.0過(guò)渡,中國(guó)工信部部長(zhǎng)苗圩判斷這樣的過(guò)渡期需要十年以上。

  博世的試點(diǎn)就是摸石頭過(guò)河。無(wú)法一步到位,就先通過(guò)部分硬件或軟件的改善逐步提升生產(chǎn)效率,博世無(wú)法預(yù)判工業(yè)4.0解決方案提升工廠效率的具體百分比,但部分相對(duì)成熟的項(xiàng)目已能給外界提供參考。

  博世在中國(guó)蘇州的工廠就是一個(gè)改造樣本。2016年1月,《財(cái)經(jīng)》記者走訪了博世汽車部件(蘇州)有限公司,對(duì)其中的幾個(gè)項(xiàng)目印象深刻。

  一個(gè)是預(yù)知性維護(hù)系統(tǒng)。以前很多企業(yè)做設(shè)備維護(hù)是常態(tài)的預(yù)防性質(zhì),比如對(duì)設(shè)備每半年做一次例行檢查,這種只以時(shí)間為單位、不考慮設(shè)備運(yùn)營(yíng)狀況的維護(hù)方式顯然不科學(xué),因?yàn)槭褂脡勖c使用時(shí)間和狀態(tài)緊密相關(guān)。

  在蘇州工廠的車間里,《財(cái)經(jīng)》記者看到許多機(jī)器的關(guān)鍵部件是通過(guò)物聯(lián)傳感器來(lái)監(jiān)控,傳感器抓取到關(guān)鍵的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)后,把數(shù)據(jù)送到云端,云端通過(guò)分析機(jī)器的使用狀態(tài)來(lái)判斷要不要維護(hù)、需不需要替換零件、派出何種技能的工作人員進(jìn)行維護(hù)。

  

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  質(zhì)量追蹤預(yù)警系統(tǒng)

  如果部件有問(wèn)題,故障分析中心可以看到實(shí)時(shí)信息,進(jìn)行及時(shí)處理,從而避免緊急停機(jī)事件。

  作為補(bǔ)充,智能眼鏡成為現(xiàn)場(chǎng)使用最多的一種交互工具,如果生產(chǎn)線出現(xiàn)故障而相關(guān)工程師不在現(xiàn)場(chǎng),現(xiàn)場(chǎng)人員戴上智能眼鏡,把拍到的故障畫(huà)面直接傳到工程師的PC或PAD端,不管工程師身處何地,他都能根據(jù)這些畫(huà)面遠(yuǎn)程指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員。

  如果一臺(tái)設(shè)備出故障需要更換配件,操作人員只需掃描設(shè)備的二維碼,該設(shè)備和相關(guān)的零部件都會(huì)顯示出來(lái)。要什么零部件、要多少,信息發(fā)送出去,倉(cāng)庫(kù)收到指令后就把部件送過(guò)來(lái)。

  王建國(guó)介紹,根據(jù)設(shè)備狀態(tài)來(lái)確定檢修維護(hù),可以更機(jī)動(dòng)地制定維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃,使用狀態(tài)好就延長(zhǎng)保養(yǎng)周期,設(shè)備過(guò)度使用就要提前維保,這樣可以最大程度杜絕突發(fā)性故障。

  另一個(gè)印象深刻的是射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用,它能提升盤點(diǎn)固定資產(chǎn)的效率。車間里所有設(shè)備都配置了辨識(shí)身份的標(biāo)簽,工作人員下載資產(chǎn)信息表到手持終端,然后推著裝有射頻識(shí)別天線的工具車?yán)@車間一圈,車間內(nèi)的資產(chǎn)信息即可被更新至系統(tǒng),同時(shí)自動(dòng)生成盤點(diǎn)報(bào)告。整個(gè)固定資產(chǎn)盤點(diǎn)過(guò)程只需要4小時(shí),而人工核查的模式則需要440小時(shí)。

  

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  FID射頻識(shí)別技術(shù)

  對(duì)這樣的改造,博世汽車部件(蘇州)有限公司生產(chǎn)制造策略及工業(yè)4.0的部門經(jīng)理王波給出了數(shù)據(jù)對(duì)比:人力成本節(jié)約30%,生產(chǎn)效率提高15%-20%。

  博世對(duì)工業(yè)4.0的預(yù)期遠(yuǎn)不只是提升生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工作效率,他們希望通過(guò)工業(yè)4.0完成小批量個(gè)性化的定制生產(chǎn),并催生新的商業(yè)模式。這對(duì)于秉承規(guī)模經(jīng)濟(jì)的大型制造業(yè)而說(shuō),不啻于革命。

  工業(yè)4.0背后是萬(wàn)物互聯(lián),除了機(jī)器和機(jī)器之間的互聯(lián),更有產(chǎn)業(yè)鏈上下游的打通。個(gè)性化、小批量定制的需求一直都有,只是成本過(guò)高,而工業(yè)4.0作為一種即時(shí)響應(yīng)的柔性生產(chǎn)方式,可以最低成本地實(shí)現(xiàn)定制化。

  博世(中國(guó))投資有限公司副總裁蔣健向《財(cái)經(jīng)》記者介紹,博世的目標(biāo)是用大工業(yè)生產(chǎn)的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的小批量定制。

  “今后萬(wàn)物互聯(lián),那種互聯(lián)可不單單是博世一家蘇州工廠之內(nèi)的互聯(lián),而是和我的上游、下游共享,我這里要訂一個(gè)什么東西,按鈕發(fā)出指令,整個(gè)供應(yīng)鏈都會(huì)知道了,然后就組織生產(chǎn)。以后一定會(huì)達(dá)到這樣的互聯(lián)程度,在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中,很多新的業(yè)務(wù)模式會(huì)出現(xiàn),新的供應(yīng)商會(huì)涌現(xiàn),新的服務(wù)會(huì)出現(xiàn)?!笔Y健說(shuō)。

  中國(guó)信息通信研究院副院長(zhǎng)張延川也認(rèn)可這種定制化生產(chǎn)的方向,他向《財(cái)經(jīng)》記者表示,“工業(yè)4.0帶來(lái)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同化。以前都是集中在一個(gè)地方生產(chǎn),今后會(huì)分布式生產(chǎn),綜合利用所有的產(chǎn)能條件,如研發(fā)、設(shè)計(jì)、服務(wù)等。”

  自我改造,同時(shí)改造客戶

  2015年5月,中國(guó)政府發(fā)布《中國(guó)制造2025》,對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)升級(jí)提出高要求。這個(gè)市場(chǎng)有多大?張延川向《財(cái)經(jīng)》記者介紹,2014年中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到4萬(wàn)億元人民幣。

  這正是博世的機(jī)會(huì)。任曉霞、王建國(guó)、曲永雷的主要工作就是向中國(guó)客戶介紹并銷售工業(yè)4.0產(chǎn)品,從傳感器到軟件套件。

  工業(yè)4.0市場(chǎng)是有層級(jí)的,曲永雷的判斷是:中國(guó)有20%的企業(yè)可以迅速向工業(yè)4.0前進(jìn),60%-70%的企業(yè)需要做一些作業(yè),剩下的10%-20%必須從規(guī)劃開(kāi)始做。工信部長(zhǎng)苗圩曾表示,中國(guó)工廠的主流是補(bǔ)2.0的課、普及3.0、朝4.0發(fā)展,真正具備實(shí)現(xiàn)4.0基礎(chǔ)的極少。張延川建言,博世這樣的大型外企要想在中國(guó)經(jīng)營(yíng)好工業(yè)4.0生意,其解決方案必須靈活,能適應(yīng)不同發(fā)展階段中國(guó)企業(yè)的需求。

  對(duì)不同層級(jí)的企業(yè)提供有針對(duì)性的產(chǎn)品和服務(wù),正是博世的應(yīng)對(duì)策略。在博世內(nèi)部,王建國(guó)率領(lǐng)的軟件創(chuàng)新部門和曲永雷掛帥的物聯(lián)設(shè)備部門是主力軍。

  曲的隊(duì)伍主做硬件,尤其是傳感器,旨在為工廠提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)收集能力,其目標(biāo)客戶群是在1.0和2.0之間又有改造意愿的企業(yè);王的隊(duì)伍主營(yíng)軟件,用專門開(kāi)發(fā)的軟件模塊、套件,幫助一些已達(dá)一定技術(shù)水平、手握大量自家數(shù)據(jù)的企業(yè)做好大數(shù)據(jù)分析,提升工廠的自動(dòng)化水平。

  在宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境不佳和國(guó)家鼓勵(lì)制造業(yè)升級(jí)的雙重背景下,博世既面對(duì)著成本壓力極大、花每分錢都很謹(jǐn)慎的客戶,也會(huì)遇見(jiàn)不顧自身信息化水平、著急上全套自動(dòng)化生產(chǎn)線的土豪。

  任曉霞介紹,博世將生產(chǎn)咨詢納入打包服務(wù)中,一旦發(fā)現(xiàn)客戶對(duì)自身需求不明確,博世就會(huì)組建一個(gè)需求團(tuán)隊(duì),從探討價(jià)值鏈開(kāi)始,陪客戶一起確定目標(biāo),逐步做出戰(zhàn)略規(guī)劃圖。如果客戶心里只有全自動(dòng),博世也會(huì)提出先看工藝——某些工藝中,機(jī)器并不比人工占優(yōu);再進(jìn)行成本-收益分析,最后定下使整體效率最大化的自動(dòng)化解決方案。

  “大部分企業(yè)都很關(guān)注成本。如果說(shuō)一下子購(gòu)入我們所有的產(chǎn)品,投了很多錢,短期內(nèi)很難得到回報(bào)。因此,我們的建議循序漸進(jìn),從一些最重要、最緊迫的需求開(kāi)始,逐步實(shí)施各種解決方案?!比螘韵枷嘈?,一旦客戶嘗到甜頭,其后續(xù)投入就會(huì)更加堅(jiān)決。

  曲永雷也表示今年并沒(méi)有很激進(jìn)的銷售目標(biāo),而是希望多培育市場(chǎng)。他的團(tuán)隊(duì)也在和一些大型國(guó)企接洽中,但還需要花些時(shí)間,按照對(duì)方的流程一步步推進(jìn)。

  有一個(gè)問(wèn)題無(wú)法回避:如果客戶只采用博世的部分套件,保留原有系統(tǒng),是否會(huì)不兼容?博世方面強(qiáng)調(diào)自身是開(kāi)放平臺(tái),而張延川的觀點(diǎn)是:工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)正在制定當(dāng)中,現(xiàn)在提出的解決方案都不能說(shuō)是標(biāo)準(zhǔn)化的?!叭缫煌瑥S家的平臺(tái)和設(shè)備對(duì)接,需要這兩套系統(tǒng)同時(shí)開(kāi)放接口才行。標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)接就是:起碼底層系統(tǒng)和設(shè)備是能夠互通的,好比大家都說(shuō)一種語(yǔ)言,相互才能聽(tīng)得懂?!?/FONT>

  此外,在工業(yè)4.0的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上,現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的容量和速度不能勝任,5G是必須的。張延川表示:物聯(lián)網(wǎng)大量應(yīng)用傳感器,要求高密度的數(shù)據(jù)傳輸。工業(yè)4.0的架構(gòu)下,要求數(shù)據(jù)高可靠、低遲延,這是目前的3G\4G網(wǎng)絡(luò)滿足不了的。發(fā)展第五代移動(dòng)通信技術(shù),是中德工業(yè)界的共同看法。

(轉(zhuǎn)載)

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