詹长霖:最接近工业4.0的工厂有多牛?

关键词:[商业模式] 浏览:1414 发布日期:2016-01-20 网页收藏

  • 文/詹长霖AIM俐钜创新总经理兼首席创新官

    大量新技术应用带来的加速回报,使得我们拥有孕育一大批新的伟大公司的土壤。当3D打印、语音识别、人工智能、机器人、基因工程、复合新材料以及航天探索等一大批新技术,开始如同过去的电力、石油、互联网一样,以各种成功的产品应用和商业模式进入人类社会,那就意味着:著名未来学家库茨维尔在其名作《奇点来临》中描述的“随着大批新技术的应用,对人类的加速回报时代已经来临”成为现实。而这一批足以改变人类未来的伟大公司依靠的都是一种关键能力:构想能力。


    你能想象在未来,你的香水是按照你的性格来调制的,你吃的药是按照你的基因去配方的吗?你能想象在1150名工人有条不紊的工作下,可以将产能提升8倍,每年服务全球60000位客户吗?澎湃新闻记者探营西门子安贝格电子制造工厂,感受最接近工业4.0的工厂有多牛?
     

    安贝格电子制造工厂(EWA)从外观上看并不酷炫,三座厂房方方正正,外立面贴着红砖,简单、低调中透着上世纪八九十年代的工业风格。事实上,自1989年工厂投产,此后的26年里,安贝格电子制造工厂在外观上就定格了。

    不过,就在这座外观与工人数量基本维持原状、连生产面积都未增加的工厂内,一场向着工业4.0方向进行的自我进化从未停止过。如今,该工厂的产能较26年前提升了8倍,每年可生产约1200万件Simatic系列产品,按每年生产230 天计算,即平均每秒就能生产出一件产品。


    产品质量更是大幅提高:相比1989年的每百万次电子产品加工过程出错500次,现在出错率只有12次,相当于质量提高了40倍。

    工厂的负责人Karl-Heinz Buttner教授称,“据我所知,世界上还没有哪家同类工厂具备如此之低的缺陷率。”


    目前,安贝格电子制造工厂可以生产的产品种类达1000 种,其中包括Simatic可编程逻辑控制器(PLC)及相关产品。这些产品用于控制机械设备与工厂,以实现生产过程的自动化。Simatic 系列产品可以控制游轮的船载系统,也可以用于工业制造过程,如汽车工业,甚至可以用于控制滑雪场缆车。


    该工厂最令人叹为观止的是:其不仅生产产品,还收集并处理大量的信息。厂房内,齐胸高的灰蓝色机柜排成一行,安置其间的显示器上,数据洪流仿佛瀑布一般倾泻而下。指示灯闪烁着红光和绿光,整个车间沉浸在长长的一排排卤素灯发出的明亮而又冰冷的光芒中。员工身着蓝色工服,悄然无息地走在一尘不染的蓝白相间大理石花纹的PVC地板上。
     

    为了准确收集数据,安贝格工厂超过3亿个元器件都有自己的“身份证”。这些基础识别信息包括:哪条生产线生产的、用什么材质、当时用的扭矩是多少、用什么样的螺丝钉等等。当一个元件进入烘箱时,机器会判断该用什么温度以及时间长短,并可以判断下一个进入烘箱的元件是哪一种,适时调节生产参数。在此过程中,Simatic IT生产执行系统每天将生成并储存约5000万条生产过程信息。

    通过显示器,工人可以查阅当天的生产过程信息,并挖出生产环节中的短板,比如哪个部件出现问题的概率比较高。经过一系列进一步的相关性分析,又可以让生产者对整个生产过程中的相关变量,有更深刻的理解,从而降低产品的缺陷率。


    不同于普通工厂,安贝格需要的是懂得用软件控制复杂工艺的合格员工。产业工人不再穿着工装裤制造优质产品,他们现在的工具是触摸屏,乃至平板电脑。在安贝格电子制造工厂中,IT系统控制和优化所有流程,确保达到99.9988%的产品合格率。

     
    在安贝格电子制造工厂中,真实工厂与虚拟工厂同步运行,真实工厂生产时的数据参数、生产环境等都会通过虚拟工厂反映出来,而人则通过虚拟工厂对真实工厂进行把控。其中,近75%的生产作业已实现自动化。产品可与生产设备通信,IT系统控制和优化所有流程,确保达到99.9988%的产品合格率。


    人力完成的部分,只有生产过程的开头部分,即员工将初始组件(裸电路板)放置到生产线上的环节,是人工执行的。此后的一切操作都是自动进行。值得一提的是,正是Simatic单元在控制Simatic单元的生产。从开始生产一直到发运,整个生产过程总共使用了1000个这样的控制装置。


    安贝格电子厂是西门子“数字企业平台”的典范。“数字企业平台”是一种生产环境,将在今后10年内成为标准。在这种生产环境中,产品自行控制其本身的生产过程。换句话说,其生产代码告诉生产机器它们有哪些要求,接下来必须执行哪道生产工序。这个系统是朝构建“工业4.0”迈出的第一步。
     

    随着大规模技术的爆发,人与人的连接、人与物的连接、物与物的连接、人与脑的连接不断成为现实,也许我们距离工业4.0,智能制造、智能工厂还有很长的一段路要走,但是正因为敢于构思,甚至是敢于虚构,大数据时代的世界就逐步向我们呈现!当然,强大的逻辑推演、资源整合、资本、关键人才也是必不可缺的因素。


    延伸课程:创新解码工业4.0、智能物联网创新工作坊


    参考资料:机械制造工艺杂志2015年第4期;澎湃新闻网探营德国安贝格工厂采访。

     

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