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無論身處工業(yè)2.0還是3.0階段,許多企業(yè)在懷揣數(shù)字化工廠夢想的同時,卻往往尚未形成清晰的思路。這時,西門子便成為了那個重要的“夢想導(dǎo)師” — 結(jié)合其在制造業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識和軟硬件技術(shù),為企業(yè)提供方位的數(shù)字化工廠解決方案。
隨著“工業(yè)4.0”的熱潮從德國涌向,越來越多的中國企業(yè)正決意將未來制造的愿景變?yōu)楝F(xiàn)實,以期在數(shù)字化的工業(yè)變革中盡早謀篇布局。
國內(nèi)制造企業(yè)對于打造數(shù)字化工廠的熱情從趙雄飛接到的咨詢服務(wù)需求就可見一斑。這位西門子中國研究院的數(shù)字化工廠專家在2013年接到了大約5家企業(yè)關(guān)于籌建數(shù)字化工廠的咨詢。2014年,這一數(shù)字增加到了10家左右,2015年更是上升到了幾十家。
在邁向“工業(yè)4.0”的進程中,很多企業(yè)并非僅僅滿足于數(shù)字化的遠景規(guī)劃。它們迫切需要的是將美好愿景變?yōu)楝F(xiàn)實的途徑。
趙雄飛說:“企業(yè)家們并不是要一口吃成個胖子,而是想一步步發(fā)展,真正成為站在行業(yè)的巨人。”
條條道路通羅馬
無論身處工業(yè)2.0還是3.0階段,許多企業(yè)在懷揣數(shù)字化工廠夢想的同時,卻往往尚未形成清晰的思路。
這時,西門子便成為了那個重要的“夢想導(dǎo)師” — 結(jié)合其在制造業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識和軟硬件技術(shù),為企業(yè)提供方位的數(shù)字化工廠解決方案。
趙雄飛的團隊要做的便是首先從運營、研發(fā)等層面為企業(yè)提供頂層設(shè)計,幫助其完成數(shù)字化工廠的整體規(guī)劃。根據(jù)企業(yè)的特點和需求,這一規(guī)劃可以是面向1-3年的短期,也可以瞄準5-20年的中長期。
如果企業(yè)有進一步需求,他們將和西門子業(yè)務(wù)集團的同事一起幫助客戶進行業(yè)務(wù)流程和IT系統(tǒng)設(shè)計,包括產(chǎn)品生命周期管理(PLM)、企業(yè)資源計劃(ERP)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)等等。如果再進一步,西門子中國研究院的專家還會在工藝流程設(shè)計上提出建議,具體到設(shè)備自動化、精益生產(chǎn)布局、廠房布局等方面。
在項目實施過程中,西門子專家也會為客戶提供支持,包括供應(yīng)商的評估,技術(shù)管理支持等。
2015年,趙雄飛的團隊為廈門建霖工業(yè)有限公司(建霖工業(yè))完成了未來數(shù)字化工廠的規(guī)劃設(shè)計。成立于1989年的建霖工業(yè)是廚衛(wèi)產(chǎn)品OEM企業(yè),主營業(yè)務(wù)是為科勒等廚衛(wèi)產(chǎn)品制造商做代工生產(chǎn)。
為了改變過去的勞動密集型模式,提高生產(chǎn)效率,建霖工業(yè)計劃在廈門新建一個大型廚衛(wèi)產(chǎn)業(yè)園,集制造基地、物流中心和研發(fā)中心于一體。經(jīng)過對建霖工業(yè)的實際調(diào)研,西門子團隊發(fā)現(xiàn)其在生產(chǎn)、管理等方面存在一系列問題,如生產(chǎn)周期長、庫存多、制造空間浪費、對人工依賴嚴重、產(chǎn)品標準化程度低、現(xiàn)場管理混亂。
西門子中國研究院為建霖工業(yè)規(guī)劃的數(shù)字化工廠全貌
對此,西門子在規(guī)劃框架報告中建議,建霖工業(yè)首先需要建立精益生產(chǎn)體系,并健全工廠信息化系統(tǒng)來管理生產(chǎn),再利用自動化手段推進工藝和物流的改善,建成綠色智能工廠。
比如在工廠信息化系統(tǒng)中,建霖工業(yè)需要升級當前的ERP系統(tǒng),以解決對生產(chǎn)物流計劃支持較弱的問題,并且需要由現(xiàn)有的PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)模式上升到PLM的管理模式,以提升產(chǎn)品設(shè)計平臺的能力。在工廠層,它需要建立MES系統(tǒng),實現(xiàn)生產(chǎn)執(zhí)行、物流和質(zhì)量控制的信息化。在自動化層,建霖工業(yè)需要搭建工業(yè)以太網(wǎng),用于連接設(shè)備和MES系統(tǒng),實現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)和車間的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò),同時采用大量先進的自動化工藝,減少人工,提高工藝質(zhì)量。
目前,建霖工業(yè)已經(jīng)踏出了邁向“工業(yè)4.0”的一步,計劃實施西門子MES系統(tǒng)Simatic IT,以及基于工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線標準Profinet。
除此之外,西門子中國研究院還為金達亞麻、中車集團青島四方、中建鋼構(gòu)、華立集團等眾多企業(yè)提供了數(shù)字化工廠的評估、規(guī)劃和咨詢服務(wù)。
西門子中國研究院為金達亞麻規(guī)劃的數(shù)字化工廠的3D模型
人們通常會認為,在新建工廠時實施數(shù)字化理念是理想的時機。但事實并非如此,不同行業(yè)的不同企業(yè)采取的路線不盡相同。
“我們的優(yōu)勢就在于能為企業(yè)量身定制適合的數(shù)字化方案,這要取決于企業(yè)所在行業(yè)的情況、產(chǎn)品類型、生產(chǎn)模式等等。”趙雄飛表示,“因此,每接觸一個客戶,我們都首先要成為它所在行業(yè)的工藝專家。這樣才能提出專業(yè)的建議。”
人才金貴
在被稱為PPT(Process, People and Technique)這三個構(gòu)成數(shù)字化工廠的關(guān)鍵因素中,趙雄飛為看重,也為擔心的是第二個P,即人員的因素。
“許多工廠的各級員工往往都不具備相應(yīng)的技術(shù)和管理能力。技術(shù)可以購買,流程也可以規(guī)范,而人才的缺乏將是制約中國企業(yè)邁向‘工業(yè)4.0’的障礙。”趙雄飛說。
西門子中國研究院曾經(jīng)在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),在許多工廠,各級人員都存在相關(guān)素質(zhì)缺乏的問題。一線員工缺乏高精設(shè)備和自動化系統(tǒng)的熟練操作能力;中層管理人員對于生產(chǎn)系統(tǒng)自動化和數(shù)字化的轉(zhuǎn)變需要更快地適應(yīng);而企業(yè)高層對于數(shù)字化工廠發(fā)展方向的重大決策能力仍有待提高。
為此,西門子在幫助企業(yè)實施數(shù)字化工廠項目時,會有研究院的專家和項目工程師進行為期數(shù)月乃至數(shù)年的駐廠培訓(xùn)。此外,西門子與教育部合作,通過技術(shù)培訓(xùn)等活動培養(yǎng)了千余名工程學(xué)科的教師,并連續(xù)9年舉辦全國大學(xué)生“西門子杯”工業(yè)自動化挑戰(zhàn)賽,為中國制造培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才。
從來看,對于高素質(zhì)人才的需求以及相關(guān)培訓(xùn)的緊迫性同樣存在。麥肯錫開展的“制造業(yè)的未來”的研究結(jié)果表明,到2020年,將會出現(xiàn)4000萬高技能工人的潛在缺口。
智能機器可以自我學(xué)習(xí),并取代人類的一部分工作,但是未來的數(shù)字化工廠決不會是無人工廠。人們將在設(shè)計、規(guī)劃、監(jiān)管等方面發(fā)揮更強的創(chuàng)造力。同時,智能化的工廠將會批量生產(chǎn)高度個性化的產(chǎn)品,要能夠以快速度調(diào)整生產(chǎn)線,這就要求員工能對聯(lián)網(wǎng)的機器進行編程,還能解讀復(fù)雜數(shù)據(jù)。
“工廠管理者如何有效利用從自動化設(shè)備采集上來的數(shù)據(jù),并指導(dǎo)生產(chǎn)是未來工廠的關(guān)鍵所在。”趙雄飛解釋說。