“詩道芬”:智能制造與工業4.0的互聯互通實踐
2018-01-09 來源: 評論:0摘要:工業4 0的核心理念,互聯互通。我相信大家對智能制造和工業4 0已經有很深的理解和了解,但是我可能還是會簡單講一些。

葛睿寧:詩道芬(上海)商務咨詢有限公司智能制造中心總經理
分 享 主 題:智能制造與工業4.0的互聯互通及案例分析
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詩道芬簡介
工業4.0的核心理念 – 互聯互通
案例分析:模塊化布局的智能互聯工廠(以變速箱的德國龍頭企業為例)
智能工廠的關鍵因素
企業如何開始轉型
原文實錄
很開心今天能在這里跟大家分享一下我們詩道芬公司對智能制造的理解和一個案例的分享。
今天我主要想以這個順序來講:
第一,簡單介紹一下我們詩道芬公司。這個是為了讓大家理解我們是什么樣的一個背景,今天我會講的哪些內容?他們大概來自就是什么樣的一個職業的背景。
第二,工業4.0的核心理念,互聯互通。可惜之前我不是這個群的會員,沒有聽過之前的課程,但是我相信大家對信息化和工業4.0已經有很深的理解和了解,但是我可能還是會簡單講一些。
第三,一起來看一個案例分析。這個是德國比較領先的做變速箱和電機的一個企業,他們在德國,在我們的幫助和支持下建的一個示范工廠,是真正量產的一個工廠,那邊能看到模塊化布局的這種互聯。
第四,一起來看智能工廠的關鍵因素。如果幫我們的客戶來做智能工廠規劃,都會有哪些工作流?一起來看一下,很多企業他們現在面臨著如何開始轉型的問題,我們就對這個步驟的順序有一定的想法,那我們開始。
首先我們詩道芬公司是一個咨詢公司,我們做的也就是管理咨詢,主要是圍繞著這幾塊內容。我們出身就是精益管理,近幾年我們也做了很多智能工廠和工業4.0的規劃和轉型項目。除此之外我們還有一個團隊做采購和供應商管理,然后還有世界級的領導力,比如說車間管理這塊。
我們的總部是在德國斯圖加特附近,在歐洲幾個國家都有分公司,在巴西也有分公司,今年在墨西哥也建立了一個分公司,中國分公司的總部是在上海,然后在其他城市也有辦公室。
我們是1994年的時候創立的公司,當時是一位德國先生,他以前在奔馳的一個卡車車軸的一個工廠負責過精益轉型。正好是80年代的時候,很多德國的OEM汽車公司,他們就開始從日本引進精益。正好就是哈斯先生在這個工廠負責了做轉型,當然精益永遠做不完,但是他做得挺成功的,然后發現德國工業領域很多都有這方面的優化需求,所以他出來建立詩道芬公司了。我們來中國現在也已經有12年的時間了,2005年的時候,主要原因是因為我們很多德國的客戶,比如博士、大眾等等,他們就在中國建廠,然后要求我們幫他們在這里給他們做工廠規劃,包括生產體系的搭建和優化。
我們現在全球咨詢師大概有260個,其中大概有40個在中國,我們主要的客戶都是在零散制造行業,主要是在工業工程。比如說制造設備機床之類的,汽車配套商、航空航天、電子產業這些居多。
現在來看我們中國的部分客戶,這樣大家也都大概知道我們給哪些公司做過項目,這里面看到汽車的德國的汽車公司,也有一些不讓我們放他們的標志,由于marketing的原因,其實奔馳寶馬也在里面,他們的供應商像博士等等,也都是我們的客戶。其他方面的像機床,這里能看到德瑪吉、艾瑪克等等,都給他們做過,從局部做部分的優化和精益的優化或者智能的一個項目,到全面的轉型項目和工廠規劃項目都做過。
我們現在終于進入這個講座主要的課題,在這頁上面,我想跟大家講的是,對我們來說工業4.0或者智能制造,在這上面能看到我們叫智能元素,不管體現在數字化、互聯,什么智能數據或者CPS所謂的這個信息物理系統,他們都是改變我們的工廠和我們的車間的面目。但是我們認為做項目的時候每一個企業首先需要理解的是這些元素除了工廠以外,它首先是怎么樣改變產品的事,怎么樣改變我們怎么樣通過產品提供服務?這些我們理解,我們才能知道以后的商業模式會有什么樣的改變。
知道商業模式是怎么改變的,才能知道我的工廠從哪些方面應該是智能的,包括前后在這里也能看到供應商和客戶或者下游的一個步驟,也是他們需要怎么樣配合。然后作為基礎下面能看到,我們還是認為精益是一個非常重要的基礎。
這圖我就不打算跟大家都花太多時間講,因為我相信大家都已經聽過很多,工業4.0第四次工業革命,必然也有前三次,在這里第四次革命所謂的互聯化或者網絡化,值得說的是在德國,當然其他國家也是。也有人在懷疑說,這真的是第四次革命嗎?還是它其實只是第三次革命的一個延伸,今天可能講完了,大家也都會在想這個事情。
其實工業4.0它不是具體的一個技術,它不是云端計算什么的,而是它是怎么樣去通過信息物理系統,把之前很多已有的技術再進行互聯,當然這個互聯的很重要的目的也是優化我們最重要的KPI。從質量到成本,到交貨期,也就是生產周期,所以提高靈活性,提高生產效率,提高質量水平,具備實時能調整和優化價值流程,這些都是重要的目的。但是上面就是寫的這個大規模定制,這就是對很多企業來講,他們很重要的一個,最終就是想達到的一個目的。前面我剛才跟大家講,我們的客戶,主要是德國企業或者德國企業去居多,但是近幾年因為現在中國在做中國制造2025,然后很多中國企業現在也做的越來越好,然后也想做智能制造,或者轉型。
近幾年我們也有中國企業作為客戶,其中一個項目也是前面介紹的時候,大家聽到的,我當時也負責過的一個項目是為海爾,在沈陽這海爾集團建立了第一個智能工廠,白色家電的智能工廠,在冰箱產業。當時張瑞敏就是這樣,他也看到了互聯新的這些技術,能怎么樣改變和優化我的生產?但是他沒有光看我們生產,而是他看到了整個這個工業4.0和互聯,它怎么樣能改變整個商業模式。也就是說他認為我能不能通過互聯,實現像現在汽車行業在德國已經做的一樣,客戶如果冰箱壞了,他可以網上自己就是來選擇一個適合他的一個個性化的產品,通過不同的模塊來選。
比如說高度門往哪里開幾個抽屜等等等等,如果海爾就是能保證我四天的時間內把個性化的產品送到你家門口,這種情況下,張瑞敏就認為市場會改變了,然后他們就是會有非常強的這個競爭力了,這個是一個很好的例子,很多企業他們現在就是看這個互聯提高的速度和柔性,最終想達到的一個最終目標。
我現在想直接開始講我們的一個案例,因為經常講工業4.0的時候我們認為是比較虛的,在這個案例里面我認為能看到工業4.0的核心理念互聯,就體現的比較比較好。這個我們現在看到工廠是一個德國的制造商,做變速箱和電機,它也是一個世界名牌一個龍頭企業。它現在德國有一個工廠,采取了這個新的模塊化的這個布局和智能制造的這個體系,其他它們公司的工廠現在還看不到這個模式,先在一個示范工廠做到了。這里能看到它們有一個立體倉庫,有很多小的這樣的單元在它們模塊化的布局,之間從立體庫的每一個單元的整個物流都是由大概上百個AGV,就是無人車來承擔的。立體倉庫旁邊那一排U型的,這些都是裝配單元,裝配單元再往下一排的有測試單元,再往下有每一個變速箱里面需要灌油的單元,然后再往下又是測試,然后是模塊化的噴涂,以前這個公司它也是實現這么一個生產模式。
比如說兩條很長的,然后節拍比較快的這樣的直線,他們為什么自己感覺到需要改變生產模式?因為他們發現他們客戶的訂單批次越來越小,就是他們可能現在平均的一個訂單大小只在于兩三個同一個型號的產品,然后他們多樣化是非常高的,他們每一個這樣的在這里看到的U型裝配單元里面能做幾十個不同的產品。然后每一個產品它從一個U型單元裝配完了之后,需要走的下一個測試單元,在一個灌油的單元都是不同的。每一個產品它經過這個車間的流程、路線,都是按照他需要的那些,比如說加工或者灌油或者其他的步驟來選擇的。
我們看第一個圖,在這一個圖我們現在能看到,這個U型單元里面這個裝配單元其中一個它是什么樣子的?這里大家如果注意的話能看到,除了它是U型以外,它基本上就沒有固定的工作臺,也就是說它的U型其實只是由貨架組成的。如果沒有訂單,里面沒有無人車,沒有AGV,那這個U型單元就是空的,這樣靈活性也是很高的,也只有訂單的時候,一個AGV帶著一個產品,一個空的變速箱殼進這個U型單元,里面一個人工作或者兩個工人,三個到四個,五個工人不同的配備都可以實現。
現在流程是這么開始的,先有一個工人把一個空的變速箱的殼放在這個AGV上,然后通過磁鐵在這個空殼上面有一個RFID,AGV無人車它也有一個RFID的讀寫器,所以一旦把這個空殼放到AGV上,這個AGV馬上就知道現在帶的是什么樣的毛配件,然后它需要成為什么樣的成品。也就是說他知道我需要把它經過我們車間,用什么路線讓它完成它自己上傳的這個流程。
現在這個圖,AGV剛剛把產品帶到了第一個工位,就是它自己來走,沿著這個U型來走到第一個工位了,到了第一個工位,在這里大家能看到的是按燈揀料。因為SEW就它們發現需要提高靈活性,然后個性化的需求越來越高,所以它們產品模塊化也做得非常好,現在它們這些裝配單元里面,每一個產品都是安定的來生產的,而且他們也不做很大的呈批。他們真正的就是在這里面的順序,比如說2個B產品,一個A,3個C,1個B,就這樣靈活性非常高。現在產品到了這個工位也是實時地實現了互聯,產品跟這個按燈揀料的系統來溝通,然后說我現在是什么樣的產品,然后這個系統也不是系統本身存了這個產品的這個工位要什么樣的零部件,而是實時的從我們系統里面把這個數字讀出來。
在這個圖上面,因為不是動的,是一個靜態的一個圖,所以看不到。但其實這個AGV它的工作臺面提的高度能調整,而是自動調整這個裝配單元,這個公司做得非常好的是精益與智能制造的一個很好的一個結合。它們有很多非常好的工裝,幫助工人把工作,比如說減輕工作這個強度,所以這個也是通過 RFID,AGV知道現在我到了哪個工裝,然后自動的把高度調到相應的這個工裝需要的一個高度。
很多工位也沒有需要具體的某一個高度的工裝,而是工人就在那邊在這個臺面上面完成裝配工作。這個時候這個臺面的高度是怎么調的?這里也實現了互聯,就是人與AGV之間的互聯,每一個員工他有員工卡,也是通過RFID,它跟著這個車,這個AGV做裝配工作,AGV也知道現在是哪個工人在我旁邊。然后這樣每一個員工的身高也存在系統里面了,然后從人體工程學的角度來看,AGV會把臺面的高度就是調整到最適合他的高度,這個可能在德國也會關注的比較多,這個人的工作環境。
車子繼續走的時候也能看到其他方面一些工裝,像在這里能看到的,小小的,它只需要翻這個零部件,那也是幾公斤,幫助人做裝配工作。
這里現在能看到這個車的一個整體的一個狀態,這些靜態的圖都是從一個視頻那拿出來的,這個視頻現在已經是一年半之前的。我三個月前的時候又去了這個工廠,他們是我們的客戶。現在已經把這里上面看到的加的一張紙淘汰掉了,現在每一個這樣的AGV在這個裝配單元里面,它都有一個平板,這個平板通過磁鐵就是放在這個AGV上,所以也容易方便拿下來。同樣也有一個RFID的讀寫器,所以最開始的時候說把空殼放在AGV上,不只是AGV知道現在我帶著什么樣的零部件,需要成為什么產品,而是平板也知道它需要顯示什么樣的信息,什么樣的工單信息,但不只是工單的信息,而是在這樣的混合線真的能同時做很多不同的型號。
怎么放作業標準書也是一個問題,這個問題他們就通過這個平板來解決的,這個AGV到一個工位這個平板就知道我現在是什么產品,到了哪個工位,然后也是實時地實現互聯,實時的把相關的作業標準書從我們系統里面傳出來,然后顯示。這些信息也不是存到每一個平板的內存或者什么SD卡上,而是真的通過實時的互聯,保證顯示的信息在車間是唯一有效的,最新的,最后一次更新過的在我們系統里面的這個有效的版本。
還有一次我認為他們做得比較好,因為我們工人如果他們技能水平比較高,一般他們也不會每次做一個動作都看這個作業標準書,這個是很正常的。但是怕的就是因為我們都是人,怕的是一個工人今天狀態不好,可能有了一個技術更改或者一個工藝更改,然后他可能也經過了相關的培訓,但是今天狀態不好,所以他忘記了,還是按照原來的常年的方式去做。這樣的問題我們很多工程實際上也真的看到了,他們現在是怎么解決的?在系統里面他們會設置,如果有了一個工藝更改或者一個技術更改,這個平板上它就會用紅色整個屏幕都在閃。這樣的話人哪怕你忘了或者今天狀態不好,你會被提醒。
在這里,最近一兩個星期有了一個工藝或者一個技術更改,當然他經過了相關的培訓,所以他會想起來。如果他真的想不起來細節了,正好在這個平板上面也顯示現在所需要的最新的作業標準書。
這個圖上面能看到這些AGV它們跑的路線,尤其在左邊這一塊,看到這個U型單元去,地板是深灰色那一塊,它們不是按照具體固定的這個詞條來跑的,而是走的路線是在系統里面編長的。為什么他們選擇了這么一個方式?因為這個公司,它本來是精益方面非常強的公司,記憶里面運輸和物流其實是什么?是七種浪費的一個。
以前我們所有的都像實現直線、連線,前面我剛才也說,他們以前也是兩條很長的,節拍很快的這樣的直線,他們為了大規模定制和為了大幅度提高柔性,他們就選擇了這么一個模塊化的一個布局。這樣不同的模塊之間還是加了一些一些物流運輸,其實從精益里面這個本身是浪費。如果我們現在把不同的單元之間的運輸也還做很固化的一個模式,也就是不容易改變。那我們其實按制造理念里面的一個浪費,也就是運輸它成為了我們現在生產體系里面最有決定性的一個因素,這個當然是我們跟這個客戶想避免的。因為按精益的理念,當然最重要的應該是增值的工作,而不是浪費的部分。
增值那一塊就是真正的工人,比如說不管是機器人或者工人,他們就叫裝配工作。這個裝配工作他們有一個精益團隊,經常需要做一些持續的優化,持續改善。他們帶著那些一線人,工人跟他們一起在現場來看這個布局,這個裝配單元的布局,我們怎么樣能改變,能做一些小的優化,從供料的這個方式等等布局的一些調整。然后他們就要求說我們必須有這個靈活性,可以隨時改變我們的這個裝配單元的布局,而是我們的物流體系必須能跟著。
這就是為什么他們現在在整個這個車間的地里安裝了一個RIFD的網絡,這樣的話每一個AGV它可以隨時給自己定位,類似于GPS但是從車間地里,而且這個精準度也是很高的,這樣的話,AGV跑的路線是在系統里面變成的。還有一點能看到或者不能直接看到,大家可能會想到,如果我們現在物流和運輸都是靠這些AGV,充電的問題怎么辦?因為大家都知道,比如說成品庫,很多叉車要給它們換電池等等,也都是比較頭疼的問題,所以現在在這個客戶就直接AGV里面沒有傳統意義上的電池了,而是高技能的電容。
這個電容允許這些AGV自由的,比如說一個裝配單元里面,就是一個增值領域里面,它自由的能跑,十分鐘左右,十幾分鐘。實際上他真正的需要跑的時間遠遠沒有十分鐘,因為它經常在一個工位停著,它真的跑的時間在一個單元,可能只有不到一分鐘的時間。這里也能看到,中間或者靠右邊的這個通道上面后面也有一個AGV。我們給這個公司分析說,雖然我們的增值領域可能經常按精益理念需要對布局進行調整和持續的改善,但是大的通道至少5-10年的時間應該不會有改變,所以在這些大的通道上面實現了無線充電。因為是高技能的電容,一旦走到這個通道上,從一個單元要換到另一個單元,它就會走到這個大的通道上,哪怕距離很短,它的這個電容就又會被充滿了,所以他們也根本就沒有充電的問題或者換電池的問題。
這里能看到,到了一個測試測試單元里面,還是有工人把這個測試的機械頭用手放上去的,但是最終這個右邊能看到的這個測試的設備,它也是通過RIFD知道現在是什么樣的產品,然后它自動的也選相應的需要跑的測試項目,因為不同的產品需要跑的項目和參數也是不一樣的,它是不需要人為參與這個調整和設置。質量測試的結果當然也是自動的輸入,還記到質量管理系統里。
最后一個圖上面大家能看到的是從立體庫,這些物料是怎么樣到我們裝配單元的邊上,這些鐵盒子是在另一種,在這里能看到下面小的AGV上面被運輸,也就是說我們訂單也是自動的就是通過ERP到我們系統里,然后相關需要的物料從自動的立體庫自動的出來,這些小的比較矮的AGV它們跑到立體庫,然后會把這些鐵盒子舉起來,重量也比較高。然后自動的把這個鐵盒子和里面的零部件送到相關的這個U型單元邊上。在這個U型單元邊上,工人會把它從鐵盒子里面拿出來,然后從后面放到這些貨架里面。柔性單元就是從經濟方面,它另一個好處就可以把增值工作和物流,也就是說非增值工作通過布局也分開的比較清楚。
現在一起回顧一下這個案例,這個案例它在德國已經拿到了幾個工業4.0的獎,可能今天很多位領導看了這個案例,覺得這么多人主要的工作,主要的裝備就是增值工作,還是主要是人工做的。看上去根本就不像一個全自動化的一個汽車的一個車身的車間或者半導體,一個全自動化的一個黑燈無人車間。實際上這些半導體的MES然后全自動化的,黑燈的那些車間在十幾年前,快20年前的時候已經有了。反而我們能看到,就像附加值比較高的產品,奔馳寶馬等等,他們也只是上游,比較標準化的,車身的焊接才是全自動化,它的裝配也還是人工的。其中一個原因,因為這些汽車,尤其在德國也是一樣的大規模定制,在總裝線上面經常一個一個車就是都是有所不同,根據具體的客戶訂單。
這里也是我們現在就是在這里看到的這個案例,它也是主要的增值工作,其實還是人工的,他自動化的主要是物流和運輸,但是它做的比較好的就是通過數字化實現互聯。大家想到從最開始產品是跟AGV通過這個RFID互聯的,這個AGV知道要帶他什么樣的路線,然后這個產品有跟貨架來溝通,實時的也通過系統,貨架也把相關的這個物料的那個燈亮出來。跟作業標準書,跟工人的指導體系也是互聯的,到一個工位相關的它需要的作業標準書馬上會出來,或者提醒工人最近有了一個技術更改。
跟人也是互聯的,知道現在什么人在我身邊把生把臺面的這個高度跳到相應的所需要的高度;跟設備也是互聯的,一個產品到了一個測試的一個設備,比如說他們就溝通互聯的,然后知道現在哪個產品我需要對它跑什么樣的測試項目,也就是說這個互聯他們做得比較好。他們也分析了,我們跟他們一起發現這樣的就是變體就不同型號非常非常多的情況下,而且裝配工作很復雜,很多不同的產品有很多不同。這樣的情況下,現在做全自動化是很難的,因為柔性到目前來講還不夠。
但是通過我們跟他們在這個系統里面實現的通過這個互聯,就是把揉把揉性提高了到一個很高的水平,這種情況下現在哪怕他們需要插單,或者哪怕他們的原來的生產計劃需要做調整,就不需要在車間很多很多不同的點人為做一些調整。這里如果生產計劃的順序改變,那也是每一個產品自己經過我們的車間跟相關的它需要的主體,不管是物流系統,貨架等等,設備,來溝通和說我是誰,我在這里需要什么,然后工人也得到相關的,從平板上面的自動的這個指導。
對我們詩道芬來講,一個智能工廠是由這四個主要的模塊組成的。當然右邊能看到的,現在大家講的數字化是實現互聯非常非常重要的,最關鍵的一個模塊。它當然又是建在自動化的基礎上的,自動化它本身是第三次工業革命。左邊兩個模塊我們能看到的一個是模塊化,尤其如果想做到大規模定制,當然我們也要看是什么樣的行業,什么樣的產品。可能今天聽眾有些領導,他們的行業可能不會談到產品的模塊化,但很多尤其在離散制造方面,對他們來說這個話題是非常重要的。
模塊化就像我們剛才這個案例里面看到的,它不只是針對產品的模塊化,而是現在很多企業也開始想我們的生產和布局的模塊化能這么做。最左邊,我們認為也是非常重要的一塊是精益,流程本身的精益化。如果我們不把流程做優化,哪怕實現自動化和數字化,但是流程本身還是復雜的,有很多多余的步驟在里面,這個最終的結果對我們來講也不會算是智能的。
我現在在中國已經七年了,做了幾十個項目,然后在里面也跑了很多很多公司,看了幾個車間也看的比較遺憾,看他們也想做智能制造,但是可能那個時候也還沒完全理解透。然后就想盡量先把自動化水平提高,但有一點盲目,他們可能花很多的功夫來看,也在這里怎么樣可以用機器人來替代一個工人,實際上最終可能會有很多位置放機器人,但是他們的這個增值的這個作用其實不是很高,反而應該先來看我怎么樣可以通過精益改變我整個布局,我整個這個價值流。
最終可能很多位置,整個我們的布局或者價值流會改變,這里現在不管是工人或者機器人都不需要,因為比如說我們可以實現連線,最終可能這么一個工程,他沒有多機器人,但是它也沒有很多多余的機器人,所以對我們來說還是精益是非常重要的,而不只是從我們詩道芬(公司)的角度來看。我們知道現在做的比較好的企業像西門子,博士等等也有很多,他們把他們的智能制造的一個項目團隊跟原來的精益的團隊甚至放在一起了,因為他們在他們的試點項目當中也發現了兩個其實是分不開的。
最下面還有一塊是領導力,領導力也不只是一個空話在這,而是做了很獨項目之后我們認為很多的知識也是可以從外面帶進來的,但是是誰來推整個轉型或者升級的一個過程,還是需要高層和中層管理對這個智能,包括對未來的一個愿景和發展方向。
第一,有很清楚的愿景和想法。
第二,很積極的一個參與。不然項目的成功可能性一般就是不會太高。
最開始的時候我說了,我們是咨詢公司,我們自己不生產硬件,也不做軟件,我們做的就是頂層設計,我們就來幫我們的客戶解決你為什么要需要一個智能工廠?你到底需不需要?你未來智能的因素應該在哪里體現出來?我們幫他們分析目前的生產流程,來看整個價值流,從布局當中來看,在哪里做很大的改變或者做提高。如果我們做這樣的比較全面的,不管是新工廠規劃,或者已有的工廠的轉型和升級項目我們一般會有一系列的不同的工作流,剛才這個圖上面能看到。
這里第一個工作流,也就是剛才已經談到的愿景工廠的愿景或者概念,也就是說為什么我們需要做智能工程,不要盲目地因為別人做也做,而是理解最開始的時候講到的商業模式會怎么樣改變?我目前在哪里?然后就決定我需要往哪個方向發展。我在其他的從2到7這些工作流里面,智能的因素具體應該在哪里體現?
在產品設計方面,我們幫我們的客戶做兩方面的工作:
第一,我們有專家可以幫客戶做模塊化產品模塊化方案,但是因為產品模塊化方案一般不是一個短期項目,而是真的把目前的這個產品規劃做全面的模塊化,一般公司需要十幾年的時間了,尤其如果還有很多的產品目前正在處于在產品生命周期的前段。
第二,在產品設計方面我們經常做的工作是跟合作伙伴一起來規劃,如果做自動化項目,它的一些零部件,產品的一些具體的設計經常需要做一點調整,大家肯定經過DFM。
供應鏈上面我們幫我們的客戶不只是就是通過現在EDA做一個數字化方面的,比如說跟供應商的一個連接,剛才談到的這些EDA跟供應商的連接,其實好的公司在好的行業,在20年前的時候已經實現了。這實際上也是一部分工作,但是我們經常也需要花很多時間,尤其是在出發點可能還沒有高的一些企業里面,是把他們做供應商管理和供應商開發流程和行為本身上面。
汽車行業它為什么做得這么好?汽車而言,它的智能水平,它的經濟水平為什么這么高?因為他是一個價值鏈,一條鏈子的總體強度就要靠他最薄弱的一個環節,汽車行業很早就意識到了。我跑了幾個中國客戶,尤其是一些龍頭企業,他們的老板也跟我承認說,其實我們更多是壓迫著我們的供應商,因為我們量多,我們給他們一個圖紙,然后跟他砍價砍價,然后讓它生產出來,但實際上沒有把它當做一個戰略的一個合作伙伴,更沒有就是把一些研發方面的職能放在他身上。
但往往如果我們供應商常年來生產我們的零部件,它其實早就成為了相關的生產技術的專家,他知道最先進的生產技術,而且他不止給我們做產品,他經常也給別人做產品,所以它其實更加知道和應該讓我們知道,這個產品如果改變一點點他的一個加工的一個工藝或者流程,或者一點點做這個設計形狀的微調的話,可能不會影響我們的使用,但可能就是會大幅度降低材料成本或者生產周期。然后這方面的工作怎么樣管理自己的供應商?怎么樣開發它們?怎么樣做相關的審核和合作?這個流程工具方法本身上我們也幫企業引入。
其他這里能看到的,像供應商在園區及時供貨配送,這個圖是一個OEM,就是法國很小的那個汽車,只有兩個座位的smart那個汽車工廠,他們做得非常好,在十字形的一個裝配線周圍,所有這些模塊都是他們的供應商。比如說椅子供應商,或者車軸的(供應商),或者發動機的(供應商),通過信息要的這個自動化的運輸線,按時,按順序就JIT,JIS把這些按訂單來生產的產品和零部件送到總裝線上面相關的所需要的位置。
當然不是每一個公司都像奔馳,可以霸道的建新的園區的時候就類似于命令供應商在自己總裝廠旁邊也建一個工廠。
如果我們談到智能制造,柔性很高,速度很快,這個跟供應商的總布局,從這個運輸合作就是這方面的來看也需要考慮和優化。談到生產體系了,工作量就很多了。在這里面就包含詳細的價值流。具體我哪些工作步驟,不同工作步驟之間應該是什么樣的緩沖區?什么的倉庫其他的等等。生產體系里面當然也包含傳統的其他方面,想快速換模,TPM,可視化等等。
第五,自動化和布局。前面在生產體系詳細的價值流給制定了,這是其中一個重要的部分,也是自動化。前面我已經說了我們不生產硬件,也不叫軟件,我們做的也就是這個頂層設計,但是因為我們不只是做好看的PPT,而是我們真的很有針對性的給我們客戶做一個量身定制的一個方案,也幫他們做實詩的支持,所以我們也有一系列的經過驗證了,很多合作項目當中確認了他們的一個實詩能力這么一些伙伴,不同方面的,大數據方面的,數據分析方面的,包括自動化方面的,其他方面的,工程方面的都有。
然后跟這樣的伙伴一起,比如說在自動化方面的也來分析,哪里有潛力做自動化,然后做相關的計算,投資回報期等等,最終一起來確定哪里需要做。這些知道了詳細的價值流和自動化項目,才能確定未來工廠的一個最優的布局,知道這個最優的布局了,其實才應該給他蓋上一個殼,才應該想最好的這個廠房是什么樣子的,而不是先建立一個廠房,然后自己很開心,再找其他公司來詳細的規劃生產怎么擠進到廠房里,這樣比較可惜,因為已經受了很多限制因素,沒法做到最優。
這是我們一般做布局規劃的一個理念,我們不會像下面能看到的,大部分公司是這樣做的,其實從目前的狀況,然后一步一輪一輪的來做優化,我現在的布局,我現在的生產流程和和價值流,然后就是看一步一步怎么優化,而是我們一般情況下把他們都先不考慮,拿一張白紙,然后考慮如果我們什么樣的限制因素都沒有,預算方面的,廠房什么,什么面積方面的,全都沒有什么限制因素,我們最理想的一個價值流和布局應該是什么樣子的,然后在這個基礎上面再考慮。不光是預算,其他的廠房等等方面的限制因素,再到一個最終可實現的方案,然后我們發現這樣做往往比另一個做法要最終結果好很多。
這里是原來我們給海爾做的一個項目其中的一小小的部分,這里想強調的是我們詩道芬的價值體現在這方面,他們的整個生產體系價值流和生產模式是不是合理的?還是該不該改變?以前海爾所有的工程是在發泡,就是一個比較關鍵的一個步驟,之后有了一條曲線,節拍也很快的,大概十幾秒的這么一個最終裝配的一個曲線。經過我們分析和規劃之后,我們發現他們從柔性,從速度,質量管理方面,其實他們的產品更適合做更短的平行的四五條這樣的總裝線。
開始的時候當然也有了很多阻力,因為還有很多不同的冰箱工廠,他們都已經習慣了原來的一個模式,大家都說我們很多年就這個模式來做的,為什么要改?所以我們也花了很多時間跟他們高層和中層來談,但最終他們也意識到了,的確有很大的好處。從我們這個項目作為一個試點之后,他們逐步的后面就開始把這個模式復制到其他工程。
第六,數字化方面也是工作量就比較多,我們做的主要是頂層方面的,一方面是在我們自己做工廠規劃或者價值流設計這方面,就是用模擬軟件。我們雖然也可以做3D的比較好看的未來工程的一個可視化,可以飛進去這樣看未來的工程。但我們認為做一個全面的3D的模型,意義不是很大。我們更多的用的模擬軟件是在一些關鍵的,比如說瓶頸的一些步驟上面或者一些生產階段上面,我們通過這個模擬來論證和驗證我們的規劃是不是合理。
其實不一定是可視化或者很直觀很好看的一個模擬,而更多是一個數字模型,它所有的不同的生產步驟,不管他從什么不同的參數,它的什么加工的速度,其它自動化,設備的參數,生產計劃,順序等等,包括緩沖區的那些大小,都輸入和建立了這么一個數字模型,然后我們就可以跑不同的模擬來看,在不同情況下,我們整個這個生產體系會怎么反應?不同步驟上面和階段上面的利用率會是多高?我們是否就是其中有了一些步驟或者機床,或者自動化設備,我們規劃的太慢或者其實也不需要高端的一些參數,或者有沒有一些緩沖區,太小或者太大,就通過這樣的模擬能驗證。
另一個在數字化方面,我們做的比較多的工作就是幫企業做一個從IT方面頂層的一個設計。現在還有很多客戶他們可能還沒有MES,現在大家都想引入MES,如果找西門子什么的,通用等等,找他們,他們都會說我們的產品很好,的確也是很好,然后他們說什么功能都可以實現,你告訴我你要什么我們都可以做。但我們很多客戶的問題恰恰是他們想知道,從業務流程的需求來看,我們需要哪些?哪些我們其實不一定需要,然后這里面也就是我們的價值,我們就是在規劃未來的這個工程,我們可以說你需要哪些功能模塊?我們分析其它的已有的系統。
比如說WNS或者ERP,現在ERP越來越往MES來發展,MES越來越多的功能網ERP的方向發展,重疊的地區越來越多。來看哪些已經有,通過什么樣的整合方案可以說哪些功能不是放在MES里的,比如說在其他系統里面已經有,然后通過實互聯也可以解決,最終具體的實施一般還是跟具體的IT的實施公司來做。我們還幫客戶做的經常是在產品選型方面的,制定一些需求。比如說對MES系統,跟不同的供應商來談,最終就是可以給客戶做一個建議,選型方面的。
看到人員和組織,在這方面也有多方面的培訓,這里能看到的是一個我們相信最好的培訓不是在課堂里,而其實是在做項目實施和試點項目的過程當中,就是應用這些工具和理念,再點上面做一個優化。帶著客戶的人跟他們一起做,從一個試點到另一個試點,他們的作用越來越大,我們到最終只提供支持。這樣的話最好是客戶到最終有一個自己很強的團隊,持續改善也是一樣的。
這里還寫了電子車間管理,我們現在也幫很多客戶做數字化的這個車間管理,但我們認為最大的難點和難題其實不在于怎么樣做數據的采集,屏幕上面系統上面那個顯示,這么多數據現在顯示了,其實不管是在白板上面,或者在平在屏幕上,怎么用這些數據?人怎么樣基于這些數據和可視化做溝通?做車間管理?做問題的解決?這問題的跟蹤?哪些問題應該現在在什么層次上面去談?以什么樣的方式?哪些不解決應該找別的方法去解決?哪些應該升級?從上往下應該怎么樣就是提供支持和資源?這個往往需要花的時間比建立屏幕本身要多很多。
最后一個項目管理,因為我們做項目我們不會自己來做,然后交給客戶,然后說你自己實施,而是我們從最開始跟客戶團隊成為一個團隊,從規劃到實施跟他們一起。所以從項目管理方面,尤其是如果是比較大的建設或者轉型的項目,很多不同的工作流,他們互相連接也非常多,也一樣需要有很多好的工具和可視化的工具來跟蹤總體項目的一個進度和一些問題。
已經有一點超時了,也快結束了。這里想跟大家講智能轉型,這個群里我看過是第97個講師,大家都聽過很多很多內容,但是到底從哪里開始,這是我們接觸的很多客戶的實際問題。今天前面已經談到的,首先有一個愿景,知道工業4.0和智能制造對我這個企業意味著什么?對我來說帶來什么樣的機遇和挑戰?然后應該分析我目前的情況從不同的維度和層面,從精益方面,從自動化方面,從數字化方面,我現在水平是什么樣子的?這些知道了,我知道這個愿景,我目前的情況才能做一個比較系統的全面的一個發展規劃。
在這個發展規劃的基礎上面再一個一個工作包,知道它的一個長度作用,它的前后跟其他的工作包的一個關系和聯系,這樣比較系統性的來做轉型,而不是在這里點到點的孤島似的,這里做一點,那里做一點自動化,這里做一點數字化,然后希望很矯形,最終的話所有的點到點的那些優化突然就是會拼成一個整體。
最終在這里跟大家分享一下我們一些在智能制造做的部分項目,這里也能看到像德國公司,航空的,航天的,包括我們今天分享的這個案例,SW這個德國的這個工程,包括海爾,沈陽機床是在它下面的一個事業部,現在通過幾年的項目做了比較成功的一個事業部,現在又往其他的事業部逐步來復制,像中聯重科的一個智能工廠規劃項目,卓郎等等都是我們做的項目。
互 動 答 疑
提問:怎么做到恰到好處的連接人和機器人?
答:這個恐怕就沒有一個標準化的一個很簡單的一個回答,就像精益工廠當時沒有一本書大家買了,然后就完全按照這個來做就可以了,沒有一個模板工程,智能制造也是這樣子的。每一個行業每一個生產體系,每一個流程,它的特殊情況太多,所以我們不同客戶我們也沒有一些標準化的一些太多的現成的這樣的方案,直接說這個可以從這直接就是復制到那兒。
當然有一些有一些具體的,我們在其它工作就是做過的一些一些案例和這個經驗可以復制,但是總體來講還是需要重新來研究。我們在這里面跟很多的企業,包括中國比較好的自動化的,公司已經有比較好的合作,一起做了項目,在我分享的那個圖上面,能看到一些,不一定是我們做過的,但是也能看到一些案例,人機合作。這里有一個圖,比如說是這個機器人只是從這個盒子里面把比較重的零部件給這個工人,右面這個圖也是這樣子的,承重比較高的工作由機器人來做。但具體的詳細定位還是由人來指導這個機器臂。如果我們做比較大的項目,從剛才里面問的初步的調研,做到詳細規劃,詳細規劃做完了大概要一年多的時間,具體還是要看工廠有多大,規劃詳細程度。
這個也真的要看具體的產品,沒有一定的說RIFD有什么大的好處,在所有情況下。尤其在我們今天看的這個案例里面,為什么用了RIFD?因為他們沒有一個具體的一個工裝,把這個產品放在一定的每次同樣的位置,我們還是用工人的這個工作保持它們的靈活性,用條碼,不是太合適,不光是條碼或者二維碼,哪怕做3D掃描,它的可靠性經常也不是很高。他們用的RIFD在這邊是被動的RIFD,其實它就是一個編碼,它就是像條碼一樣的是通過RFID,RFID上面通過磁鐵放在變速箱的空殼上,RIFD上沒有寫任何數據,也就是一個編碼,就是告訴系統我是什么產品,所有其他的相關的信息,我現在到了什么步驟,我現在加工的一些參數什么樣,現在質量測試的結果怎么樣,最終還是都存到系統里。
提問:AGV如何從倉庫拿到訂單,需要的準確數量的零件?
答:從我們立體庫相關的這個物料是自動的,就是到立體口的出口,那邊還是有工人把相關所需要的那些料放在一個鐵盒子里面,然后從這個鐵盒子里面再是低的、矮的那個AGV,把這個鐵盒子送到相應的裝配單元的邊上。
這個說實話,我們還真的沒有一個具體的數字,半成品單品價值。因為真的要看整個的體系,現在就是光說RIFD跟RIFD的這個讀寫器,這個真的已經成本非常低了,而不需要是高附加值產品才能做。如果談到AGV就真的要看是什么樣的一個AGV方案。像他們這種AGV他們其實不叫AGV無人車,他們叫智能物流什么支持體系,反正基本上也就是一個高技能的一個業績比他們是自己開發的。以后他們雖然也打算賣在市場上,但是價格至少到目前來講也是比較高的。這樣的話就是要看,如果談到AGV,具體需要什么樣的技能的AGV了。然后現在中國的一些AGV的制造商能力也也越來越高。是簡單的來說,我們沒有一個很簡單這樣可以告訴您的一個一個單價。
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