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德国工业4.0最核心居然不是技术,是人

浏览次数: 日期:2015年9月18日 13:40

▌德国工业4.0到底长什么样?

  可以看到在德国工业4.0不再只是口头远景,而是具体落在实践,重点涉及在汽车,航空行业,以及技术含量很高的一体化生产领域。虽然每一个领域发展的成熟度不同,最终都会被涉及,通用电气ceo杰夫伊梅尔特说“未来,每个企业都将成为一个软件公司”。

  德国整个汽车制造领域,都处于工业4.0的实施过程,目前每年400亿欧元用于软件开发,2500亿欧元投入硬件。

  对比中国而言,工业4.0对整个系统程序优化落实到位,可能中国的同行需要加大更大的投资力度才行。

  ▌哪一些领域会被工业4.0涉及?有以下五个方面:

  对于统一认识相关架构以及随插即用的合作基础;数据交流平台服务对象从erp到自动化转换;通过rfid技术来运输,用于物流领域;在能源领域,对mljt3d打印机,step等系统化处理;通过加强云安全实现云运用的信任。

  ▌工业4.0来袭,你的智能工厂需要做那些准备?

  需要强调的是,践行工业4.0,一定不能跳过精益管理这块,据我所知,中国企业很容易跳过这块,看到有了信息化智能化,就可以节省人力成本,但并没有那么简单。直接跳过精益管理是不可能完成工业4.0的。

  德国经历了20多年的精益管理准备,因为人工成本和老龄化的背景,先在人海战术和信息智能比例的考量,再运用经验去贴近智能化。我们需要将对工业4.0的高度热情,先投到精益管理,德国有一句谚语说,一个傻子有了工具,他还是傻子,但有了工具之后的傻子,破坏力更强,这并不是说中国企业不会精益制造,只是需要把三个前提条件重新认知。

  关于工业4.0,很多德国企业也有三大认识误区:

  1、和数字化工厂没有任何联系,要实现信息化自动化,把生产过程相关数据有输出性的储存,进行内部联结,而不是直接上智能生产;2、很多生产商觉得自己和工业4.0没有关系,我的观点是未来所有生产领域都不能脱离工业4.03 、信息化路径管理没有做到位,以为只要工业4.0了,就可以有效率了,其实任何一方面都需要精细化,尤其对精益管理的投入,使路径效率提高才能实现效益最大化。

 

工业4.1系统长什么样,看这一张图就够了

  德国公司的经验是把策略放在首位,然后辅助进行对服务,产品,工厂三方面的智能化。

德国践行工业4.0也走了很多冤枉路,西门子,宝马等公司的经验是,策略才是最重要的。即便建成了智能工厂,创造了智能产品,但最终抵达用户是无用的,对公司发展成本太高。所以,策略为先尤为重要。

  其次,对管理(尤其建设软文化)的优化需要重新认识。很多企业觉得IT标准化,数字化联接更为重要,看看戴姆勒如何实现工业4.0,它会注重软件开发,让人车互动,这将影响到后台所有模式的变革,涉及供应商,合作伙伴,用户都变了,导致生产流程的变化,最终都要回归到领导层对变革的理解和战略决定。

  在智能工厂的一般状态中,包括数字化,智能数据,智能生产,CPS(信息物理系统),联接,智能物流六个模块。

  来看看几个案例吧,3d打印在零部件生产,样品展示,系列产品都会有广泛应用。短短两年时间,助听器行业基本上都完成了额外加工替代的转型。

  而通用电气使用3d打印机来生产某些喷气式发动机的燃料喷嘴,同传统的生产方式相比,节约成本75%,在此之前需要生产并组装20多个零部件的工序,被一步到位的3d打印机取代,年产量达到45000件。宝马和本田使用3d打印技术,销售商可以在终端为顾客直接提供零部件。比如宝马用3d打印的雨刷,根据用户的使用情况,给您定制一个专属雨刷,实现降噪。

  需要提醒的是3D打印技术对应的产品前提是高价值的领域和个性化的定制。

  来看看智能工厂对德国sew公司生产带来的改变和两种生产方式的不同,变革一目了然(1980年的场景和现在很多中国企业还是很像的)

  ▌西门子,SEW,奥迪让你知道什么是工业4.0标杆

  德国工业4.0在以下三家企业的应用实例充分说明了发展现状,西门子是高度自动化,将it和精益管理结合;sew主要在CPS(信息物理系统),用数量有限的it技术来完成精益管理和科技自动化联接;奥迪是关于整车框架组装独立自主的生产系统。

  西门子amberg安贝格工厂拥有欧洲最先进的数字化生产平台,它只针对电子元件的生产,亮点是24小时完成生产直接运货。

  其特点是要求员工有精益管理的执照,首先会对每个员工进行培训,费用是每人15000欧元,人员编织变得顺利后,再过度到工业4.0,着重质量提高和降低成本。德国的人工成本大约为中国的5倍,所以,工厂的目标是当天收到订单,当天完成并提供给顾客。

  由于实时监测并挖掘分析质量数据,次品率大大降低。工厂负责人卡尔·比特纳说,该厂质量合格率高达99.99885%,“全球没有任何一家同类工厂可以实现如此低的次品率”。

  我参与到了这个工厂相关建设,关键数据体现为每班次300名工人,每秒生产1个设备,每年1200万件simatic产品,每天产生5千万条步骤处理信息,通过听取员工的建议,生产效率提高了40%

  对比中国工厂,是先考虑投入大量的劳动力,但这里只有每班次300名工人,效益率可见不同。

  一杯咖啡的时间,一个新产品出现了。在整个生产过程中,无论元件、半成品还是待交付的产品,均有各自编码,在电路板安装上生产线之后,可全程自动确定每道工序;生产的每个流程,包括焊接、装配或物流包装等,一切过程数据也都记录在案可供追溯;例如焊接温度,加工一个螺丝的时间等,而这套系统适用于所有员工,通过drill-down系统,实现细节直观化。

  更重要的是:在一条流水线上,可通过预先设置控制程序,自动装配不同元件,流水生产出各具特性的产品。

  管理文化有一点特别值得提出,它的目标是每个员工每天下班之后,比上班更聪明,寻求解决方案,而不是论成败的肇事者。

 ▌20年精益管理成功典范Sew急迫转型

  Sew创建于1931年,是个家族企业,在发动机,发动机自动化领域的领军者,大约16000名员工,2014年度销售额是25亿欧元,涉及领域包括发动机,变速箱,减速机,所组装所需的相关部件,电子操控的发动机。

  在这里工作,人就像和机器“结婚”了,生产指令和移动组装助手配对,自动运营的工作台会自动适应员工的需求,比如自动感应身高调节座椅高度,任务自动提示,引导工人进行不同工作程序,并且把机器运输到指定地点。

  工人减少了对流程化的思考,解决了呆板的生产结构问题,这就是工业4.0中发动机组装的应用。在原材料运输方面,在组装车间的每个用于运输的装载盒,都会按正确的顺序设定,从而实现对其的导航。

  在精益管理观念指引下,把工业4.0的概念和精益管理结合,形成“精益工业4.0”,那么就不会把技术当作追求的目的。相反的,效率和人才会被放置在生产过程中心。

  再来看几组数据吧,所需时间减少大于约50%-70%,经济效益提高约20%,工厂总产量增加约30%

 

  ▌奥迪工业4.0,生产的每辆车都不一样

  目前车身制造全部自动化,最终组装还是需要人工,工业4.0涉及的业务有预测维护,3d打印样品,数字化工厂,灵敏机器人协助等,值得提出的是奥迪先数字模拟运营,再投入运用。

  或迟或早,每一个领域以及每一个企业,都将开始转变。

  而新的经营模式需要你去考虑的4个重要问题?

  1、我们这个领域的结构调整和领域范围是如何被影响的?2、精益效益链的构成和竞争机制将如何被影响?3、作为企业需要做出哪些新的策略性决定4、新的产品会带来哪些结构上的调整,由此还会引发哪些挑战此外,还有5个需要避免的错误:

  1、提供一些对于用户而言没有价值的功能2、低估或者错误估计了it安全和数据安全的重要性3、忽略或低估市场上的新竞争威胁4、等待时间太久(工业4.0就是一个远景)5、低估企业内部管理的潜能

  ▌学霸互动:玩转工业4.0,最重要的先过“精益管理”这关

  聂卫华:针对重工业企业,比如石化企业,钢铁企业的设备管理,火电厂应该怎么进行工业4.0实践呢?

  答:我接触钢铁行业多一些,简单说几个应用是像之前sew案例类似的用于智能化运输机,精益管理,3d打印机。戴姆勒的框架需要冲压,会预先检测机器设备是否对该工艺可完成,分析新材料和工序能否完成加工。

  文斌:在中国怎么践行工业4.0呢,先在内部完善精益管理,搭建erp系统,还是直接建一个智能化工厂呢?

  答:在德国做的比较多的,不是大规模的去建新工厂,还是先从精益管理着手,提高单个工人的生产效率。

  高维嘉:在中国企业实践erp管理系统,大家对其基本了解还不是很到位,到底应该如何实操?

  答:德国大多数企业向sap公司购买软件,会以行业为出发点,给你的公司系统设计时,会考虑竞争对手有什么优点可以学习,持续更新,在德国买的不是一套软件,而是改良版的解决方案。

  王平生:推行工业4.0最容易,最困难的地方在哪里?在实施工业4.0的过程中,有什么负面的影响吗?

  答:对于在座的企业家,我想强调的还是“管理”,只有领导者的观念明确清晰了,战略考虑全面到位了,才能做出决策。最终还是一把手以及核心团队的变革过程。

  最典型的负面影响是盲目看重科技的含量,但最终要考虑是否适合终端用户,有没有价值,如果先期投入过大,最终将得不偿失。

  陈文飚:工业4.0对消费品行业的影响,请分享成功的案例,比如鞋子。

  答:对于重工业而言是自动化生产系统效率的提高,对于消费品行业,主要是加强个性化,高科技便利产品体验,比如网球装备生产商babolat百宝力,在球拍手握部位通过感应器装置和连接设备,提供球速,击打力度,击打点等信息,提高使用者技术。Ralph lauren t恤通过添加app,将相关数据传送,如所行进的举例,燃烧的卡路里,运动强度等。

  Philips飞利浦的产品gluhbirme hue灯泡,可以通过智能手机来对灯泡进行操作和编程,所以一旦有入室行窃者被发现,灯泡将会自动亮起,此功能也被第三方所使用。

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