西門(mén)子：顛覆不適合制造業(yè)

文/李超 張虹蕾

西門(mén)子：顛覆不適合制造業(yè)

文/李超 張虹蕾

在一棟陳舊的建筑里，幾臺(tái)6層樓高的重型機(jī)器正在接受最后的檢驗(yàn)。很快，這些設(shè)備將出現(xiàn)在汽車(chē)廠的生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)，完成自己的生產(chǎn)任務(wù)。這些龐然大物承擔(dān)的任務(wù)為數(shù)控沖壓，是汽車(chē)制造流水線的第一步。

在過(guò)去十多年中，這些龐然大物的表現(xiàn)還算不錯(cuò)，保持著一貫的穩(wěn)定性和持續(xù)性。車(chē)間的經(jīng)理說(shuō)，過(guò)去幾年，在為福特生產(chǎn)的7條沖壓線中，西門(mén)子提供的軟件扮演了重要的作用，其數(shù)字化技術(shù)的使用，保證了設(shè)備的生產(chǎn)效率。

王海濱對(duì)這樣的改變感到滿意。作為西門(mén)子（中國(guó)）有限公司執(zhí)行副總裁、數(shù)字化工廠集團(tuán)總經(jīng)理，王海濱一直強(qiáng)調(diào)，“企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力可以歸結(jié)為效率、靈活性和創(chuàng)新速度三個(gè)關(guān)鍵要素，而提升這三者也是工業(yè)4.0的最大作用所在”。

在工業(yè)4.0的概念流行起來(lái)后，越來(lái)越多的企業(yè)希望找到參與到這場(chǎng)工業(yè)革命中來(lái)的快捷途徑，相對(duì)于外界對(duì)工業(yè)4.0的復(fù)雜解釋?zhuān)鹾I給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的理解，核心關(guān)鍵詞就是“效率”?！霸谖鏖T(mén)子，當(dāng)我們提到工業(yè)4.0的時(shí)候，我們會(huì)更強(qiáng)調(diào)效率，”他告訴來(lái)訪者，“實(shí)質(zhì)上就是，企業(yè)在已經(jīng)達(dá)到的自動(dòng)化水平、智能化和現(xiàn)有的生產(chǎn)水平生產(chǎn)方式上，再上一個(gè)臺(tái)階”。

所有的故事，都從“效率”開(kāi)始說(shuō)起。

效率改進(jìn)

西門(mén)子與濟(jì)南二機(jī)床的合作已經(jīng)持續(xù)了20年，在這20年間，后者從最初的小兵工廠，成長(zhǎng)為世界前三的汽車(chē)沖壓設(shè)備制造商。隨著汽車(chē)工業(yè)更新?lián)Q代加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，汽車(chē)工廠對(duì)沖壓線的精度、效率和柔性化的要求也在不斷提高。

2010年起，濟(jì)南二機(jī)床開(kāi)始使用西門(mén)子PLM（產(chǎn)品生命周期管理）軟件，由此邁出了數(shù)字制造的堅(jiān)實(shí)一步?！拔覀円呀?jīng)使用二維設(shè)計(jì)軟件30年了，過(guò)去積累的許多現(xiàn)成的設(shè)計(jì)模塊可以拿來(lái)就用。而轉(zhuǎn)向三維設(shè)計(jì)需要從零開(kāi)始，不斷積累?！睗?jì)南二機(jī)床機(jī)械設(shè)計(jì)師李正爽說(shuō)。

2011年至今，濟(jì)南二機(jī)床已先后拿到福特7條沖壓線的訂單。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，它們都采用了西門(mén)子Solid Edge軟件，并集成西門(mén)子電氣設(shè)備來(lái)保證穩(wěn)定、高效的運(yùn)行。

濟(jì)南二機(jī)床副總經(jīng)理張世順介紹，這幾條線代表了世界最高水平，能每分鐘沖壓15件大型汽車(chē)覆蓋件，沖壓線效率的提高，猶如百米賽跑，每提高半秒都無(wú)比艱難。

這是制造類(lèi)企業(yè)生產(chǎn)線效率改進(jìn)的經(jīng)典案例?！皬囊郧暗?2次線到15次線的技術(shù)跨越，如同動(dòng)車(chē)到高鐵的飛躍?！睆埵理槺硎尽?/p>

生產(chǎn)線的更新?lián)Q代是制造類(lèi)企業(yè)生命周期的一部分，特別是2012年以后，隨著中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)進(jìn)入低迷周期，傳統(tǒng)制造業(yè)的升級(jí)成為自上而下關(guān)注的重點(diǎn)。

也就是從那時(shí)候開(kāi)始，工業(yè)4.0的熱潮開(kāi)始興起，直到今天，這個(gè)概念已經(jīng)變得無(wú)比復(fù)雜，大多數(shù)企業(yè)都愿意描繪一幅“已經(jīng)走在工業(yè)4.0大路上”的宏偉藍(lán)圖。

王海濱對(duì)這樣的“熱炒”不無(wú)擔(dān)憂。“不是天天喊著工業(yè)4.0就能實(shí)現(xiàn)。”在王海濱看來(lái)，工業(yè)4.0實(shí)質(zhì)上就是“工業(yè)界在已經(jīng)達(dá)到的自動(dòng)化水平、智能化和現(xiàn)有的生產(chǎn)水平生產(chǎn)方式上，再上一個(gè)臺(tái)階”。

這看似是非常簡(jiǎn)單的一步，但對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，意味著一個(gè)全新的起點(diǎn)?！捌髽I(yè)要不斷嘗試提升自身生產(chǎn)能力。”王海濱解釋道，“更需要依托企業(yè)的好奇心和上進(jìn)心，用一種實(shí)干的心態(tài)提升自身生產(chǎn)線的效率”。

相較于動(dòng)輒“顛覆傳統(tǒng)生產(chǎn)方式”的理念，王海濱認(rèn)為，這是非常重要的一步。“有些行業(yè)確實(shí)需要顛覆性的創(chuàng)新，但不可能去顛覆基本的物理原理、化學(xué)原理，所以在我看來(lái)，顛覆并不太適用于工業(yè)、制造業(yè)?！?/p>

盡管日子正變得越來(lái)越艱難，但在大量制造類(lèi)企業(yè)還處于工業(yè)2.0和工業(yè)3.0的過(guò)程中，蘊(yùn)藏著巨大的潛力。王海濱看到了其中的機(jī)會(huì)，以大型制造企業(yè)轉(zhuǎn)型為例，他表示，西門(mén)子，對(duì)東北地區(qū)的大型制造企業(yè)提供升級(jí)改造服務(wù)。

但外力僅僅是一個(gè)方面。王海濱要提醒的是，企業(yè)“內(nèi)力”的培養(yǎng)是一個(gè)自我修煉的過(guò)程，在這一點(diǎn)上，“企業(yè)需要投入很大的精力”。以最基礎(chǔ)的人才培養(yǎng)為例，怎樣留住成熟的技術(shù)人員也是企業(yè)需要深度思考的問(wèn)題，是短期引進(jìn)救急，還是制定長(zhǎng)期培養(yǎng)機(jī)制，都可以看出一家企業(yè)內(nèi)功修煉的成熟程度。

這和企業(yè)的技術(shù)升級(jí)類(lèi)似。事實(shí)上，短期引入新技術(shù)或者人員不可能馬上見(jiàn)到效益，需要一個(gè)投資期，在這種抉擇面前，企業(yè)就需做好長(zhǎng)遠(yuǎn)的計(jì)劃和目標(biāo)投放?！爸袊?guó)的工業(yè)進(jìn)步不能急于求成?！蓖鹾I說(shuō)道。

這也是一個(gè)看上去容易，但需要打持久戰(zhàn)的過(guò)程。對(duì)于中國(guó)制造業(yè)來(lái)講，現(xiàn)在更多的要關(guān)注處于什么生產(chǎn)水平、次品率是多少，“某些企業(yè)在最基本的工藝和材料方面還有所欠缺，不能單純依靠自動(dòng)化解決，制造業(yè)的生產(chǎn)和創(chuàng)新活動(dòng)需要各個(gè)門(mén)類(lèi)相互配合?！?/p>

王海濱提醒道，中國(guó)制造類(lèi)企業(yè)在對(duì)比同行或者國(guó)際先進(jìn)水平的同時(shí)，“需要抬頭看天，也需要低頭拉車(chē)”。

數(shù)字生產(chǎn)

去年4月份，西門(mén)子與全球規(guī)模最大的亞麻紗制造商之一金達(dá)控股有限公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，宣布雙方將共同建設(shè)新的數(shù)字化工廠。這是西門(mén)子在中國(guó)除西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地（SEWC）之外的又一個(gè)數(shù)字化工廠示范項(xiàng)目。這標(biāo)志著西門(mén)子成功推廣其數(shù)字化工廠技術(shù)解決方案用于中國(guó)本土企業(yè)，幫助其提升企業(yè)管理水平、生產(chǎn)效率和產(chǎn)能。

此后不久，西門(mén)子即發(fā)布了“2020愿景”，將“專(zhuān)注于電氣化、自動(dòng)化和數(shù)字化”，計(jì)劃全面發(fā)掘包括制造業(yè)在內(nèi)的數(shù)字化發(fā)展?jié)摿?。利用?shù)字化工廠提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的速度及效率。

“中國(guó)制造企業(yè)正在全球市場(chǎng)扮演著越來(lái)越重要的角色，數(shù)字化工廠技術(shù)解決方案將幫助它們提升競(jìng)爭(zhēng)力，贏得更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。”王海濱說(shuō)。

對(duì)于大部分中國(guó)制造類(lèi)企業(yè)來(lái)說(shuō)，數(shù)字化仍然是一個(gè)新鮮的名詞，而工業(yè)4.0看上去更像是一次遙遠(yuǎn)的，極具顛覆性的工業(yè)革命。

顯然，對(duì)于生產(chǎn)線效率的改進(jìn)而言，數(shù)字化生產(chǎn)是一個(gè)重要的路徑。此外，數(shù)字化帶來(lái)的智能生產(chǎn)，還將緩解制造業(yè)面臨的“全球市場(chǎng)的波動(dòng)性和不平衡性，緩解生產(chǎn)地的成本壓力、能源和資源效率以及人口結(jié)構(gòu)的變化”帶來(lái)的壓力。

“生產(chǎn)制造的數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的必經(jīng)之路，數(shù)字化制造代表著生產(chǎn)制造全過(guò)程和價(jià)值鏈的數(shù)字化?！蓖鹾I稱(chēng)。在完成生產(chǎn)線的改造后，隨著合作的深入，西門(mén)子的全集成自動(dòng)化（TIA）系統(tǒng)越來(lái)越多地集成到濟(jì)南二機(jī)床生產(chǎn)的汽車(chē)沖壓設(shè)備里。從PLC（可編程邏輯控制器）、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，西門(mén)子的產(chǎn)品和解決方案幫助提高了沖壓線的效率和可靠性。

“數(shù)字化制造”意味著，生產(chǎn)單元和流程都有自己在虛擬生產(chǎn)世界里的“數(shù)字拷貝”。因此，所有生產(chǎn)原件和流程都可以進(jìn)行模擬和計(jì)算。

按照西門(mén)子的理解，要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化企業(yè)有四個(gè)關(guān)鍵要素，應(yīng)用數(shù)字化企業(yè)軟件套件、部署工業(yè)通迅網(wǎng)絡(luò)、確保在工業(yè)環(huán)境下工廠與網(wǎng)絡(luò)的安全以及系統(tǒng)的完整性、以及面向特定業(yè)務(wù)的工業(yè)服務(wù)?！皞鹘y(tǒng)制造一般是先出一張圖紙，然后交給生產(chǎn)部門(mén)做出樣品，圖紙返回研發(fā)部改進(jìn)后再生產(chǎn)。在數(shù)字化制造下，研發(fā)到制造基于同一個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)，改變了傳統(tǒng)制造節(jié)奏，研發(fā)和生產(chǎn)幾乎同步，完全不需要紙質(zhì)的圖紙。”在這一生產(chǎn)模式中，智能數(shù)據(jù)分析和評(píng)估將為工業(yè)決策過(guò)程提供幫助，也對(duì)提高生產(chǎn)率做出決定性貢獻(xiàn)。

按照數(shù)字生產(chǎn)的理念，機(jī)器甚至還可以進(jìn)行自我優(yōu)化和相互溝通，這將使得整個(gè)生產(chǎn)制造效率更高、生產(chǎn)靈活性更高。數(shù)據(jù)顯示，通過(guò)數(shù)字化的工廠規(guī)劃，可以減少產(chǎn)品上市時(shí)間至少30%；通過(guò)優(yōu)化規(guī)劃質(zhì)量，可以降低制造成本13%。而在新產(chǎn)品上市比例、設(shè)備生產(chǎn)效率、產(chǎn)品交付能力及營(yíng)運(yùn)利潤(rùn)率等多個(gè)方面，數(shù)字化工廠的指標(biāo)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)制造企業(yè)。

更深層次上，數(shù)字化的生產(chǎn)將為企業(yè)商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變提供支撐。未來(lái)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)為服務(wù)業(yè)的時(shí)候，更多的要達(dá)到前瞻性的判斷。包括設(shè)備運(yùn)行、健康狀況、相關(guān)隱患等信息，如果能提前形成預(yù)判，就可以爭(zhēng)得技術(shù)升級(jí)的時(shí)間窗口，這是非常重要的一步。