李總認為，數(shù)字化制造另一個重要價值是提高效率。中國制造企業(yè)更多地是考慮如何控制成本，而西門子更重視提高效率。通過效率的提高，可以在人工成本不增加的同時，增加產(chǎn)能。例如，西門子安貝格工廠1990年投產(chǎn)，當時是1萬平米，1000名員工。25年之后，產(chǎn)能翻了七番，但面積和人員沒有增加。安貝格工廠的產(chǎn)品有幾百種，每個訂單都包含多種產(chǎn)品。因此，西門子成都工廠綜合應(yīng)用了SAP ERP系統(tǒng)和西門子Simatic IT MES系統(tǒng)。ERP系統(tǒng)接到訂單之后，自動告知補庫，自動計算物料消耗。如果在生產(chǎn)過程中，有一個元器件有問題，則系統(tǒng)會自動停止使用了該器件的產(chǎn)品生產(chǎn)，這些工作可以替代很多白領(lǐng)。例如整個西門子成都工廠的倉庫管理人員只有12個人，每個班次只有4個人。所以，未來企業(yè)的管理，可以更多的通過使用軟件來替代管理人員。西門子在蘇州和德國紐倫堡的倉庫與生產(chǎn)通過MES系統(tǒng)緊密聯(lián)系。西門子成都工廠大部分設(shè)備是自動采集數(shù)據(jù)，也大量應(yīng)用了RFID。在生產(chǎn)過程中，如果數(shù)據(jù)沒有完成采集，流程就通不過。設(shè)備的狀態(tài)，如貼片機和烘箱，通過工業(yè)以太網(wǎng)來進行數(shù)據(jù)采集。
西門子成都數(shù)字化工廠柔性裝配線的員工工作臺
西門子成都工廠的戴霽明經(jīng)理帶我們實地參觀了工廠的生產(chǎn)現(xiàn)場和立體倉庫。生產(chǎn)現(xiàn)場面積不是很大，工人也不多，設(shè)備布局很緊湊，自動化程度很高，這是我的第一印象。
在廠區(qū)的參觀通道旁邊，通過一面展示墻展示了西門子數(shù)字化工廠的數(shù)字化研發(fā)、數(shù)字化生產(chǎn)、數(shù)字化物流和數(shù)字化質(zhì)量管理體系。其中，質(zhì)量看板通過西門子的MES系統(tǒng)可以實時顯示質(zhì)量看板，通過不斷鉆取，查詢出現(xiàn)質(zhì)量問題和不同維度的質(zhì)量統(tǒng)計信息。另一個屏幕則顯示了對制造與裝配過程的仿真。
生產(chǎn)現(xiàn)場在大樓的二層，現(xiàn)場有兩條前道工序，主要是電路板組裝生產(chǎn)線。中間通過自動化的立體中轉(zhuǎn)庫，將已加工好的電路板和其他零部件轉(zhuǎn)送到后續(xù)的五條產(chǎn)品組裝生產(chǎn)線，完成產(chǎn)品的裝配和包裝。在各個關(guān)鍵工序設(shè)置了電子看板，生產(chǎn)過程大部分是自動化，員工更多地工作時在處理異常情況，監(jiān)控設(shè)備運行，進行產(chǎn)品的復(fù)檢等。戴經(jīng)理介紹，生產(chǎn)場地的地面有很多圓孔，設(shè)備的線纜通過圓孔轉(zhuǎn)到地板下面來連接，便于靈活調(diào)整設(shè)備的布局。
令我印象最深刻的是，整個生產(chǎn)過程是無紙化的，而且實現(xiàn)了混流生產(chǎn)。產(chǎn)品組裝的生產(chǎn)線布局是在中間的循環(huán)導(dǎo)軌兩側(cè)布置了裝配各種元器件的設(shè)備。導(dǎo)軌上有標準的托盤，托盤上面是半成品，每個產(chǎn)品都不一樣。MES系統(tǒng)會自動根據(jù)生產(chǎn)工藝，將托盤從導(dǎo)軌轉(zhuǎn)移到設(shè)備的導(dǎo)軌上，將產(chǎn)品移動到某臺設(shè)備之中完成相應(yīng)工序。這種混流生產(chǎn)的模式用于工控產(chǎn)品的生產(chǎn)效率極高。我認為，標準化、系列化和模塊化設(shè)計是實現(xiàn)電子產(chǎn)品混流生產(chǎn)的基礎(chǔ)。它不同于汽車行業(yè)總裝的混流生產(chǎn)，具有很強的靈活性。大部分設(shè)備是自動生產(chǎn)，個別工位采用人工。我想這就是權(quán)衡了人和機器各自的優(yōu)勢之后的最佳選擇。
參觀完生產(chǎn)線之后，我們實體觀摩了立體倉庫。該倉庫高達18米，運動控制精度很高，實現(xiàn)了物流管理的全自動，通過生產(chǎn)訂單驅(qū)動，到自動倉庫取貨和補貨。成品并不進入該倉庫，而是裝配和包裝完了直接發(fā)運。
通過此次觀摩，我初步領(lǐng)略了西門子數(shù)字化工廠的內(nèi)涵：
1)從產(chǎn)品研發(fā)、訂單處理到生產(chǎn)調(diào)度、數(shù)據(jù)采集，通過多個信息系統(tǒng)的無縫集成實現(xiàn)閉環(huán);
2)通過數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)高效率、高質(zhì)量;
3)通過MES系統(tǒng)和柔性的生產(chǎn)線，實現(xiàn)電子產(chǎn)品的混流生產(chǎn);
4)通過人機協(xié)作，實現(xiàn)高效生產(chǎn)。
在參觀過程中，我不斷在回味工業(yè)4.0的核心CPS(Cyber Physical System)的含義。的確，CPS需要實現(xiàn)信息系統(tǒng)之間，信息系統(tǒng)與人、信息系統(tǒng)與設(shè)備之間的互聯(lián)。
那么，西門子成都工廠是否已經(jīng)完全實現(xiàn)工業(yè)4.0? 我想，答案實際上是：工業(yè)創(chuàng)新是一個長期的持續(xù)改進的過程。工業(yè)4.0是一個愿景，不論是西門子還是其他的工業(yè)巨頭，都在不斷改進，結(jié)合自身的產(chǎn)品特點，尋找一條走向工業(yè)4.0的路線圖。
為了進一步探究工業(yè)4.0的本質(zhì)，e-works將于4月組團前往德國考察。其中準備參觀西門子安貝格工廠。到時候，我再給讀者帶來深度報道。
