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葛睿宁:智能制造与工业4.0的互联互通实践

导读: 对我们来说工业4.0或者智能制造,在这上面能看到我们叫智能元素,不管体现在数字化、互联,什么智能数据或者CPS所谓的这个信息物理系统,他们都是改变我们的工厂和我们的车间的面目。

葛睿宁:诗道芬(上海)商务咨询有限公司智能制造中心总经理

分享主题:智能制造与工业4.0的互联互通及案例分析

分享大纲

诗道芬简介

工业4.0的核心理念-互联互通

案例分析:模块化布局的智能互联工厂(以变速箱的德国龙头企业为例)

智能工厂的关键因素

企业如何开始转型

葛睿宁:智能制造与工业4.0的互联互通实践

原文实录

很开心今天能在这里跟大家分享一下我们诗道芬公司对智能制造的理解和一个案例的分享。

今天我主要想以这个顺序来讲:

第一,简单介绍一下我们诗道芬公司。这个是为了让大家理解我们是什么样的一个背景,今天我会讲的哪些内容?他们大概来自就是什么样的一个职业的背景。

第二,工业4.0的核心理念,互联互通。可惜之前我不是这个群的会员,没有听过之前的课程,但是我相信大家对信息化和工业4.0已经有很深的理解和了解,但是我可能还是会简单讲一些。

第三,一起来看一个案例分析。这个是德国比较领先的做变速箱和电机的一个企业,他们在德国,在我们的帮助和支持下建的一个示范工厂,是真正量产的一个工厂,那边能看到模块化布局的这种互联。

第四,一起来看智能工厂的关键因素。如果帮我们的客户来做智能工厂规划,都会有哪些工作流?一起来看一下,很多企业他们现在面临着如何开始转型的问题,我们就对这个步骤的顺序有一定的想法,那我们开始。

首先我们诗道芬公司是一个咨询公司,我们做的也就是管理咨询,主要是围绕着这几块内容。我们出身就是精益管理,近几年我们也做了很多智能工厂和工业4.0的规划和转型项目。除此之外我们还有一个团队做采购和供应商管理,然后还有世界级的领导力,比如说车间管理这块。

我们的总部是在德国斯图加特附近,在欧洲几个国家都有分公司,在巴西也有分公司,今年在墨西哥也建立了一个分公司,中国分公司的总部是在上海,然后在其他城市也有办公室。

我们是1994年的时候创立的公司,当时是一位德国先生,他以前在奔驰的一个卡车车轴的一个工厂负责过精益转型。正好是80年代的时候,很多德国的OEM汽车公司,他们就开始从日本引进精益。正好就是哈斯先生在这个工厂负责了做转型,当然精益永远做不完,但是他做得挺成功的,然后发现德国工业领域很多都有这方面的优化需求,所以他出来建立诗道芬公司了。我们来中国现在也已经有12年的时间了,2005年的时候,主要原因是因为我们很多德国的客户,比如博士、大众等等,他们就在中国建厂,然后要求我们帮他们在这里给他们做工厂规划,包括生产体系的搭建和优化。

我们现在全球咨询师大概有260个,其中大概有40个在中国,我们主要的客户都是在零散制造行业,主要是在工业工程。比如说制造设备机床之类的,汽车配套商、航空航天、电子产业这些居多。

现在来看我们中国的部分客户,这样大家也都大概知道我们给哪些公司做过项目,这里面看到汽车的德国的汽车公司,也有一些不让我们放他们的标志,由于marketing的原因,其实奔驰宝马也在里面,他们的供应商像博士等等,也都是我们的客户。其他方面的像机床,这里能看到德玛吉、艾玛克等等,都给他们做过,从局部做部分的优化和精益的优化或者智能的一个项目,到全面的转型项目和工厂规划项目都做过。

我们现在终于进入这个讲座主要的课题,在这页上面,我想跟大家讲的是,对我们来说工业4.0或者智能制造,在这上面能看到我们叫智能元素,不管体现在数字化、互联,什么智能数据或者CPS所谓的这个信息物理系统,他们都是改变我们的工厂和我们的车间的面目。但是我们认为做项目的时候每一个企业首先需要理解的是这些元素除了工厂以外,它首先是怎么样改变产品的事,怎么样改变我们怎么样通过产品提供服务?这些我们理解,我们才能知道以后的商业模式会有什么样的改变。

知道商业模式是怎么改变的,才能知道我的工厂从哪些方面应该是智能的,包括前后在这里也能看到供应商和客户或者下游的一个步骤,也是他们需要怎么样配合。然后作为基础下面能看到,我们还是认为精益是一个非常重要的基础。

这图我就不打算跟大家都花太多时间讲,因为我相信大家都已经听过很多,工业4.0第四次工业革命,必然也有前三次,在这里第四次革命所谓的互联化或者网络化,值得说的是在德国,当然其他国家也是。也有人在怀疑说,这真的是第四次革命吗?还是它其实只是第三次革命的一个延伸,今天可能讲完了,大家也都会在想这个事情。

其实工业4.0它不是具体的一个技术,它不是云端计算什么的,而是它是怎么样去通过信息物理系统,把之前很多已有的技术再进行互联,当然这个互联的很重要的目的也是优化我们最重要的KPI。从质量到成本,到交货期,也就是生产周期,所以提高灵活性,提高生产效率,提高质量水平,具备实时能调整和优化价值流程,这些都是重要的目的。但是上面就是写的这个大规模定制,这就是对很多企业来讲,他们很重要的一个,最终就是想达到的一个目的。前面我刚才跟大家讲,我们的客户,主要是德国企业或者德国企业去居多,但是近几年因为现在中国在做中国制造2025,然后很多中国企业现在也做的越来越好,然后也想做智能制造,或者转型。

近几年我们也有中国企业作为客户,其中一个项目也是前面介绍的时候,大家听到的,我当时也负责过的一个项目是为海尔,在沈阳这海尔集团建立了第一个智能工厂,白色家电的智能工厂,在冰箱产业。当时张瑞敏就是这样,他也看到了互联新的这些技术,能怎么样改变和优化我的生产?但是他没有光看我们生产,而是他看到了整个这个工业4.0和互联,它怎么样能改变整个商业模式。也就是说他认为我能不能通过互联,实现像现在汽车行业在德国已经做的一样,客户如果冰箱坏了,他可以网上自己就是来选择一个适合他的一个个性化的产品,通过不同的模块来选。

比如说高度门往哪里开几个抽屉等等等等,如果海尔就是能保证我四天的时间内把个性化的产品送到你家门口,这种情况下,张瑞敏就认为市场会改变了,然后他们就是会有非常强的这个竞争力了,这个是一个很好的例子,很多企业他们现在就是看这个互联提高的速度和柔性,最终想达到的一个最终目标。

我现在想直接开始讲我们的一个案例,因为经常讲工业4.0的时候我们认为是比较虚的,在这个案例里面我认为能看到工业4.0的核心理念互联,就体现的比较比较好。这个我们现在看到工厂是一个德国的制造商,做变速箱和电机,它也是一个世界名牌一个龙头企业。它现在德国有一个工厂,采取了这个新的模块化的这个布局和智能制造的这个体系,其他它们公司的工厂现在还看不到这个模式,先在一个示范工厂做到了。这里能看到它们有一个立体仓库,有很多小的这样的单元在它们模块化的布局,之间从立体库的每一个单元的整个物流都是由大概上百个AGV,就是无人车来承担的。立体仓库旁边那一排U型的,这些都是装配单元,装配单元再往下一排的有测试单元,再往下有每一个变速箱里面需要灌油的单元,然后再往下又是测试,然后是模块化的喷涂,以前这个公司它也是实现这么一个生产模式。

比如说两条很长的,然后节拍比较快的这样的直线,他们为什么自己感觉到需要改变生产模式?因为他们发现他们客户的订单批次越来越小,就是他们可能现在平均的一个订单大小只在于两三个同一个型号的产品,然后他们多样化是非常高的,他们每一个这样的在这里看到的U型装配单元里面能做几十个不同的产品。然后每一个产品它从一个U型单元装配完了之后,需要走的下一个测试单元,在一个灌油的单元都是不同的。每一个产品它经过这个车间的流程、路线,都是按照他需要的那些,比如说加工或者灌油或者其他的步骤来选择的。

我们看第一个图,在这一个图我们现在能看到,这个U型单元里面这个装配单元其中一个它是什么样子的?这里大家如果注意的话能看到,除了它是U型以外,它基本上就没有固定的工作台,也就是说它的U型其实只是由货架组成的。如果没有订单,里面没有无人车,没有AGV,那这个U型单元就是空的,这样灵活性也是很高的,也只有订单的时候,一个AGV带着一个产品,一个空的变速箱壳进这个U型单元,里面一个人工作或者两个工人,三个到四个,五个工人不同的配备都可以实现。

现在流程是这么开始的,先有一个工人把一个空的变速箱的壳放在这个AGV上,然后通过磁铁在这个空壳上面有一个RFID,AGV无人车它也有一个RFID的读写器,所以一旦把这个空壳放到AGV上,这个AGV马上就知道现在带的是什么样的毛配件,然后它需要成为什么样的成品。也就是说他知道我需要把它经过我们车间,用什么路线让它完成它自己上传的这个流程。

现在这个图,AGV刚刚把产品带到了第一个工位,就是它自己来走,沿着这个U型来走到第一个工位了,到了第一个工位,在这里大家能看到的是按灯拣料。因为SEW就它们发现需要提高灵活性,然后个性化的需求越来越高,所以它们产品模块化也做得非常好,现在它们这些装配单元里面,每一个产品都是安定的来生产的,而且他们也不做很大的呈批。他们真正的就是在这里面的顺序,比如说2个B产品,一个A,3个C,1个B,就这样灵活性非常高。现在产品到了这个工位也是实时地实现了互联,产品跟这个按灯拣料的系统来沟通,然后说我现在是什么样的产品,然后这个系统也不是系统本身存了这个产品的这个工位要什么样的零部件,而是实时的从我们系统里面把这个数字读出来。

在这个图上面,因为不是动的,是一个静态的一个图,所以看不到。但其实这个AGV它的工作台面提的高度能调整,而是自动调整这个装配单元,这个公司做得非常好的是精益与智能制造的一个很好的一个结合。它们有很多非常好的工装,帮助工人把工作,比如说减轻工作这个强度,所以这个也是通过 RFID,AGV知道现在我到了哪个工装,然后自动的把高度调到相应的这个工装需要的一个高度。

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