摘要

互聯(lián)，是《電器》記者探訪博世工業(yè)4.0過程中頻頻被提起的關(guān)鍵詞。在博世蘇州工廠內(nèi)，互聯(lián)正在變得無處不在。互聯(lián)，打通了設(shè)備間的通訊通道，推動了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的銜接，紐帶著產(chǎn)業(yè)上下游關(guān)系，讓人機交互更加和諧，將工廠內(nèi)外的一座座信息“孤島”連接在一起，貫穿工廠的價值流的全球互聯(lián)已經(jīng)隱隱呈現(xiàn)。

互聯(lián)，是《電器》記者探訪博世工業(yè)4.0過程中頻頻被提起的關(guān)鍵詞。在博世蘇州工廠內(nèi)，互聯(lián)正在變得無處不在。互聯(lián)，打通了設(shè)備間的通訊通道，推動了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的銜接，紐帶著產(chǎn)業(yè)上下游關(guān)系，讓人機交互更加和諧，將工廠內(nèi)外的一座座信息“孤島”連接在一起，貫穿工廠的價值流的全球互聯(lián)已經(jīng)隱隱呈現(xiàn)。

2017年11月16~17日，《電器》雜志“尋找中國智能制造先鋒”采訪組來到蘇州，深入探訪了博世汽車電子AE工廠和博世底盤控制系統(tǒng)CC工廠。正如博世底盤控制系統(tǒng)中國區(qū)副總裁Ralf Niklaus所言：“工業(yè)4.0是用來描述未來互聯(lián)制造的概念，是第四次工業(yè)革命。在這場工業(yè)革命中，具有無限信息交換能力的互聯(lián)網(wǎng)將被納入生產(chǎn)。”

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)走入工廠，工業(yè)4.0能夠帶給制造業(yè)的，必將超乎人們的想象。

01

數(shù)據(jù)是互聯(lián)的開端

在博世，工業(yè)4.0實踐一直很“接地氣”，數(shù)據(jù)則是“互聯(lián)”的基礎(chǔ)和開始。

作為博世在中國的工業(yè)4.0標桿工廠，AE工廠是塊“重點試驗田”，全新的傳感器車間正展示著工業(yè)4.0的無限可能。博世汽車電子中國區(qū)生產(chǎn)副總裁高彥云談起工業(yè)4.0，最先說起的不是復雜的概念，而是反復強調(diào)數(shù)據(jù)的重要性。“AE工廠從2013年開始實踐工業(yè)4.0。作為標桿工廠，我們肩負著將工業(yè)4.0帶入中國的使命。在實踐中，我們投入更多的是底層建設(shè)，如提升數(shù)據(jù)搜集能力、實現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)。”他坦言，“這與工廠的自動化和數(shù)字化水平有很大的關(guān)系，如果沒有自動化和信息化基礎(chǔ)，沒有基本的數(shù)據(jù)，那么也談不上實踐工業(yè)4.0。”

“第一步是要有數(shù)據(jù)。”談及實踐經(jīng)驗，高彥云表示，“與其他制造行業(yè)相比，由于我們從事汽車電子產(chǎn)品制造，生產(chǎn)設(shè)備的自動化水平和數(shù)據(jù)的搜集已經(jīng)處于較高水平，數(shù)據(jù)基礎(chǔ)比較好。同時，由于汽車對產(chǎn)品的追溯性有要求，我們在以往的生產(chǎn)中已經(jīng)積累了很多數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是現(xiàn)成的，這讓我們具備了實踐工業(yè)4.0的基礎(chǔ)。”

互聯(lián)有賴于數(shù)據(jù)的收集與共享，首先要將所有的人、機、料、法都轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)。當工廠內(nèi)的種種實現(xiàn)數(shù)字化，以前繁瑣的事情就變得簡單起來。

運用RFID技術(shù)，AE工廠對固定資產(chǎn)盤點的方法進行了優(yōu)化。高彥云介紹說：“以前我們盤點設(shè)備，需要專人走到設(shè)備附近查看，一一核對。如今，我們?yōu)檐囬g的全部設(shè)備配置了可供辨識身份的標簽，工作人員只需要推著裝有射頻識別天線的工具車繞車間一圈，車間內(nèi)的資產(chǎn)信息就可更新至系統(tǒng)，并自動生成盤點報告。這大幅降低了固定資產(chǎn)盤點所需的時間和人力成本，提升了盤點效率。”

利用RFID小車進行固定資產(chǎn)盤點

再以在2017年工博會上引發(fā)關(guān)注的智能手套為例，這同樣是AE工廠自主開發(fā)的工業(yè)4.0項目。據(jù)了解，智能手套內(nèi)置了多個博世微機電傳感器，基于創(chuàng)新方，可實現(xiàn)實時的精準手勢識別和追蹤，并能夠在后臺采集操作過程中的數(shù)據(jù)信息。“在新員工培訓中，借助智能手套，我們可以很容易地辨識出員工的操作是否符合標準化作業(yè)要求，錯誤發(fā)生在哪些地方，然后有針對性地督促其加以改正。”博世AE工廠工業(yè)4.0項目有關(guān)負責人介紹說，“智能手套還可以用于監(jiān)測手工操作的節(jié)拍，以前的節(jié)拍統(tǒng)計方式主要是依靠視頻拍攝和人工統(tǒng)計。這只是目前已經(jīng)開發(fā)出的應(yīng)用方法，基于智能手套可以搜集到的手部監(jiān)測數(shù)據(jù)，具體應(yīng)用方法還可以進一步開發(fā)。”在CC工廠的訪談中，Ralf Niklaus也指出，利用各種系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，工廠可以用比以前更為具體、更為可靠的數(shù)據(jù)來引發(fā)精益生產(chǎn)的持續(xù)改進活動。

事實上，擁有良好數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的AE工廠，已經(jīng)在傳感器車間實現(xiàn)了廠內(nèi)價值流的打通。

02

打破工廠內(nèi)信息壁壘

當制造環(huán)境內(nèi)的人機物成為一個個獨立的信息島嶼后，讓他們實現(xiàn)互聯(lián)，就需要擁有統(tǒng)一的標準。“這就像大家都說同一種語言一樣。”Ralf Niklaus表示，這對應(yīng)著博世工業(yè)4.0的特征之一??開放的軟件和硬件標準，以便其能夠輕松地進行通信和交換數(shù)據(jù)。

“在工業(yè)領(lǐng)域，需要實現(xiàn)很多的互聯(lián)，比如人與人、人與機器、機器與機器。制造企業(yè)都面臨著不少相似的問題。比如，每家工廠都有很多設(shè)備，但它們像信息孤島一樣，‘老死不相往來’。再比如，以前我要找隔壁部門的同事時，必須到他的座位上去，我登陸不了他的系統(tǒng)，他也登陸不了我的系統(tǒng)。現(xiàn)在我們要打破這些壁壘，讓這些信息孤島開始互動。”博世中國工業(yè)4.0項目經(jīng)理杜冰解釋說，“如今，工廠普遍面臨的問題不是沒有數(shù)據(jù)，而是有很多數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)是死的、不動的。一旦把這些數(shù)據(jù)運用起來，就可以帶來很大的價值。”

在CC蘇州工廠，《電器》記者近距離領(lǐng)略了設(shè)備互聯(lián)的功用。基于制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），博世汽車底盤事業(yè)部目前已經(jīng)實現(xiàn)了全球11個工廠5000余臺ABS / ESP生產(chǎn)設(shè)備的互聯(lián)，其中就包括記者此次探訪的蘇州工廠。博世底盤控制系統(tǒng)中國區(qū)生產(chǎn)運營高級副總裁Christian Kolzem用了“fantastic”來形容這種互聯(lián)。他說：“生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)ProMaster可以為我們提供來自裝配線的實時信息，不僅是蘇州工廠的，還有全球其他工廠的信息。這一系統(tǒng)不僅可以生成關(guān)鍵制造參數(shù)的標準化報告，還可以幫助我們實現(xiàn)持續(xù)的、全球化的對標學習。”也就是說，當全球的設(shè)備互聯(lián)在一起后，數(shù)據(jù)變得更加透明，很容易找到其中的標桿。其他工廠則可以與之進行對比，找到與標桿的差異，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的問題，進而實現(xiàn)提升。

CC蘇州工廠也在進行著人機交互的項目改進。針對生產(chǎn)線的一線員工和維護員工，人機交互系統(tǒng)OSS是個好幫手。據(jù)介紹，OSS是由博世德國工廠工程師開發(fā)的基于網(wǎng)頁的系統(tǒng)，每個生產(chǎn)線配備2個Pad，操作人員利用Pad來進行數(shù)據(jù)查詢和錄入。這一系統(tǒng)具備兩大主要功能。一是能夠記錄最新的技術(shù)文件，如工藝參數(shù)表、作業(yè)指導書、圖紙等，確保了所有員工使用的文檔內(nèi)容和版本保持一致，實現(xiàn)歷史版本可查詢、現(xiàn)有文檔更新可追溯，避免了以前紙質(zhì)版本更換不及時可能帶來的風險，實現(xiàn)了工廠的無紙化生產(chǎn)和成本節(jié)約；二是OSS提供了設(shè)備定義的功能，所有設(shè)備參數(shù)、工藝參數(shù)的修改都可以在OSS上查詢。它還可以幫助維修人員解決問題，只要輸入關(guān)鍵詞進行搜索，就可以找到生產(chǎn)線發(fā)生相關(guān)問題時的解決方案，對于重復性的問題可以提供有效的建議。

對于管理層，CC蘇州工廠則引入了智能動態(tài)生產(chǎn)管理系統(tǒng)ActiveCockpit。這是一套由德國力士樂開發(fā)的系統(tǒng)，可以導入MES系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)并形成可視化報表。通過這一系統(tǒng)，主管可以很便捷地查看前一天的產(chǎn)線數(shù)據(jù)，并針對存在的問題在系統(tǒng)內(nèi)指派相關(guān)工程師在規(guī)定時間內(nèi)提出解決方案。工程師會收到任務(wù)郵件，并需要在規(guī)定時間內(nèi)提交解決方案。同時，該系統(tǒng)可以提供定制化的客戶界面，工程師與主管經(jīng)理可以根據(jù)需求進行定制。

CC工廠應(yīng)用的員工關(guān)鍵信息定制系統(tǒng)

除了在生產(chǎn)領(lǐng)域，博世汽車部件生產(chǎn)工廠也在嘗試打通生產(chǎn)設(shè)備與倉儲系統(tǒng)，RFID技術(shù)正在改變著原有的生產(chǎn)物料叫取方式。CC蘇州工廠過去叫料方式是將空箱放在超市，由牛奶車把空箱拿到倉庫，并進行補料，補料過程需要3個小時。流程改進后，CC工廠采用了RFID技術(shù)的實時叫料系統(tǒng)，原材料用完后，只需要在RFID上進行掃描，就可以觸發(fā)任務(wù)給倉庫，倉庫收到RFID叫料信息后，即可開始備料，無需等待牛奶車拿空箱回去，叫料過程縮短為2個小時。

03

上下游產(chǎn)業(yè)鏈的互聯(lián)

以互聯(lián)為特征的博世工業(yè)4.0，正在讓整個流程變得更加透明。LinDa系統(tǒng)為《電器》記者展現(xiàn)出互聯(lián)在產(chǎn)業(yè)鏈上下游產(chǎn)生的影響。

CC工廠LinDa系統(tǒng)

“LinDa系統(tǒng)是由我的團隊在2015年開發(fā)的，是博世工業(yè)4.0的試點項目之一，并于2016年年中上線。它旨在實現(xiàn)整個生產(chǎn)和庫存狀態(tài)的可視化，以快速響應(yīng)客戶的需求。”據(jù)Christian Kolzem介紹，LinDa系統(tǒng)開發(fā)的初衷，是為了更好地響應(yīng)中國市場客戶快速變化的需求。作為汽車部件制造商，博世CC工廠與中國百余家汽車制造企業(yè)保持著業(yè)務(wù)關(guān)系。CC工廠經(jīng)常會收到來自客戶的短時間變更需求的通知，而這一時間有時甚至比工廠調(diào)整生產(chǎn)/供應(yīng)鏈流程的時間還要短。過去，這一過程需要耗費很多人力，如需要人員調(diào)取原材料庫存信息、調(diào)整客戶的優(yōu)先級、打印新的生產(chǎn)看板等。采用LinDa系統(tǒng)后，實時生產(chǎn)計劃、執(zhí)行狀態(tài)以及原材料庫存等都實現(xiàn)了可視化，相關(guān)人員可以根據(jù)當時的情況，快速做出決策，響應(yīng)用戶需求。這一系統(tǒng)提高了CC蘇州工廠的準時交貨率，并成功地將該工廠的交貨周期縮短為原來的50％。

據(jù)《電器》記者了解，雖然目前LinDa系統(tǒng)仍是內(nèi)部系統(tǒng)，但已經(jīng)實現(xiàn)了與博世內(nèi)部供應(yīng)商的對接，而記者此次探訪的AE工廠正巧是CC工廠的上游部件供應(yīng)商。如果遇到下游整車企業(yè)需求波動，CC工廠可以通過LinDa系統(tǒng)及時與上游AE工廠進行溝通。不難看出，這種內(nèi)部的協(xié)同，已經(jīng)勾勒出產(chǎn)業(yè)上下游互聯(lián)的雛形。此次的采訪對象也有一個共識：“工業(yè)4.0為我們帶來了很好的解決方案，但是真正實現(xiàn)價值鏈的全球互聯(lián)還有很長的路要走。”據(jù)透露，未來，更為廣泛的價值鏈互聯(lián)或?qū)⒒谠贫藖韺崿F(xiàn)，屆時將有更多的外部供應(yīng)商、客戶接入，并將人、機、物全部連接起來。

CC工廠OSS系統(tǒng)

同時，互聯(lián)還能夠提升整個價值鏈上的效率，實現(xiàn)能源和資源的節(jié)約。最為重要的是，工業(yè)4.0最終將引導人們建立全新的商業(yè)模式，改變工業(yè)生產(chǎn)的格局。“汽車的配置和個性化定制將會在未來達到新高度，人們可以在汽車信息顯示屏上自主選擇車輛的大小和車型，它們將被單獨定制以滿足消費者的需求。”博世工業(yè)4.0介紹視頻中描述的未來汽車制造值得期待。