摘要

互聯(lián)，是《電器》記者探訪博世工業(yè)4.0過(guò)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(wú)處不在?；ヂ?lián)，打通了設(shè)備間的通訊通道，推動(dòng)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(jī)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(jià)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(guò)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(wú)處不在?；ヂ?lián)，打通了設(shè)備間的通訊通道，推動(dòng)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(jī)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(jià)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(guó)智能制造先鋒”采訪組來(lái)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(guó)區(qū)副總裁Ralf Niklaus所言：“工業(yè)4.0是用來(lái)描述未來(lái)互聯(lián)制造的概念，是第四次工業(yè)革命。在這場(chǎng)工業(yè)革命中，具有無(wú)限信息交換能力的互聯(lián)網(wǎng)將被納入生產(chǎn)?！?/p>

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(kāi)端

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

作為博世在中國(guó)的工業(yè)4.0標(biāo)桿工廠，AE工廠是塊“重點(diǎn)試驗(yàn)田”，全新的傳感器車間正展示著工業(yè)4.0的無(wú)限可能。博世汽車電子中國(guó)區(qū)生產(chǎn)副總裁高彥云談起工業(yè)4.0，最先說(shuō)起的不是復(fù)雜的概念，而是反復(fù)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的重要性?！癆E工廠從2013年開(kāi)始實(shí)踐工業(yè)4.0。作為標(biāo)桿工廠，我們肩負(fù)著將工業(yè)4.0帶入中國(guó)的使命。在實(shí)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(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)?！彼寡?，“這與工廠的自動(dòng)化和數(shù)字化水平有很大的關(guān)系，如果沒(méi)有自動(dòng)化和信息化基礎(chǔ)，沒(méi)有基本的數(shù)據(jù)，那么也談不上實(shí)踐工業(yè)4.0?！?/p>

“第一步是要有數(shù)據(jù)。”談及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，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(dòng)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(shí)，由于汽車對(duì)產(chǎn)品的追溯性有要求，我們?cè)谝酝纳a(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(shí)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(jī)、料、法都轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)。當(dāng)工廠內(nèi)的種種實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，以前繁瑣的事情就變得簡(jiǎn)單起來(lái)。

運(yùn)用RFID技術(shù)，AE工廠對(duì)固定資產(chǎn)盤點(diǎn)的方法進(jìn)行了優(yōu)化。高彥云介紹說(shuō)：“以前我們盤點(diǎn)設(shè)備，需要專人走到設(shè)備附近查看，一一核對(duì)。如今，我們?yōu)檐囬g的全部設(shè)備配置了可供辨識(shí)身份的標(biāo)簽，工作人員只需要推著裝有射頻識(shí)別天線的工具車?yán)@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(dòng)生成盤點(diǎn)報(bào)告。這大幅降低了固定資產(chǎn)盤點(diǎn)所需的時(shí)間和人力成本，提升了盤點(diǎn)效率?！?/p>

利用RFID小車進(jìn)行固定資產(chǎn)盤點(diǎn)

再以在2017年工博會(huì)上引發(fā)關(guān)注的智能手套為例，這同樣是AE工廠自主開(kāi)發(fā)的工業(yè)4.0項(xiàng)目。據(jù)了解，智能手套內(nèi)置了多個(gè)博世微機(jī)電傳感器，基于創(chuàng)新方，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的精準(zhǔn)手勢(shì)識(shí)別和追蹤，并能夠在后臺(tái)采集操作過(guò)程中的數(shù)據(jù)信息?！霸谛聠T工培訓(xùn)中，借助智能手套，我們可以很容易地辨識(shí)出員工的操作是否符合標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)要求，錯(cuò)誤發(fā)生在哪些地方，然后有針對(duì)性地督促其加以改正?！辈┦繟E工廠工業(yè)4.0項(xiàng)目有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)，“智能手套還可以用于監(jiān)測(cè)手工操作的節(jié)拍，以前的節(jié)拍統(tǒng)計(jì)方式主要是依靠視頻拍攝和人工統(tǒng)計(jì)。這只是目前已經(jīng)開(kāi)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(cè)數(shù)據(jù)，具體應(yīng)用方法還可以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)?！痹贑C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(lái)引發(fā)精益生產(chǎn)的持續(xù)改進(jìn)活動(dòng)。

事實(shí)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(shí)現(xiàn)了廠內(nèi)價(jià)值流的打通。

02

打破工廠內(nèi)信息壁壘

當(dāng)制造環(huán)境內(nèi)的人機(jī)物成為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的信息島嶼后，讓他們實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，就需要擁有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。“這就像大家都說(shuō)同一種語(yǔ)言一樣?！盧alf Niklaus表示，這對(duì)應(yīng)著博世工業(yè)4.0的特征之一??開(kāi)放的軟件和硬件標(biāo)準(zhǔn)，以便其能夠輕松地進(jìn)行通信和交換數(shù)據(jù)。

“在工業(yè)領(lǐng)域，需要實(shí)現(xiàn)很多的互聯(lián)，比如人與人、人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器。制造企業(yè)都面臨著不少相似的問(wèn)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(lái)’。再比如，以前我要找隔壁部門的同事時(shí)，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)?，F(xiàn)在我們要打破這些壁壘，讓這些信息孤島開(kāi)始互動(dòng)?！辈┦乐袊?guó)工業(yè)4.0項(xiàng)目經(jīng)理杜冰解釋說(shuō)，“如今，工廠普遍面臨的問(wèn)題不是沒(méi)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(dòng)的。一旦把這些數(shù)據(jù)運(yùn)用起來(lái)，就可以帶來(lái)很大的價(jià)值?！?/p>

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?；谥圃靾?zhí)行系統(tǒng)（MES），博世汽車底盤事業(yè)部目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全球11個(gè)工廠5000余臺(tái)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(guó)區(qū)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)高級(jí)副總裁Christian Kolzem用了“fantastic”來(lái)形容這種互聯(lián)。他說(shuō)：“生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)ProMaster可以為我們提供來(lái)自裝配線的實(shí)時(shí)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(biāo)準(zhǔn)化報(bào)告，還可以幫助我們實(shí)現(xiàn)持續(xù)的、全球化的對(duì)標(biāo)學(xué)習(xí)?！币簿褪钦f(shuō)，當(dāng)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(biāo)桿。其他工廠則可以與之進(jìn)行對(duì)比，找到與標(biāo)桿的差異，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升。

CC蘇州工廠也在進(jìn)行著人機(jī)交互的項(xiàng)目改進(jìn)。針對(duì)生產(chǎn)線的一線員工和維護(hù)員工，人機(jī)交互系統(tǒng)OSS是個(gè)好幫手。據(jù)介紹，OSS是由博世德國(guó)工廠工程師開(kāi)發(fā)的基于網(wǎng)頁(yè)的系統(tǒng)，每個(gè)生產(chǎn)線配備2個(gè)Pad，操作人員利用Pad來(lái)進(jìn)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(dǎo)書(shū)、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(shí)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(shí)可能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了工廠的無(wú)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(wèn)題，只要輸入關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索，就可以找到生產(chǎn)線發(fā)生相關(guān)問(wèn)題時(shí)的解決方案，對(duì)于重復(fù)性的問(wèn)題可以提供有效的建議。

對(duì)于管理層，CC蘇州工廠則引入了智能動(dòng)態(tài)生產(chǎn)管理系統(tǒng)ActiveCockpit。這是一套由德國(guó)力士樂(lè)開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，可以導(dǎo)入MES系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)并形成可視化報(bào)表。通過(guò)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(duì)存在的問(wèn)題在系統(tǒng)內(nèi)指派相關(guān)工程師在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提出解決方案。工程師會(huì)收到任務(wù)郵件，并需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提交解決方案。同時(shí)，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(jìn)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(cāng)儲(chǔ)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(guò)去叫料方式是將空箱放在超市，由牛奶車把空箱拿到倉(cāng)庫(kù)，并進(jìn)行補(bǔ)料，補(bǔ)料過(guò)程需要3個(gè)小時(shí)。流程改進(jìn)后，CC工廠采用了RFID技術(shù)的實(shí)時(shí)叫料系統(tǒng)，原材料用完后，只需要在RFID上進(jìn)行掃描，就可以觸發(fā)任務(wù)給倉(cāng)庫(kù)，倉(cāng)庫(kù)收到RFID叫料信息后，即可開(kāi)始備料，無(wú)需等待牛奶車拿空箱回去，叫料過(guò)程縮短為2個(gè)小時(shí)。

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(gè)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(tuán)隊(duì)在2015年開(kāi)發(fā)的，是博世工業(yè)4.0的試點(diǎn)項(xiàng)目之一，并于2016年年中上線。它旨在實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)和庫(kù)存狀態(tài)的可視化，以快速響應(yīng)客戶的需求?！睋?jù)Christian Kolzem介紹，LinDa系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的初衷，是為了更好地響應(yīng)中國(guó)市場(chǎng)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(guó)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(huì)收到來(lái)自客戶的短時(shí)間變更需求的通知，而這一時(shí)間有時(shí)甚至比工廠調(diào)整生產(chǎn)/供應(yīng)鏈流程的時(shí)間還要短。過(guò)去，這一過(guò)程需要耗費(fèi)很多人力，如需要人員調(diào)取原材料庫(kù)存信息、調(diào)整客戶的優(yōu)先級(jí)、打印新的生產(chǎn)看板等。采用LinDa系統(tǒng)后，實(shí)時(shí)生產(chǎn)計(jì)劃、執(zhí)行狀態(tài)以及原材料庫(kù)存等都實(shí)現(xiàn)了可視化，相關(guān)人員可以根據(jù)當(dāng)時(shí)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(zhǔn)時(shí)交貨率，并成功地將該工廠的交貨周期縮短為原來(lái)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(shí)現(xiàn)了與博世內(nèi)部供應(yīng)商的對(duì)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(dòng)，CC工廠可以通過(guò)LinDa系統(tǒng)及時(shí)與上游AE工廠進(jìn)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(duì)象也有一個(gè)共識(shí)：“工業(yè)4.0為我們帶來(lái)了很好的解決方案，但是真正實(shí)現(xiàn)價(jià)值鏈的全球互聯(lián)還有很長(zhǎng)的路要走?！睋?jù)透露，未來(lái)，更為廣泛的價(jià)值鏈互聯(lián)或?qū)⒒谠贫藖?lái)實(shí)現(xiàn)，屆時(shí)將有更多的外部供應(yīng)商、客戶接入，并將人、機(jī)、物全部連接起來(lái)。

CC工廠OSS系統(tǒng)

同時(shí)，互聯(lián)還能夠提升整個(gè)價(jià)值鏈上的效率，實(shí)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(dǎo)人們建立全新的商業(yè)模式，改變工業(yè)生產(chǎn)的格局?！捌嚨呐渲煤蛡€(gè)性化定制將會(huì)在未來(lái)達(dá)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(dú)定制以滿足消費(fèi)者的需求?！辈┦拦I(yè)4.0介紹視頻中描述的未來(lái)汽車制造值得期待。