當(dāng)零部件遭遇工業(yè)4.0，會(huì)產(chǎn)生怎樣的化學(xué)反應(yīng)？答案是產(chǎn)品的全生命周期管理——零部件將不再僅僅是冷冰冰的個(gè)體，而是類似于一個(gè)數(shù)據(jù)終端，從訂單下達(dá)到產(chǎn)品報(bào)廢，整個(gè)生命周期都會(huì)有數(shù)據(jù)記錄。

萬(wàn)豐奧特是全球知名的零部件生產(chǎn)商，以輪轂為例，2014年銷售量超過4000萬(wàn)套。在實(shí)現(xiàn)全生命周期管理后，相當(dāng)于每年有幾千萬(wàn)個(gè)移動(dòng)終端投放市場(chǎng)，從而為產(chǎn)品研發(fā)和質(zhì)量管理帶來(lái)大數(shù)據(jù)支撐。

萬(wàn)豐奧特正為此搭建一個(gè)“后臺(tái)”——2016年下半年投產(chǎn)的智慧工廠。在此之前，萬(wàn)豐奧特在物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域已經(jīng)有所積累。

“2014年是工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的爆發(fā)年，今年會(huì)更火。”萬(wàn)豐科技總經(jīng)理吳軍告訴《中國(guó)企業(yè)家》，在過去十年里，萬(wàn)豐科技在機(jī)器人研發(fā)方面的投入已經(jīng)超過7000萬(wàn)元。

夢(mèng)工廠

2014年，萬(wàn)豐奧特董事長(zhǎng)陳愛蓮在豐田汽車日本工廠參觀時(shí)，感觸頗深。十年前她就曾拜訪豐田車間，但十年后再次探訪，豐田在生產(chǎn)場(chǎng)景方面的自我創(chuàng)新能力讓她吃驚。比如生產(chǎn)污水在凈化后可以用來(lái)養(yǎng)魚——這種魚生命力極其脆弱。

到明年年底，萬(wàn)豐奧特自己的智慧工廠也將投入使用。目前，該工廠啟動(dòng)已提上日程，首個(gè)在智慧工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品會(huì)是鋁合金輪轂。“工廠屋頂裝置太陽(yáng)能，工廠中間全部機(jī)器換人，工廠地面天然氣供應(yīng)，倉(cāng)儲(chǔ)上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)物流。”在陳愛蓮位于萬(wàn)豐奧特集團(tuán)總部的辦公室里，她用兩個(gè)文件夾和一支筆分別代表屋頂、地面和生產(chǎn)線，搭建出她腦海中智慧工廠的輪廓。

現(xiàn)實(shí)工廠面貌當(dāng)然不會(huì)如此簡(jiǎn)單。萬(wàn)豐奧特控股集團(tuán)研究院院長(zhǎng)李宇介紹，如果說以往的工廠車間像一個(gè)信息孤島，智慧工廠則將實(shí)現(xiàn)從上游供貨商（比如鋁錠生產(chǎn)商）到下游整車廠的縱向整合，從而搭建一個(gè)大的物聯(lián)系統(tǒng)。

李宇在2014年中旬加入萬(wàn)豐奧特，之后萬(wàn)豐奧特把之前的技術(shù)中心提升為研究院。按照陳愛蓮的想法，技術(shù)研發(fā)是萬(wàn)豐奧特轉(zhuǎn)型升級(jí)的最主要支撐，而而李宇就是把陳愛蓮的愿景落地的那個(gè)人。

目前萬(wàn)豐奧特的研究院體系是在研究總院下轄五個(gè)產(chǎn)業(yè)分院，總院和分院的分工明確。總院的角色是做共性技術(shù)和超前技術(shù)的研發(fā)，而分院是根據(jù)自己的板塊特色做專業(yè)化和更貼近市場(chǎng)的研發(fā)。從時(shí)間表來(lái)看，未來(lái)五年內(nèi)，會(huì)逐步搭建產(chǎn)品設(shè)計(jì)平臺(tái)、金屬材料的表面處理平臺(tái)和激光的應(yīng)用平臺(tái)。

在李宇看來(lái)，發(fā)展工廠內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)是不得不做的選擇。舉例來(lái)說，某個(gè)整車廠家要求能隨時(shí)跟蹤訂單的生產(chǎn)狀態(tài)，并能通過二維碼跟蹤每個(gè)輪轂的信息。一旦這個(gè)輪轂在市場(chǎng)上出了質(zhì)量問題，整車廠家通過二維碼馬上就可以查到這個(gè)輪轂是哪天生產(chǎn)的、用的是哪批鋁錠、哪臺(tái)機(jī)器上生產(chǎn)的以及哪個(gè)工人操作的。

智慧工廠的另一個(gè)使命就是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開始到這個(gè)產(chǎn)品退出市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的無(wú)縫連接。李宇的想法是，通過使用射頻技術(shù)，每一個(gè)輪轂可以有一個(gè)自己的“身份證”。他稱這是來(lái)自于沃爾瑪?shù)膯l(fā)。沃爾瑪通過使用射頻技術(shù)可以追蹤庫(kù)存變化，及時(shí)補(bǔ)貨。

“每一個(gè)輪轂壽命如何，跑了多少公里后壞掉，壞掉是因?yàn)樗緳C(jī)的駕駛習(xí)慣問題還是其它問題，我都要追蹤。”李宇說，以前講大數(shù)據(jù)都是講消費(fèi)品，而以后大數(shù)據(jù)可以引入制造業(yè)。制造業(yè)可以利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。

如果萬(wàn)豐奧特一年輪轂銷量由2000萬(wàn)個(gè)汽車輪轂和3000萬(wàn)個(gè)摩托車輪轂構(gòu)成，就意味著一年下來(lái)萬(wàn)豐奧特就能搜集到5000萬(wàn)個(gè)樣本數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)將給萬(wàn)豐奧特的技術(shù)提升帶來(lái)數(shù)據(jù)支撐。

甚至連眼下被屢屢談?wù)摰能嚶?lián)網(wǎng)也可以在輪轂上做文章，因?yàn)檐嚶?lián)網(wǎng)可能把傳感器安裝在輪轂上。

由此，智慧工廠在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)技術(shù)指數(shù)級(jí)提升的同時(shí)，在同等產(chǎn)能的情況下員工人數(shù)也能減少約70%。這讓投入和效益之間達(dá)到了某種平衡。陳愛蓮對(duì)智慧工廠的高投入并不諱言，在她看來(lái)，智慧工廠的投入差不多是同等規(guī)模工廠的三倍，但員工的知識(shí)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)效率也會(huì)得以提升。

不過這并不意味著機(jī)器和人的關(guān)系會(huì)變得劍拔弩張。萬(wàn)豐奧特不斷擴(kuò)張的業(yè)務(wù)版圖和生產(chǎn)疆域會(huì)帶來(lái)大量的新崗位。“我們有消化壓力的能力。”李宇說。

在李宇看來(lái)，萬(wàn)豐奧特智慧工廠的想法并不是從零起步。

目前萬(wàn)豐奧特集團(tuán)內(nèi)部的工廠超過20家，不管是國(guó)內(nèi)的工廠還是國(guó)外的生產(chǎn)基地，陳愛蓮都可以隨時(shí)在手機(jī)上查看到任何一處的生產(chǎn)情況和財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)，甚至連車間某臺(tái)設(shè)備因故障停機(jī)沒有及時(shí)維修都能看到。

三年前，萬(wàn)豐奧特也已經(jīng)在樣板工廠嘗試后拉式生產(chǎn)。所謂后拉式生產(chǎn)，即以顧客需求拉動(dòng)生產(chǎn)安排。效果立竿見影——庫(kù)存的降低幅度已達(dá)到30%-50%。“我們要求客戶給我下周訂單，日訂單不行。如果今天下了訂單，明天訂單數(shù)量或者型號(hào)變了，這個(gè)對(duì)我們生產(chǎn)的沖擊是很大的。”李宇說。萬(wàn)豐奧特的邏輯是，客戶的訂單如果可以鎖定一周，工廠就可以把一周的生產(chǎn)排下去，從而實(shí)現(xiàn)后拉式生產(chǎn)。

在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的機(jī)會(huì)，萬(wàn)豐科技更是等待了近十年。萬(wàn)豐奧特集團(tuán)旗下的全資子公司萬(wàn)豐科技在十年前開始涉足工業(yè)機(jī)器人制造領(lǐng)域，目前已經(jīng)是中國(guó)十大機(jī)器人企業(yè)之一。2015年，萬(wàn)豐科技預(yù)期銷售額達(dá)到3億元，同比增長(zhǎng)約40%。

關(guān)鍵一票

2004年，萬(wàn)豐奧特成立了一個(gè)項(xiàng)目部，對(duì)一些有長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展價(jià)值的項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)研。當(dāng)時(shí)選了三個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行討論，工業(yè)機(jī)器人是其中之一。但當(dāng)把項(xiàng)目提交到董事會(huì)層面討論時(shí)，八個(gè)董事會(huì)成員有七個(gè)投了反對(duì)票，其中唯一也是最關(guān)鍵的一張支持票來(lái)自陳愛蓮。

“因?yàn)槟莻€(gè)時(shí)候人也很好招，機(jī)器人又那么貴，一百多萬(wàn)一個(gè)，大家覺得這個(gè)東西沒市場(chǎng)，不適合中國(guó)國(guó)情。”吳軍回憶說。這種擔(dān)心不無(wú)道理。

在2004年項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)，萬(wàn)豐科技對(duì)工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)空間曾寫過一份可行性報(bào)告。根據(jù)對(duì)人口年齡結(jié)構(gòu)和勞動(dòng)力供給的變化分析，這份報(bào)告預(yù)計(jì)2010年時(shí)工業(yè)機(jī)器人的推廣力度會(huì)空前加大。但一直到2014年這份可行性報(bào)告的預(yù)期才成為現(xiàn)實(shí)。

2014年，浙江省經(jīng)信委牽頭浙江省八家工業(yè)機(jī)器人相關(guān)公司成立了工程服務(wù)公司，幫助浙江省內(nèi)的制造業(yè)進(jìn)行升級(jí)。作為全國(guó)人大代表，陳愛蓮也提交了《關(guān)于盡快出臺(tái)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的建議》。

不過吳軍的經(jīng)驗(yàn)是，要讓民營(yíng)企業(yè)的老總做出機(jī)器人取代工人的決定，并不是那么容易。一方面，在國(guó)家的號(hào)召下，不少企業(yè)都萌生了引進(jìn)工業(yè)機(jī)器人來(lái)提高生產(chǎn)效率的想法，但另一方面，企業(yè)希望收回機(jī)器人投資的時(shí)間也非常短。“現(xiàn)在三年或三年半比較主流，有些民營(yíng)企業(yè)比較離譜，希望收回投資的時(shí)間是兩年甚至一年……”吳軍說。對(duì)工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)方來(lái)說，如果客戶預(yù)期五年能收回投資是比較理想的。但有些民營(yíng)企業(yè)根本不清楚什么叫機(jī)器人，以至于了解之后買賣雙方都是唉聲嘆氣。買方理解的機(jī)器人是除了供電之外什么都能干，在看到實(shí)際的工作場(chǎng)景后會(huì)失望而歸。而萬(wàn)豐科技方面也會(huì)因?yàn)闆]做成業(yè)務(wù)而受挫。

為了打開局面，萬(wàn)豐科技一般會(huì)選擇行業(yè)的領(lǐng)頭羊或者排名前五位的企業(yè)作為突破口。而在輪轂行業(yè)，萬(wàn)豐奧特是最有代表性的一家。

2009年，萬(wàn)豐科技第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人誕生。這是一款不太成熟的產(chǎn)品，主要問題是平均無(wú)故障率的時(shí)間比較短。吳軍坦承，國(guó)外機(jī)器人免維護(hù)的使用壽命往往在6-7萬(wàn)個(gè)小時(shí)左右，也就是6-7年。但萬(wàn)豐科技自己的機(jī)器人能穩(wěn)定使用多長(zhǎng)時(shí)間，并沒有經(jīng)過具體的數(shù)據(jù)測(cè)算。萬(wàn)豐科技想出的辦法是把機(jī)器人批量使用在一個(gè)輪轂澆鑄的生產(chǎn)線上，在高溫高粉塵的環(huán)境下24小時(shí)運(yùn)行，每年運(yùn)行超過320天。

“設(shè)計(jì)定型用了三年時(shí)間，非常痛苦。”吳軍回憶說。但痛苦所帶來(lái)的回報(bào)卻堅(jiān)定了萬(wàn)豐奧特將工業(yè)機(jī)器人引入車間的決心。工業(yè)機(jī)器人替換人工后，正品率從原來(lái)的90%提升為95%。萬(wàn)豐集團(tuán)的銷售額為50億元時(shí)，員工人數(shù)約為5000人。現(xiàn)在萬(wàn)豐集團(tuán)一年的銷售額翻番為100億元（不包括海外收購(gòu)的公司），但員工人數(shù)只增加了兩三千人。“那就是機(jī)器人的功勞，不然的話就是銷售越高人越多。”吳軍說。

但這只是第一步。第一代鑄造機(jī)器人一臺(tái)可以替代九個(gè)人的工作，但生產(chǎn)線上還剩九個(gè)人。而通過研發(fā)第二代鑄造機(jī)器人，目標(biāo)是把剩下的九個(gè)人也替換掉，實(shí)現(xiàn)鑄造無(wú)人化。跟第一代鑄造機(jī)器人相同的是，萬(wàn)豐會(huì)在集團(tuán)內(nèi)部建立一個(gè)示范單元線，一方面是起到教育客戶的作用，另一方面也是為萬(wàn)豐奧特的智慧工廠打好地基。

從工藝上來(lái)說，難處在于如何將原來(lái)覺得不可替換的工位用工業(yè)機(jī)器人取代，讓整個(gè)生產(chǎn)過程當(dāng)中不受人的影響。這些工位上往往是經(jīng)驗(yàn)值很高的一些工人。舉例來(lái)說，溫度變化會(huì)直接影響到順序凝固，而經(jīng)驗(yàn)值高的工人能有效通過溫度變化來(lái)掌握凝固順序，從而保證產(chǎn)品的合格性。

在吳軍看來(lái)，這些崗位上的工人往往講不了多少，“知識(shí)都長(zhǎng)在肚子里”，很難被替代。而通過使用工業(yè)機(jī)器人和傳感技術(shù)，他希望能轉(zhuǎn)變這些人的角色和工作場(chǎng)景。

“我們不希望這個(gè)人只在現(xiàn)場(chǎng)工作，而是希望把這個(gè)人積累的數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)移到控制室的數(shù)字化里，”吳軍說，“一個(gè)人在一個(gè)工位上干活的話只能是一個(gè)人，假如他的經(jīng)驗(yàn)加上數(shù)字化設(shè)備，一個(gè)人可能變成一百個(gè)人或者變成一千個(gè)人。”

對(duì)萬(wàn)豐奧特來(lái)說，這已是不再遙遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)。今年9月份，實(shí)現(xiàn)鑄造無(wú)人化的第一個(gè)單元將會(huì)建成。跟以往一樣，對(duì)于第一個(gè)項(xiàng)目的艱難程度，吳軍已做好心理準(zhǔn)備。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，卻未必悲觀，因?yàn)榇蠹?ldquo;會(huì)看到和感受到它的先進(jìn)性”。

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