透過西門子數(shù)字化工廠 了解真正的“工業(yè)4.0”

時間:2017-02-06

來源:網(wǎng)絡轉載

導語:24小時交貨時間,每1秒出一個產(chǎn)品,合格率99.9985%,管理30億的元器件,約1200員工,5公里地下元器件運輸帶,磁懸浮運輸帶!——這就是西門子安貝格工廠!

先透過一些數(shù)據(jù)看看這家工廠

24小時交貨時間;每1秒出一個產(chǎn)品;合格率99.9985%;管理30億的元器件;約1200員工;5公里地下元器件運輸帶;磁懸浮運輸帶。

這家工廠,生產(chǎn)設備和電腦可以自主處理75%的工序,只有剩余1/4的工作需要人工完成。

透過西門子數(shù)字化工廠 了解真正的“工業(yè)4.0”

自建成以來,工廠的生產(chǎn)面積沒有擴張,員工數(shù)量也幾乎未變,產(chǎn)能卻提升了8倍,平均1秒即可生產(chǎn)一個產(chǎn)品。同時,產(chǎn)品質量合格率高達99.9985%,全球沒有任何一家同類工廠可以匹敵。

這是讓人目瞪口呆的西門子“未來工廠”,最目瞪口呆的是這工廠不是在未來,而是活在當下,在德國巴伐利亞邦東部的安貝格(Amberg),紐倫堡以東約60公里的維爾斯河(Vils)畔,當我還在陶醉在維爾斯河美景時,冷不防已到達門禁森嚴的德國工業(yè)4.0最佳示范單位。

所謂未來工廠,西門子的官目前的說法是數(shù)字化工廠,或者直接安貝格電子制造工廠(ElectronicWorksAmberg,簡稱EWA)。

去德國之前已知道中國與德國有很大差距,去之后確認差距真的很大,比我想象中還要大。

默克爾解密西門子

到訪西門子,第一印象是門禁及管理,全程不許拍照錄影,手機不準取出來,連心臟起搏器都不準帶。都不許進廠之前每人獲發(fā)一條紙帶,要穿在鞋上帶走靜電。

另外訪客都要穿上白袍,從s碼到5XL碼都有,來自中國的嬌小女士以至歐美壯男都能找到貼身的選擇。按規(guī)定,穿白袍的訪客都要由穿藍袍的西門子員工帶領,才能在廠內(nèi)走動。

只有一個人例外,她就是德國總理默克爾(AngelaDorotheaMERKEL),她在2015年2月參觀EWA時,便穿上西門子員工的藍袍,其后發(fā)布了她參觀及講話的視頻,終于解密了這座神秘的未來工廠。讓我們跟隨默克爾的步伐,近距離欣賞這家歐洲最佳數(shù)字工廠。

EWA本身就是德國工業(yè)4.0的孩子,西門子根據(jù)2011年4月發(fā)表的報告,在原有的強大基礎下,打造這家超強未來工廠,并于2013年在中國四川成都開枝散葉,默克爾2015年2月親臨EWA,對這項階段成果表示贊賞。

視頻對話為德文,但不打緊,主要看現(xiàn)場及設備。

德國總理默克爾2015年2月巡視西門子數(shù)字化工廠EWA。另一段視頻是西門子介紹數(shù)字化生產(chǎn),廣告味略濃,但人家做得真的好,不妨認真看完,仔細研究。

真正的工業(yè)4.0

西門子對工業(yè)4.0的定義,重點在于CyberPhysicalSystem(CPS),即賽博物理系統(tǒng)。

這家明星工廠的閃光之處在于“機器控制機器的生產(chǎn)”,也就是端到端的數(shù)字化,這正是未來制造所要達到的目標。

這家工廠主要生產(chǎn)SIMATIC可編程邏輯控制器(PLC)及相關產(chǎn)品,打個比方說,這些東西類似電腦里的CPU。一般來說,一家汽車制造廠僅需使用50至100套SIMATIC控制系統(tǒng),一個石油平臺只需使用5到20套。EWA則生產(chǎn)多達1000種的這類產(chǎn)品可被用于控制機械設備與工廠,從而實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。

而數(shù)字化帶來的,產(chǎn)品之間以及產(chǎn)品與機器設備之間的互通互聯(lián)使得生產(chǎn)路徑不斷優(yōu)化,不斷提升生產(chǎn)效率。

在EWA,每條生產(chǎn)線上都運行著約1000臺SIMATIC控制器。這些產(chǎn)品通過產(chǎn)品代碼控制它們自身的制造過程,它們可告知生產(chǎn)設備它們的要求是什么、下一步工序是什么。

產(chǎn)品可與生產(chǎn)設備通信,所有流程均已經(jīng)實現(xiàn)了IT控制并進行了優(yōu)化。工人在這里只需要做生產(chǎn)全過程1/4的工作,比如在生產(chǎn)之初,將印刷電路板安裝在生產(chǎn)線上,此后所有的工作均由機器自動控制完成。

即使是原料配送也全部實現(xiàn)了自動化與信息化。在安貝格工廠的地下倉庫里,物料安靜地等待著被運送到需要它們的生產(chǎn)線上,地下運輸帶長達5米。

當生產(chǎn)過程中需要某種物料時,屏幕上會有提示,工人會拿著掃描槍,在物料樣品上進行掃描,條碼信息傳輸?shù)焦S的自動化倉庫之后,ERP系統(tǒng)發(fā)出的指令會讓自動化的物流系統(tǒng)去倉庫的指定位置取指定的物料,然后通過自動升降機,將物料傳送到生產(chǎn)線附近。

人,仍是不可或缺

高度的數(shù)字化和自動化提升了生產(chǎn)效率。不過,人依然不可或缺。

在生產(chǎn)車間中,時不時會看到工人在走動巡查。這家工廠依然有大約1200名員工,實行三班輪換制,每班大約有300-400名員工。他們會起身查看自己負責環(huán)節(jié)的進展,比如手工連接上某些原材料以及查看數(shù)據(jù)等。

由于工廠里的所有設備都已經(jīng)聯(lián)網(wǎng),可以實時交換數(shù)據(jù),因此員工可以通過移動終端查看重要信息。而1000多臺掃描儀實時記錄所有生產(chǎn)步驟,記錄焊接溫度、貼片數(shù)據(jù)和測試結果等產(chǎn)品細節(jié)信息。而人最為重要的作用是提出改進意見。現(xiàn)在,員工提出的改進意見對年生產(chǎn)力增長的貢獻率達40%,剩余60%源于基礎設施投資,包括購置新裝配線和用創(chuàng)新方法改造物流設備。

員工提改善意見還有獎金可拿,上個財政年度,公司便發(fā)放了220萬歐元的獎金給予提意見并獲采納的員工。

西門子廢品率一直在下降,從下圖看出,90/91年,每100萬件產(chǎn)品中有約560件廢品,而到13/14年,每100萬件產(chǎn)品僅有11.5件廢品。

從BigData到SmartData

西門子EWA每天處理的數(shù)據(jù):1995年>5,000;2000年>50,000;2014年>50,000,000。

未來工廠的核心便是將BigData變成SmartData,EWA主要透過數(shù)據(jù)挖掘、分析及管理層整合,以及分類主動推送給相關員工等多種手段,讓人員用好數(shù)據(jù),這也是未來工廠仍要保留人的智慧的另一體現(xiàn)。

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