Industry 4.0 BSH诠释当代德国工匠精神_0
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谈起德国制造,工匠精神和工业4.0(Industry 4.0)是两大绕不开的话题。2016年11月初,《电器》记者奔赴德国实地探访博西家电集团,得以近距离接触“原汁原味”的德国制造。在位于慕尼黑的博西家电集团总部,记者见到了博西家电集团技术部负责工业4.0工作推进的Joerg Schaupp博士。作为工业4.0的实践者,他不仅详细介绍了博西家电工业4.0的推进情况,还分享了加入博西家电之前在博世集团多年工作中所积淀下来的对工业4.0的精辟理解。在这位担任过博世集团柴油喷嘴厂厂长,加入博西家电集团刚满14个月的博士身上,记者不仅感受到德国式严谨、务实的工匠精神,更看到作为代表德国制造的博西家电,正在用深植于血液的工匠精神,将工业4.0融入现代生产制造过程。

从点入手,永无止境

每当谈及工业4.0,智能工厂、数字化工厂、云、IoTS、RFID,这些流行的热词或许是很多人首先想到的内容。然而,此次对博西家电的探访,让《电器》记者对工业4.0有了全新的认识。正如Schaupp博士所言,对于博西家电而言,工业4.0绝不是抽象的概念,而是落实到具体应用场景中的一个个案例,更是永无止境不懈追求“更好”的过程。

“我们是从具体的案例着手研究和推进工业4.0。”Schaupp坦言,“我们的做法是,先在具体应用场景下弄清‘我们的现状’,再明确‘我们未来希望达到的状态’,然后寻找可以用来实现目标的技术,一个环节一个环节地逐步推进和提升。”据介绍,目前博西家电正在积极推进的工业4.0试点共有三个,分别由位于西班牙、德国和中国的三家工厂负责具体实施,推进的方向也各有侧重。其中,位于西班牙的工厂承担着以协作机器人(Collaborative Robot)为主要方向的试点工作。“之所以这样选择,是因为位于西班牙的工厂此前在协作机器人应用方面拥有非常强的实力,积累了丰富的经验,具备进一步实施改造的条件。”Schaupp说。

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看似艰深的工业4.0,就这样在博西家电手中转换为鲜活的案例,以先进的技术解决制造中遇到的具体问题。Schaupp讲述中涉及的两个协作机器人的应用场景就是非常好的例证。与普通生产机器人相比,协作机器人可以感知人类员工,并能够在同一空间内与人配合完成工作,具有极高的安全性,让人与机器并肩作战成为现实。在冰箱制造过程中,工人很难将一种比较大且柔软的密封条快速安装到位。经过研究和分析,博西家电在这个环节引入了协作机器人,整道工序由人与机器人配合完成,人负责放入密封圈,机器人则负责挤压密封圈。同时,协作机器人还被用于解决洗碗机制造的“痛点”。在这个应用场景中,协作机器人与人类员工配合,可在一个很软的塑料件上安装多个方向的螺丝。

“目前,员工对于协作机器人技术的反应非常好,这项技术可以真正解放人的工作。”Schaupp表示,“在具体制造过程中,类似的应用场景比比皆是,所以需要一步步地推进这样的工作。在我们看来,工业4.0不是抽象的概念,而是由一个个鲜活的应用场景组成。”

当《电器》记者希望博西家电方面提供工业4.0实施前后的数据时,无论在集团技术部负责工业4.0推进工作的Schaupp,还是具体负责实施的试点工厂负责人,都表示没有以“工业4.0”为坐标进行类似的统计和评估。“20世纪90年代,以软件控制生产流程的CIE曾经得到不少制造企业的应用,但是最终并未取得成功。其失败的根本原因就是没有把生产整个价值链作为体系来看。”Schaupp表示,对于博西家电而言,工业4.0是个系统工程,每个场景都是这个系统工程中不可分割的一部分。

从试点到定义BSH通行标准

试点只是第一步。如今,博西家电正在经历从工业4.0局部试点向整体战略定义转变的过程。“现在是非常重要的节点。在这个时间点上,如果我们能够抓住机会,就可能为定义全球工业4.0的标准和战略作出应有的贡献。”Schaupp告诉《电器》记者,“我们会在博西家电全球工厂中寻找经典的工业4.0案例,比如之前提到的西班牙工厂的协作机器人,然后从这个具体案例着手研究,分析哪些是这家工厂特有的优势,哪些则可能形成在博西家电集团通行的标准。我们不是简单地引用外部技术进行推广,而是尽量把内部的潜力挖掘出来,并将可以形成标准的部分逐步在博西家电全球范围内的工厂进行推广。”这些通行标准具备着相似的特性——能够帮助博西家电在制造中提高生产效率,提升产品品质,实现更好的环境及经济效益。可见,工业4.0承担着极为重大的责任,那就是帮助博西家电在未来的竞争中始终保持卓越。

“工业4.0战略的实施,对于博西家电的未来发展非常重要。”Schaupp从四个方面阐述了其重要性。首先,工业4.0战略的实施,可以有效提高生产效率,提升产品品质。“以前的生产是机器里面有一些软件,现在的生产是在数字化生产系统中添加硬件。”他解释说,“以前,如果生产线有故障,我们只能在发生问题后才能致电维修人员,生产会因此停顿,耽误很多生产时间。如今,智能传感器能够在问题发生之前主动发出信号,让我们有时间预防问题发生,提前排除故障。”

博西家电的质量管控流程也在发生变化。“新的技术帮助我们更好地收集生产流程数据,让我们在生产过程中就可以通过各种参数来发现产品质量可能存在的问题,而不用等它成为制成品后再去检查。质量管控方式从事后补救变成预先发现,以流程和数据实现质量纠偏和控制。”Schaupp表示,生产流程数据还可用于发生问题后的追溯,以便寻找发生质量问题的原因。

其次,工业4.0战略将推动产品生产的灵活性和定制性不断提升。工业4.0的核心价值之一,就是让整个价值链得到改变和提高,最终的目标是实现生产的多样性。“生产管理包含很多变量,大规模制造是标准化的,而大规模定制则是个性化的,所以要尽量将变量推迟,放在后面的生产流程中处理,从而更好地实现产品的定制化。满足定制化的需求,需要对生产线进行改造。”Schaupp坦言,“从大规模制造到大规模定制是未来家电制造很重要的话题,目前博西家电正在启动一些项目,为实现定制化做准备。”他认为,若要做到完全的定制化,未来生产线可能需要大规模应用3D打印技术。

第三,工业4.0可以改善工人的工作环境,充分发挥现有人力资源优势。这一点颇具德国特色。随着年龄的增长,工人的经验愈发丰富,身体机能却随之退化。在人口老龄化不可逆转的背景下,以技术弥补工人老龄化带来的问题,可以更好地保证产品质量的稳定性和生产效率。

第四,工业4.0将带来更好的环境和经济效益。据介绍,博西家电正在尝试利用工业4.0技术,提升资源利用率,减少制造过程中的能源和资源消耗。例如,利用工业4.0,自动关停没有安排生产计划的设备,以更节省电能;当检测到润滑油不足时,及时关停设备,以减少机器磨损。“这种改变不仅可以降低工业生产对环境的伤害,对于企业而言,同样是件好事,可以减少生产成本的支出,获得更高的竞争力。”Schaupp说。

不是为了4.0而4.0

博西家电的工业4.0进程,是一个由点及面再到系统的务实渐进过程。背靠博世集团,让博西家电可以充分利用集团在工业4.0上的优势,进一步提升整体工作的水平。据介绍,博世集团是工业4.0的重要发起者之一,是德国工业4.0平台的成员。博世集团在内部组建了一支实力雄厚的团队,专门研究工业4.0,同时集团内部的方方面面都在推进工业4.0的落地。

从小小的传感器,到百米长的智能生产线,从硬件到软件,看似大有可为并手握一切的博西家电,却并不急于将这一切铺陈开来。在推进工业4.0的过程中,博西家电是根据工厂的实际情况和需求进行改造,而不是马上把自己掌握的技术都用上,更不是要马上推广到旗下所有的工厂。

“实施工业4.0是一个永无止境的过程,但是我们的愿景不是无人工厂。从技术上来说,我们可以用很多的传感器和机器人把工厂打造到极致,但是如此投资会让工厂失去竞争力。”Schaupp认为,推进工业4.0落地,“不是什么东西能做就去做,而是什么东西值得做才去做”,要考虑技术在哪里应用能够真正发挥作用、真正具有价值。

博西家电在实施工业4.0的过程中秉持着两个基本的价值判断——最终是否有利于自身竞争力的提升,是否对客户有价值。在具体应用场景中,这两条标准被不断践行。Schaupp举例说:“我们可以利用技术准确地预测模具的磨损程度,但是单个模具的价格并不高,从成本上来看并不值得。但是,如果换成一台价值几十万欧元的关键性生产设备,采用工业4.0技术提高设备的可控性、预测性和质量,就是值得的。”

技术可行性不等同于“值得做”,高科技同样需要注重实用性。“协作机器人是非常好的技术。实现全感知后,协作机器人甚至能够与人配合得天衣无缝。”正当《电器》记者对这样人机和谐的高科技场景无限憧憬时,Schaupp却话锋一转。他说:“但是,我们认为,目前还不需要将能够与人完美配合的机器人应用在全部生产线上。这种做法付出的代价太高,不符合投资环境,也无法真正提升我们的竞争力。”

对于智能传感器的应用同样如此。“利用智能传感器可以搜集到很多生产线上的数据,但是传感器不是越多越好,必须判断出需要哪些数据,哪些数据对我们有价值。”Schaupp举例说,“例如,有些数据可以帮助我们发现生产线存在的问题,预先进行维护,避免停产维修造成的时间浪费。在质量控制方面,智能传感器可以收集整个生产流程的数据,让我们在生产过程中就能发现可能存在的质量问题,还能在发生问题后追溯生产流程。”

值得一提的是,中国也是博西家电工业4.0版图的重要一块。2016年11月底,Schaupp会来到中国,与博西家电的中国团队共同讨论工业4.0的推进工作。据透露,中国的试点项目将在冰箱工厂首先展开,将重点提高生产线的反应能力。

不是为了4.0而4.0,更不以工业4.0标榜自己。博西家电的工业4.0,不仅传达着沿袭多年的德国工匠精神,更体现出新时代下工匠精神的发展与创新。

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