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佛企离工业4.0差什么?西门子中国区副总裁支招

2017-06-14 10:18 来源:南方日报 叶洁纯

“工业3.0是自动化发生在制造车间,工业4.0则是自动化不光在制造车间,也发生在研发、供应链等企业的全链条。目前包括佛山在内的大多数制造业企业仍处于工业3.0甚至2.0阶段。”西门子中国区执行副总裁王海滨说。

近日,作为德国工业4.0先锋企业的西门子举行了“数字化周”。在活动现场,王海滨接受采访,谈到对于佛山制造开展数字化建设的建议,他认为,迈向工业4.0,需要强调“数字化双胞胎”,也就是,形成基于数字模型的虚拟企业和基于自动化技术的现实企业镜像,通俗地说,就是“现实”与“虚拟”结合。

“数字化的精髓在于实现数字化双胞胎、生产工艺流程数字化双胞胎,以及设备数字化双胞胎这三个维度的双胞胎。”王海滨说,但他强调,针对佛山以中小微企业为主的特点,企业在推进数字化改造时更需要加强信念,因为数字化的改造过程是不能单纯用效益来计算。

谈佛企现状

“佛山大部分制造业企业仍然处于工业3.0甚至2.0阶段”

南方日报:从2013年德国率先提出工业4.0至今已过去4年多,你认为目前珠三角特别像佛山这样的城市处于工业4.0的哪个阶段?

王海滨:从目前看来,大多数企业仍然处在工业3.0,甚至2.0的时代,在通往工业4.0的路上一步步迈进。

从工业3.0到4.0,总结起来,工业3.0的特征是自动化主要发生在制造现场。而工业4.0的特征就是这种自动化不光要发生在制造车间,也要发生在企业的研发流程、供应链管理流程、质量管控流程、生产订单不同重要级订单排序流程,所有的流程都要实现高度的自动化。

目前珠江西岸制造型企业的数字化实现差异化较大,大型企业普遍比较重视生产制造领域的信息化和自动化,但是信息化平台之间的集成,信息化平台与设备执行层的集成仍然在初步探索阶段。一些企业仍然在利用自动化设备替代人力的阶段,大部分民营企业没有使用生产制造执行系统来管理和监控生产制造流程。

南方日报:确实,目前整个珠三角主要集中于制造现场的自动化,也就是这几年谈到的机器代人。我们注意到,有些行业进展得相对较快,在你看来,哪些行业在迈向工业4.0时发展更快?

王海滨:机器代人是目前比较热的词汇,但简单的使用机器取代人力,并不等于实现了数字化,实现了工业4.0。在通往工业4.0的过程中,确实会有一些行业走得比较快,这其中有三个决定因素,比如在虚拟和实际生产中需要数字建模的行业,产品比较复杂的行业,以及产品变化较多的行业。例如,在航空航天领域需要很多数字建模、产品也较复杂;汽车领域从第二次工业革命开始的几十年一直引领着生产技术的发展;另外,机床企业产品概念和经营理念是具有双重收益的,他们制造机器服务于客户的生产,客户也会督促他们进行这方面的改良。

南方日报:那么,具体到佛山来看,哪些行业走得更快,哪些会相对慢一些?

王海滨:从产业结构来看,佛山地区的产业主要包括汽车制造、家具制造、陶瓷、家电、塑料、金属加工、五金制造、食品饮料等行业。根据前面提到的三个因素来判断,汽车、家电、食品饮料行业可能会走得更快。但是,目前已经有陶瓷、塑料、食品等企业在和西门子接触,并探讨从数字化企业咨询到底层生产设备数据采集等各个数字化方向的方案,这说明各行各业都已经开始了数字化的思考和准备。

谈数字化核心

“数字化企业的精髓在于‘数字化双胞胎’”

南方日报:无论进度快慢,加快实现工业4.0,迈向未来制造毫无疑问是佛山众多制造业企业的目标。西门子长期探索数字化,在你们看来,数字化的核心是什么?

王海滨:我们建设数字化体验中心的目的,是希望通向业界实景,展示数字化企业解决方案究竟长得什么样,如何能够从理念和概念、从纸上的蓝图变成大家能够亲身感受到的现实。

谈到数字化企业的精髓与核心,我想强调一个关键词叫“数字化双胞胎”。在一家制造业企业里,需要建设三个维度的“数字化双胞胎”。

南方日报:何为“数字化双胞胎”?

王海滨:“数字化双胞胎”可以理解为从产品设计、生产规划、工厂组态、生产制造直到服务五大环节打造统一的无缝的数据平台,形成基于数字模型的虚拟企业和基于自动化技术的现实企业镜像,通俗的说就是“现实”和“虚拟”结合。而三个维度的“数字化双胞胎”涵盖产品数字化双胞胎、生产工艺流程数字化双胞胎以及设备数字化双胞胎。

南方日报:如何理解这三个维度的“数字化双胞胎”,具体是指什么?

王海滨:第一个维度就是企业所研发的产品本身需要建立它的数字化模型。在计算机的环境里,我们能够看到所研发出的产品长什么样,包括物理尺寸、电气特性等,这和一个实物产品应该是一一映射的关系,我们叫做产品的“数字化双胞胎”,这是第一个维度。

第二个维度是在企业里用来生产这个产品,其生产现场、产线,以及在产线上各种生产设备本身也需要被建立起“数字化双胞胎”。

第三个维度是企业的这种业务流程,从企业接到客户的订单开始,触发了面向这个订单的产品设计到面向这个订单的供应商的物料准备、生产流程,整个在生产过程中的质量控制流程等,这些业务的流程本身也需要建立起“双胞胎”,这是第三个“双胞胎”。

南方日报:如何理解这三者的关系?

王海滨:这三个“双胞胎”相互之间并不是完全孤立的,应该是有机地结合。就像西门子所倡导的数字化企业的一张图景,即在一个共有的数据协同平台Teamcenter上,运行着三个齿轮,一个是产品研发的齿轮(PLM),这个齿轮背后是建立产品数字化双胞胎的过程,中间这个齿轮就是业务流程、制造流程双胞胎(MOM),第三个齿轮是制造业现场的双胞胎(TIA),这三个齿轮互相咬合在Teamcenter这个平台上,来完成一家制造业企业端到端全价值链的数据打通。

谈企业效益

“数字化的效益不能用简单的投入产出比计算”

南方日报:实际上,即使数字化只是作为迈向工业4.0的其中一个阶段,但对于佛山,特别是中小微企业,购买一个自动化设备可能都存在成本纠结,像这类企业,该建议它们如何起步?

王海滨:我们知道不同的企业里,它所处的状态可能不是一夜之间或者通过一个技术升级的项目,就能够把它建设成数字化生产线,还是要把数字化转型升级之路分解为若干个子项目,在时间上先后分步骤实施,这个我们称之为路线图。

路线图对于每家企业可能都是不一样的,因为每家企业所处的状态不同。

南方日报:那么在规划各自的路线图时,需要把握怎样的原则?

王海滨:首先企业要明白一个完整的智能制造包含哪些最核心的要素,应该是一个什么场景,脑海中要有一个大的框架。

第二个问题是说企业现在处于什么状态,怎么做产品的研发,订单来了以后,怎么开展组织订单生产,怎么做产品计划的排产,制造业现场自动化水平或者数据收集起来的状态是怎么样的,还要做企业健康状态的评估。第三步就是要制定路线图,先做什么,后做什么,再做什么。

南方日报:在这个过程中,很多佛山的企业可能就会顾虑一个投入产出比的问题,从你的角度看,数字化改造的投入回收周期是如何计算的?

王海滨:在数字化改造的过程,经常都会有企业问我投入产出的问题。在数字化改造过程中,有一些因素确实可以涵盖在商业计算中,但数字化的改造所带来的利益,很多其他的因素是没法计算的。

比如说,企业如果通过数字化来做产品质量的控制,使得产品质量又上了一个台阶。由于次品减少流通到消费者手中而给企业带来的损失降低,这都很难计算出带来的效益。再比如,企业通过数字化改造之后,加速了产品迭代的创新周期,提前了半年或者一年一个新型号的产品上市了,给企业带来的竞争态势,市场占有率的提升,这样的效益同样也很难计算。

南方日报:那么,应该如何理解数字化对于企业带来的效益?

王海滨:一方面,从狭义上看,你可能能计算投入产出比。但是从广义来说,迈向数字化之路更多的是出于企业的一种信念。

如果不走数字化之路,企业的创新速度。质量管控水平、工厂能够达到的效率水平,就会落后于同行,企业就会在这个竞争中淘汰出局。为此,企业必须要时不我待地去做数字化创新,转型升级。

数字化在一家企业中的推行也不是没有阻力,当引入了数字化之后,你可以想象很多非数字化的流程要被改变,可能遇到种种阻力,这时候特别需要这家企业的CEO坚定地推进这个进程。

编辑: 王虹丹
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