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葛睿宁:智能制造与工业4.0的互联互通及案例分析|V课堂第97期

第97期【智造+V课堂】分享嘉宾:诗道芬(上海)商务咨询有限公司智能制造中心总经理葛睿宁 ,葛总从智能制造与工业4.0、精益方法和标准以及流程优化几个方面深度聚焦智能制造与工业4.0的互联互通及经典案例分享。

作者:苏小静|2018-04-23 19:40

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智能制造与工业4.0的互联互通及案例分析

未来的企业是价值驱动的企业,是数据自动流动的企业,而数据自由有序的流动是智能工厂的前提与基础。

第97期【智造+V课堂】分享嘉宾:诗道芬(上海)商务咨询有限公司智能制造中心总经理葛睿宁 ,葛总从智能制造与工业4.0、精益方法和标准以及流程优化几个方面深度聚焦智能制造与工业4.0的互联互通及经典案例分享。

一、分享嘉宾

葛睿宁 智能制造中心总经理  诗道芬(上海)商务咨询有限公司

诗道芬(上海)商务咨询有限公司智能制造中心总经理  葛睿宁

1. 个人简介

  • 诗道芬 (德国),高级咨询师;
  • LMD利勃海尔大连,项目经理;
  • 国际企业管理硕士、汉语言学士;
  • 精通德语,英语,汉语,西班牙语四国语言;
  • 目前在诗道芬(上海)负责智能智造和工业4.0方面的业务。

2. 行业和经验

  • 曾就读于清华大学和维也纳经济大学以战略控制与物流为重点方向的企业管理专业;
  • 曾就职于世界建筑机械的领先制造商之一利勃海尔机械(大连)并在此期间积累了丰富的精益生产经验;
  • 在诗道芬德国与中国工作期间,负责诸多智能工厂规划项目以及精益转变项目,其中为中国著名白色家电企业规划的世界第一个智能互联工厂是最具代表性项目之一。

3. 擅长领域

  • 智能制造与工业4.0
  • 引入精益方法和标准
  • 以价值流为导向的流程优化

二、分享主题

《智能制造与工业4.0的互联互通及案例分析》

三、分享大纲

  1. 诗道芬简介
  2. 工业4.0的核心理念 – 互联互通
  3. 案例分析:模块化布局的智能互联工厂(以变速箱的德国龙头企业为例)
  4. 智能工厂的关键因素
  5. 企业如何开始转型

四、原文实录

原文实录context:

很开心今天能在这里跟大家分享一下我们诗道芬公司对智能制造的理解和一个案例的分享。

诗道芬公司

今天我主要想以这个顺序来讲:

第一,简单介绍一下我们诗道芬公司。这个是为了让大家理解我们是什么样的一个背景,今天我会讲的哪些内容?他们大概来自就是什么样的一个职业的背景。

第二,工业4.0的核心理念,互联互通。可惜之前我不是这个群的会员,没有听过之前的课程,但是我相信大家对信息化和工业4.0已经有很深的理解和了解,但是我可能还是会简单讲一些。

第三,一起来看一个案例分析。这个是德国比较领先的做变速箱和电机的一个企业,他们在德国,在我们的帮助和支持下建的一个示范工厂,是真正量产的一个工厂,那边能看到模块化布局的这种互联。

第四,一起来看智能工厂的关键因素。如果帮我们的客户来做智能工厂规划,都会有哪些工作流?一起来看一下,很多企业他们现在面临着如何开始转型的问题,我们就对这个步骤的顺序有一定的想法,那我们开始。

诗道芬公司

首先我们诗道芬公司是一个咨询公司,我们做的也就是管理咨询,主要是围绕着这几块内容。我们出身就是精益管理,近几年我们也做了很多智能工厂和工业4.0的规划和转型项目。除此之外我们还有一个团队做采购和供应商管理,然后还有世界级的领导力,比如说车间管理这块。

诗道芬公司

我们的总部是在德国斯图加特附近,在欧洲几个国家都有分公司,在巴西也有分公司,今年在墨西哥也建立了一个分公司,中国分公司的总部是在上海,然后在其他城市也有办公室。

诗道芬公司

我们是1994年的时候创立的公司,当时是一位德国先生,他以前在奔驰的一个卡车车轴的一个工厂负责过精益转型。正好是80年代的时候,很多德国的OEM汽车公司,他们就开始从日本引进精益。正好就是哈斯先生在这个工厂负责了做转型,当然精益永远做不完,但是他做得挺成功的,然后发现德国工业领域很多都有这方面的优化需求,所以他出来建立诗道芬公司了。我们来中国现在也已经有12年的时间了,2005年的时候,主要原因是因为我们很多德国的客户,比如博士、大众等等,他们就在中国建厂,然后要求我们帮他们在这里给他们做工厂规划,包括生产体系的搭建和优化。

我们现在全球咨询师大概有260个,其中大概有40个在中国,我们主要的客户都是在零散制造行业,主要是在工业工程。比如说制造设备机床之类的,汽车配套商、航空航天、电子产业这些居多。

现在来看我们中国的部分客户,这样大家也都大概知道我们给哪些公司做过项目,这里面看到汽车的德国的汽车公司,也有一些不让我们放他们的标志,由于marketing的原因,其实奔驰宝马也在里面,他们的供应商像博士等等,也都是我们的客户。其他方面的像机床,这里能看到德玛吉、艾玛克等等,都给他们做过,从局部做部分的优化和精益的优化或者智能的一个项目,到全面的转型项目和工厂规划项目都做过。

我们现在终于进入这个讲座主要的课题,在这页上面,我想跟大家讲的是,对我们来说工业4.0或者智能制造,在这上面能看到我们叫智能元素,不管体现在数字化、互联,什么智能数据或者CPS所谓的这个信息物理系统,他们都是改变我们的工厂和我们的车间的面目。但是我们认为做项目的时候每一个企业首先需要理解的是这些元素除了工厂以外,它首先是怎么样改变产品的事,怎么样改变我们怎么样通过产品提供服务?这些我们理解,我们才能知道以后的商业模式会有什么样的改变。

知道商业模式是怎么改变的,才能知道我的工厂从哪些方面应该是智能的,包括前后在这里也能看到供应商和客户或者下游的一个步骤,也是他们需要怎么样配合。然后作为基础下面能看到,我们还是认为精益是一个非常重要的基础。

智能制造与工业4.0的互联互通

这图我就不打算跟大家都花太多时间讲,因为我相信大家都已经听过很多,工业4.0第四次工业革命,必然也有前三次,在这里第四次革命所谓的互联化或者网络化,值得说的是在德国,当然其他国家也是。也有人在怀疑说,这真的是第四次革命吗?还是它其实只是第三次革命的一个延伸,今天可能讲完了,大家也都会在想这个事情。

其实工业4.0它不是具体的一个技术,它不是云端计算什么的,而是它是怎么样去通过信息物理系统,把之前很多已有的技术再进行互联,当然这个互联的很重要的目的也是优化我们最重要的KPI。从质量到成本,到交货期,也就是生产周期,所以提高灵活性,提高生产效率,提高质量水平,具备实时能调整和优化价值流程,这些都是重要的目的。但是上面就是写的这个大规模定制,这就是对很多企业来讲,他们很重要的一个,最终就是想达到的一个目的。前面我刚才跟大家讲,我们的客户,主要是德国企业或者德国企业去居多,但是近几年因为现在中国在做中国制造2025,然后很多中国企业现在也做的越来越好,然后也想做智能制造,或者转型。

近几年我们也有中国企业作为客户,其中一个项目也是前面介绍的时候,大家听到的,我当时也负责过的一个项目是为海尔,在沈阳这海尔集团建立了第一个智能工厂,白色家电的智能工厂,在冰箱产业。当时张瑞敏就是这样,他也看到了互联新的这些技术,能怎么样改变和优化我的生产?但是他没有光看我们生产,而是他看到了整个这个工业4.0和互联,它怎么样能改变整个商业模式。也就是说他认为我能不能通过互联,实现像现在汽车行业在德国已经做的一样,客户如果冰箱坏了,他可以网上自己就是来选择一个适合他的一个个性化的产品,通过不同的模块来选。

比如说高度门往哪里开几个抽屉等等等等,如果海尔就是能保证我四天的时间内把个性化的产品送到你家门口,这种情况下,张瑞敏就认为市场会改变了,然后他们就是会有非常强的这个竞争力了,这个是一个很好的例子,很多企业他们现在就是看这个互联提高的速度和柔性,最终想达到的一个最终目标。

工业4.0

我现在想直接开始讲我们的一个案例,因为经常讲工业4.0的时候我们认为是比较虚的,在这个案例里面我认为能看到工业4.0的核心理念互联,就体现的比较比较好。这个我们现在看到工厂是一个德国的制造商,做变速箱和电机,它也是一个世界名牌一个龙头企业。它现在德国有一个工厂,采取了这个新的模块化的这个布局和智能制造的这个体系,其他它们公司的工厂现在还看不到这个模式,先在一个示范工厂做到了。这里能看到它们有一个立体仓库,有很多小的这样的单元在它们模块化的布局,之间从立体库的每一个单元的整个物流都是由大概上百个AGV,就是无人车来承担的。立体仓库旁边那一排U型的,这些都是装配单元,装配单元再往下一排的有测试单元,再往下有每一个变速箱里面需要灌油的单元,然后再往下又是测试,然后是模块化的喷涂,以前这个公司它也是实现这么一个生产模式。

比如说两条很长的,然后节拍比较快的这样的直线,他们为什么自己感觉到需要改变生产模式?因为他们发现他们客户的订单批次越来越小,就是他们可能现在平均的一个订单大小只在于两三个同一个型号的产品,然后他们多样化是非常高的,他们每一个这样的在这里看到的U型装配单元里面能做几十个不同的产品。然后每一个产品它从一个U型单元装配完了之后,需要走的下一个测试单元,在一个灌油的单元都是不同的。每一个产品它经过这个车间的流程、路线,都是按照他需要的那些,比如说加工或者灌油或者其他的步骤来选择的。

工业4.0

我们看第一个图,在这一个图我们现在能看到,这个U型单元里面这个装配单元其中一个它是什么样子的?这里大家如果注意的话能看到,除了它是U型以外,它基本上就没有固定的工作台,也就是说它的U型其实只是由货架组成的。如果没有订单,里面没有无人车,没有AGV,那这个U型单元就是空的,这样灵活性也是很高的,也只有订单的时候,一个AGV带着一个产品,一个空的变速箱壳进这个U型单元,里面一个人工作或者两个工人,三个到四个,五个工人不同的配备都可以实现。

工业4.0

现在流程是这么开始的,先有一个工人把一个空的变速箱的壳放在这个AGV上,然后通过磁铁在这个空壳上面有一个RFID,AGV无人车它也有一个RFID的读写器,所以一旦把这个空壳放到AGV上,这个AGV马上就知道现在带的是什么样的毛配件,然后它需要成为什么样的成品。也就是说他知道我需要把它经过我们车间,用什么路线让它完成它自己上传的这个流程。

工业4.0

现在这个图,AGV刚刚把产品带到了第一个工位,就是它自己来走,沿着这个U型来走到第一个工位了,到了第一个工位,在这里大家能看到的是按灯拣料。因为SEW就它们发现需要提高灵活性,然后个性化的需求越来越高,所以它们产品模块化也做得非常好,现在它们这些装配单元里面,每一个产品都是安定的来生产的,而且他们也不做很大的呈批。他们真正的就是在这里面的顺序,比如说2个B产品,一个A,3个C,1个B,就这样灵活性非常高。现在产品到了这个工位也是实时地实现了互联,产品跟这个按灯拣料的系统来沟通,然后说我现在是什么样的产品,然后这个系统也不是系统本身存了这个产品的这个工位要什么样的零部件,而是实时的从我们系统里面把这个数字读出来。

工业4.0

在这个图上面,因为不是动的,是一个静态的一个图,所以看不到。但其实这个AGV它的工作台面提的高度能调整,而是自动调整这个装配单元,这个公司做得非常好的是精益与智能制造的一个很好的一个结合。它们有很多非常好的工装,帮助工人把工作,比如说减轻工作这个强度,所以这个也是通过 RFID,AGV知道现在我到了哪个工装,然后自动的把高度调到相应的这个工装需要的一个高度。

很多工位也没有需要具体的某一个高度的工装,而是工人就在那边在这个台面上面完成装配工作。这个时候这个台面的高度是怎么调的?这里也实现了互联,就是人与AGV之间的互联,每一个员工他有员工卡,也是通过RFID,它跟着这个车,这个AGV做装配工作,AGV也知道现在是哪个工人在我旁边。然后这样每一个员工的身高也存在系统里面了,然后从人体工程学的角度来看,AGV会把台面的高度就是调整到最适合他的高度,这个可能在德国也会关注的比较多,这个人的工作环境。

车子继续走的时候也能看到其他方面一些工装,像在这里能看到的,小小的,它只需要翻这个零部件,那也是几公斤,帮助人做装配工作。

这里现在能看到这个车的一个整体的一个状态,这些静态的图都是从一个视频那拿出来的,这个视频现在已经是一年半之前的。我三个月前的时候又去了这个工厂,他们是我们的客户。现在已经把这里上面看到的加的一张纸淘汰掉了,现在每一个这样的AGV在这个装配单元里面,它都有一个平板,这个平板通过磁铁就是放在这个AGV上,所以也容易方便拿下来。同样也有一个RFID的读写器,所以最开始的时候说把空壳放在AGV上,不只是AGV知道现在我带着什么样的零部件,需要成为什么产品,而是平板也知道它需要显示什么样的信息,什么样的工单信息,但不只是工单的信息,而是在这样的混合线真的能同时做很多不同的型号。

怎么放作业标准书也是一个问题,这个问题他们就通过这个平板来解决的,这个AGV到一个工位这个平板就知道我现在是什么产品,到了哪个工位,然后也是实时地实现互联,实时的把相关的作业标准书从我们系统里面传出来,然后显示。这些信息也不是存到每一个平板的内存或者什么SD卡上,而是真的通过实时的互联,保证显示的信息在车间是唯一有效的,最新的,最后一次更新过的在我们系统里面的这个有效的版本。

还有一次我认为他们做得比较好,因为我们工人如果他们技能水平比较高,一般他们也不会每次做一个动作都看这个作业标准书,这个是很正常的。但是怕的就是因为我们都是人,怕的是一个工人今天状态不好,可能有了一个技术更改或者一个工艺更改,然后他可能也经过了相关的培训,但是今天状态不好,所以他忘记了,还是按照原来的常年的方式去做。这样的问题我们很多工程实际上也真的看到了,他们现在是怎么解决的?在系统里面他们会设置,如果有了一个工艺更改或者一个技术更改,这个平板上它就会用红色整个屏幕都在闪。这样的话人哪怕你忘了或者今天状态不好,你会被提醒。

在这里,最近一两个星期有了一个工艺或者一个技术更改,当然他经过了相关的培训,所以他会想起来。如果他真的想不起来细节了,正好在这个平板上面也显示现在所需要的最新的作业标准书。

这个图上面能看到这些AGV它们跑的路线,尤其在左边这一块,看到这个U型单元去,地板是深灰色那一块,它们不是按照具体固定的这个词条来跑的,而是走的路线是在系统里面编长的。为什么他们选择了这么一个方式?因为这个公司,它本来是精益方面非常强的公司,记忆里面运输和物流其实是什么?是七种浪费的一个。

以前我们所有的都像实现直线、连线,前面我刚才也说,他们以前也是两条很长的,节拍很快的这样的直线,他们为了大规模定制和为了大幅度提高柔性,他们就选择了这么一个模块化的一个布局。这样不同的模块之间还是加了一些一些物流运输,其实从精益里面这个本身是浪费。如果我们现在把不同的单元之间的运输也还做很固化的一个模式,也就是不容易改变。那我们其实按制造理念里面的一个浪费,也就是运输它成为了我们现在生产体系里面最有决定性的一个因素,这个当然是我们跟这个客户想避免的。因为按精益的理念,当然最重要的应该是增值的工作,而不是浪费的部分。

增值那一块就是真正的工人,比如说不管是机器人或者工人,他们就叫装配工作。这个装配工作他们有一个精益团队,经常需要做一些持续的优化,持续改善。他们带着那些一线人,工人跟他们一起在现场来看这个布局,这个装配单元的布局,我们怎么样能改变,能做一些小的优化,从供料的这个方式等等布局的一些调整。然后他们就要求说我们必须有这个灵活性,可以随时改变我们的这个装配单元的布局,而是我们的物流体系必须能跟着。

这就是为什么他们现在在整个这个车间的地里安装了一个RIFD的网络,这样的话每一个AGV它可以随时给自己定位,类似于GPS但是从车间地里,而且这个精准度也是很高的,这样的话,AGV跑的路线是在系统里面变成的。还有一点能看到或者不能直接看到,大家可能会想到,如果我们现在物流和运输都是靠这些AGV,充电的问题怎么办?因为大家都知道,比如说成品库,很多叉车要给它们换电池等等,也都是比较头疼的问题,所以现在在这个客户就直接AGV里面没有传统意义上的电池了,而是高技能的电容。

这个电容允许这些AGV自由的,比如说一个装配单元里面,就是一个增值领域里面,它自由的能跑,十分钟左右,十几分钟。实际上他真正的需要跑的时间远远没有十分钟,因为它经常在一个工位停着,它真的跑的时间在一个单元,可能只有不到一分钟的时间。这里也能看到,中间或者靠右边的这个通道上面后面也有一个AGV。我们给这个公司分析说,虽然我们的增值领域可能经常按精益理念需要对布局进行调整和持续的改善,但是大的通道至少5-10年的时间应该不会有改变,所以在这些大的通道上面实现了无线充电。因为是高技能的电容,一旦走到这个通道上,从一个单元要换到另一个单元,它就会走到这个大的通道上,哪怕距离很短,它的这个电容就又会被充满了,所以他们也根本就没有充电的问题或者换电池的问题。

这里能看到,到了一个测试测试单元里面,还是有工人把这个测试的机械头用手放上去的,但是最终这个右边能看到的这个测试的设备,它也是通过RIFD知道现在是什么样的产品,然后它自动的也选相应的需要跑的测试项目,因为不同的产品需要跑的项目和参数也是不一样的,它是不需要人为参与这个调整和设置。质量测试的结果当然也是自动的输入,还记到质量管理系统里。

最后一个图上面大家能看到的是从立体库,这些物料是怎么样到我们装配单元的边上,这些铁盒子是在另一种,在这里能看到下面小的AGV上面被运输,也就是说我们订单也是自动的就是通过ERP到我们系统里,然后相关需要的物料从自动的立体库自动的出来,这些小的比较矮的AGV它们跑到立体库,然后会把这些铁盒子举起来,重量也比较高。然后自动的把这个铁盒子和里面的零部件送到相关的这个U型单元边上。在这个U型单元边上,工人会把它从铁盒子里面拿出来,然后从后面放到这些货架里面。柔性单元就是从经济方面,它另一个好处就可以把增值工作和物流,也就是说非增值工作通过布局也分开的比较清楚。

现在一起回顾一下这个案例,这个案例它在德国已经拿到了几个工业4.0的奖,可能今天很多位领导看了这个案例,觉得这么多人主要的工作,主要的装备就是增值工作,还是主要是人工做的。看上去根本就不像一个全自动化的一个汽车的一个车身的车间或者半导体,一个全自动化的一个黑灯无人车间。实际上这些半导体的MES然后全自动化的,黑灯的那些车间在十几年前,快20年前的时候已经有了。反而我们能看到,就像附加值比较高的产品,奔驰宝马等等,他们也只是上游,比较标准化的,车身的焊接才是全自动化,它的装配也还是人工的。其中一个原因,因为这些汽车,尤其在德国也是一样的大规模定制,在总装线上面经常一个一个车就是都是有所不同,根据具体的客户订单。

这里也是我们现在就是在这里看到的这个案例,它也是主要的增值工作,其实还是人工的,他自动化的主要是物流和运输,但是它做的比较好的就是通过数字化实现互联。大家想到从最开始产品是跟AGV通过这个RFID互联的,这个AGV知道要带他什么样的路线,然后这个产品有跟货架来沟通,实时的也通过系统,货架也把相关的这个物料的那个灯亮出来。跟作业标准书,跟工人的指导体系也是互联的,到一个工位相关的它需要的作业标准书马上会出来,或者提醒工人最近有了一个技术更改。

跟人也是互联的,知道现在什么人在我身边把生把台面的这个高度跳到相应的所需要的高度;跟设备也是互联的,一个产品到了一个测试的一个设备,比如说他们就沟通互联的,然后知道现在哪个产品我需要对它跑什么样的测试项目,也就是说这个互联他们做得比较好。他们也分析了,我们跟他们一起发现这样的就是变体就不同型号非常非常多的情况下,而且装配工作很复杂,很多不同的产品有很多不同。这样的情况下,现在做全自动化是很难的,因为柔性到目前来讲还不够。

但是通过我们跟他们在这个系统里面实现的通过这个互联,就是把揉把揉性提高了到一个很高的水平,这种情况下现在哪怕他们需要插单,或者哪怕他们的原来的生产计划需要做调整,就不需要在车间很多很多不同的点人为做一些调整。这里如果生产计划的顺序改变,那也是每一个产品自己经过我们的车间跟相关的它需要的主体,不管是物流系统,货架等等,设备,来沟通和说我是谁,我在这里需要什么,然后工人也得到相关的,从平板上面的自动的这个指导。

对我们诗道芬来讲,一个智能工厂是由这四个主要的模块组成的。当然右边能看到的,现在大家讲的数字化是实现互联非常非常重要的,最关键的一个模块。它当然又是建在自动化的基础上的,自动化它本身是第三次工业革命。左边两个模块我们能看到的一个是模块化,尤其如果想做到大规模定制,当然我们也要看是什么样的行业,什么样的产品。可能今天听众有些领导,他们的行业可能不会谈到产品的模块化,但很多尤其在离散制造方面,对他们来说这个话题是非常重要的。

模块化就像我们刚才这个案例里面看到的,它不只是针对产品的模块化,而是现在很多企业也开始想我们的生产和布局的模块化能这么做。最左边,我们认为也是非常重要的一块是精益,流程本身的精益化。如果我们不把流程做优化,哪怕实现自动化和数字化,但是流程本身还是复杂的,有很多多余的步骤在里面,这个最终的结果对我们来讲也不会算是智能的。

我现在在中国已经七年了,做了几十个项目,然后在里面也跑了很多很多公司,看了几个车间也看的比较遗憾,看他们也想做智能制造,但是可能那个时候也还没完全理解透。然后就想尽量先把自动化水平提高,但有一点盲目,他们可能花很多的功夫来看,也在这里怎么样可以用机器人来替代一个工人,实际上最终可能会有很多位置放机器人,但是他们的这个增值的这个作用其实不是很高,反而应该先来看我怎么样可以通过精益改变我整个布局,我整个这个价值流。

最终可能很多位置,整个我们的布局或者价值流会改变,这里现在不管是工人或者机器人都不需要,因为比如说我们可以实现连线,最终可能这么一个工程,他没有多机器人,但是它也没有很多多余的机器人,所以对我们来说还是精益是非常重要的,而不只是从我们诗道芬(公司)的角度来看。我们知道现在做的比较好的企业像西门子,博士等等也有很多,他们把他们的智能制造的一个项目团队跟原来的精益的团队甚至放在一起了,因为他们在他们的试点项目当中也发现了两个其实是分不开的。

最下面还有一块是领导力,领导力也不只是一个空话在这,而是做了很独项目之后我们认为很多的知识也是可以从外面带进来的,但是是谁来推整个转型或者升级的一个过程,还是需要高层和中层管理对这个智能,包括对未来的一个愿景和发展方向。

第一,有很清楚的愿景和想法。

第二,很积极的一个参与。不然项目的成功可能性一般就是不会太高。

智能工厂

最开始的时候我说了,我们是咨询公司,我们自己不生产硬件,也不做软件,我们做的就是顶层设计,我们就来帮我们的客户解决你为什么要需要一个智能工厂?你到底需不需要?你未来智能的因素应该在哪里体现出来?我们帮他们分析目前的生产流程,来看整个价值流,从布局当中来看,在哪里做很大的改变或者做提高。如果我们做这样的比较全面的,不管是新工厂规划,或者已有的工厂的转型和升级项目我们一般会有一系列的不同的工作流,刚才这个图上面能看到。

智能工厂

这里第一个工作流,也就是刚才已经谈到的愿景工厂的愿景或者概念,也就是说为什么我们需要做智能工程,不要盲目地因为别人做也做,而是理解最开始的时候讲到的商业模式会怎么样改变?我目前在哪里?然后就决定我需要往哪个方向发展。我在其他的从2到7这些工作流里面,智能的因素具体应该在哪里体现?

产品设计方面

在产品设计方面,我们帮我们的客户做两方面的工作:

第一,我们有专家可以帮客户做模块化产品模块化方案,但是因为产品模块化方案一般不是一个短期项目,而是真的把目前的这个产品规划做全面的模块化,一般公司需要十几年的时间了,尤其如果还有很多的产品目前正在处于在产品生命周期的前段。

第二,在产品设计方面我们经常做的工作是跟合作伙伴一起来规划,如果做自动化项目,它的一些零部件,产品的一些具体的设计经常需要做一点调整,大家肯定经过DFM。

智能解决

供应链上面我们帮我们的客户不只是就是通过现在EDA做一个数字化方面的,比如说跟供应商的一个连接,刚才谈到的这些EDA跟供应商的连接,其实好的公司在好的行业,在20年前的时候已经实现了。这实际上也是一部分工作,但是我们经常也需要花很多时间,尤其是在出发点可能还没有高的一些企业里面,是把他们做供应商管理和供应商开发流程和行为本身上面。

汽车行业它为什么做得这么好?汽车而言,它的智能水平,它的经济水平为什么这么高?因为他是一个价值链,一条链子的总体强度就要靠他最薄弱的一个环节,汽车行业很早就意识到了。我跑了几个中国客户,尤其是一些龙头企业,他们的老板也跟我承认说,其实我们更多是压迫着我们的供应商,因为我们量多,我们给他们一个图纸,然后跟他砍价砍价,然后让它生产出来,但实际上没有把它当做一个战略的一个合作伙伴,更没有就是把一些研发方面的职能放在他身上。

但往往如果我们供应商常年来生产我们的零部件,它其实早就成为了相关的生产技术的专家,他知道最先进的生产技术,而且他不止给我们做产品,他经常也给别人做产品,所以它其实更加知道和应该让我们知道,这个产品如果改变一点点他的一个加工的一个工艺或者流程,或者一点点做这个设计形状的微调的话,可能不会影响我们的使用,但可能就是会大幅度降低材料成本或者生产周期。然后这方面的工作怎么样管理自己的供应商?怎么样开发它们?怎么样做相关的审核和合作?这个流程工具方法本身上我们也帮企业引入。

其他这里能看到的,像供应商在园区及时供货配送,这个图是一个OEM,就是法国很小的那个汽车,只有两个座位的smart那个汽车工厂,他们做得非常好,在十字形的一个装配线周围,所有这些模块都是他们的供应商。比如说椅子供应商,或者车轴的(供应商),或者发动机的(供应商),通过信息要的这个自动化的运输线,按时,按顺序就JIT,JIS把这些按订单来生产的产品和零部件送到总装线上面相关的所需要的位置。

智能制造

当然不是每一个公司都像奔驰,可以霸道的建新的园区的时候就类似于命令供应商在自己总装厂旁边也建一个工厂。

如果我们谈到智能制造,柔性很高,速度很快,这个跟供应商的总布局,从这个运输合作就是这方面的来看也需要考虑和优化。谈到生产体系了,工作量就很多了。在这里面就包含详细的价值流。具体我哪些工作步骤,不同工作步骤之间应该是什么样的缓冲区?什么的仓库其他的等等。生产体系里面当然也包含传统的其他方面,想快速换模,TPM,可视化等等。

智能制造

第五,自动化和布局。前面在生产体系详细的价值流给制定了,这是其中一个重要的部分,也是自动化。前面我已经说了我们不生产硬件,也不叫软件,我们做的也就是这个顶层设计,但是因为我们不只是做好看的PPT,而是我们真的很有针对性的给我们客户做一个量身定制的一个方案,也帮他们做实诗的支持,所以我们也有一系列的经过验证了,很多合作项目当中确认了他们的一个实诗能力这么一些伙伴,不同方面的,大数据方面的,数据分析方面的,包括自动化方面的,其他方面的,工程方面的都有。

然后跟这样的伙伴一起,比如说在自动化方面的也来分析,哪里有潜力做自动化,然后做相关的计算,投资回报期等等,最终一起来确定哪里需要做。这些知道了详细的价值流和自动化项目,才能确定未来工厂的一个最优的布局,知道这个最优的布局了,其实才应该给他盖上一个壳,才应该想最好的这个厂房是什么样子的,而不是先建立一个厂房,然后自己很开心,再找其他公司来详细的规划生产怎么挤进到厂房里,这样比较可惜,因为已经受了很多限制因素,没法做到最优。

这是我们一般做布局规划的一个理念,我们不会像下面能看到的,大部分公司是这样做的,其实从目前的状况,然后一步一轮一轮的来做优化,我现在的布局,我现在的生产流程和和价值流,然后就是看一步一步怎么优化,而是我们一般情况下把他们都先不考虑,拿一张白纸,然后考虑如果我们什么样的限制因素都没有,预算方面的,厂房什么,什么面积方面的,全都没有什么限制因素,我们最理想的一个价值流和布局应该是什么样子的,然后在这个基础上面再考虑。不光是预算,其他的厂房等等方面的限制因素,再到一个最终可实现的方案,然后我们发现这样做往往比另一个做法要最终结果好很多。

这里是原来我们给海尔做的一个项目其中的一小小的部分,这里想强调的是我们诗道芬的价值体现在这方面,他们的整个生产体系价值流和生产模式是不是合理的?还是该不该改变?以前海尔所有的工程是在发泡,就是一个比较关键的一个步骤,之后有了一条曲线,节拍也很快的,大概十几秒的这么一个最终装配的一个曲线。经过我们分析和规划之后,我们发现他们从柔性,从速度,质量管理方面,其实他们的产品更适合做更短的平行的四五条这样的总装线。

开始的时候当然也有了很多阻力,因为还有很多不同的冰箱工厂,他们都已经习惯了原来的一个模式,大家都说我们很多年就这个模式来做的,为什么要改?所以我们也花了很多时间跟他们高层和中层来谈,但最终他们也意识到了,的确有很大的好处。从我们这个项目作为一个试点之后,他们逐步的后面就开始把这个模式复制到其他工程。

第六,数字化方面也是工作量就比较多,我们做的主要是顶层方面的,一方面是在我们自己做工厂规划或者价值流设计这方面,就是用模拟软件。我们虽然也可以做3D的比较好看的未来工程的一个可视化,可以飞进去这样看未来的工程。但我们认为做一个全面的3D的模型,意义不是很大。我们更多的用的模拟软件是在一些关键的,比如说瓶颈的一些步骤上面或者一些生产阶段上面,我们通过这个模拟来论证和验证我们的规划是不是合理。

其实不一定是可视化或者很直观很好看的一个模拟,而更多是一个数字模型,它所有的不同的生产步骤,不管他从什么不同的参数,它的什么加工的速度,其它自动化,设备的参数,生产计划,顺序等等,包括缓冲区的那些大小,都输入和建立了这么一个数字模型,然后我们就可以跑不同的模拟来看,在不同情况下,我们整个这个生产体系会怎么反应?不同步骤上面和阶段上面的利用率会是多高?我们是否就是其中有了一些步骤或者机床,或者自动化设备,我们规划的太慢或者其实也不需要高端的一些参数,或者有没有一些缓冲区,太小或者太大,就通过这样的模拟能验证。

另一个在数字化方面,我们做的比较多的工作就是帮企业做一个从IT方面顶层的一个设计。现在还有很多客户他们可能还没有MES,现在大家都想引入MES,如果找西门子什么的,通用等等,找他们,他们都会说我们的产品很好,的确也是很好,然后他们说什么功能都可以实现,你告诉我你要什么我们都可以做。但我们很多客户的问题恰恰是他们想知道,从业务流程的需求来看,我们需要哪些?哪些我们其实不一定需要,然后这里面也就是我们的价值,我们就是在规划未来的这个工程,我们可以说你需要哪些功能模块?我们分析其它的已有的系统。

比如说WNS或者ERP,现在ERP越来越往MES来发展,MES越来越多的功能网ERP的方向发展,重叠的地区越来越多。来看哪些已经有,通过什么样的整合方案可以说哪些功能不是放在MES里的,比如说在其他系统里面已经有,然后通过实互联也可以解决,最终具体的实施一般还是跟具体的IT的实施公司来做。我们还帮客户做的经常是在产品选型方面的,制定一些需求。比如说对MES系统,跟不同的供应商来谈,最终就是可以给客户做一个建议,选型方面的。

看到人员和组织,在这方面也有多方面的培训,这里能看到的是一个我们相信最好的培训不是在课堂里,而其实是在做项目实施和试点项目的过程当中,就是应用这些工具和理念,再点上面做一个优化。带着客户的人跟他们一起做,从一个试点到另一个试点,他们的作用越来越大,我们到最终只提供支持。这样的话最好是客户到最终有一个自己很强的团队,持续改善也是一样的。

这里还写了电子车间管理,我们现在也帮很多客户做数字化的这个车间管理,但我们认为最大的难点和难题其实不在于怎么样做数据的采集,屏幕上面系统上面那个显示,这么多数据现在显示了,其实不管是在白板上面,或者在平在屏幕上,怎么用这些数据?人怎么样基于这些数据和可视化做沟通?做车间管理?做问题的解决?这问题的跟踪?哪些问题应该现在在什么层次上面去谈?以什么样的方式?哪些不解决应该找别的方法去解决?哪些应该升级?从上往下应该怎么样就是提供支持和资源?这个往往需要花的时间比建立屏幕本身要多很多。

最后一个项目管理,因为我们做项目我们不会自己来做,然后交给客户,然后说你自己实施,而是我们从最开始跟客户团队成为一个团队,从规划到实施跟他们一起。所以从项目管理方面,尤其是如果是比较大的建设或者转型的项目,很多不同的工作流,他们互相连接也非常多,也一样需要有很多好的工具和可视化的工具来跟踪总体项目的一个进度和一些问题。

已经有一点超时了,也快结束了。这里想跟大家讲智能转型,这个群里我看过是第97个讲师,大家都听过很多很多内容,但是到底从哪里开始,这是我们接触的很多客户的实际问题。今天前面已经谈到的,首先有一个愿景,知道工业4.0和智能制造对我这个企业意味着什么?对我来说带来什么样的机遇和挑战?然后应该分析我目前的情况从不同的维度和层面,从精益方面,从自动化方面,从数字化方面,我现在水平是什么样子的?这些知道了,我知道这个愿景,我目前的情况才能做一个比较系统的全面的一个发展规划。

在这个发展规划的基础上面再一个一个工作包,知道它的一个长度作用,它的前后跟其他的工作包的一个关系和联系,这样比较系统性的来做转型,而不是在这里点到点的孤岛似的,这里做一点,那里做一点自动化,这里做一点数字化,然后希望很矫形,最终的话所有的点到点的那些优化突然就是会拼成一个整体。

最终在这里跟大家分享一下我们一些在智能制造做的部分项目,这里也能看到像德国公司,航空的,航天的,包括我们今天分享的这个案例,SW这个德国的这个工程,包括海尔,沈阳机床是在它下面的一个事业部,现在通过几年的项目做了比较成功的一个事业部,现在又往其他的事业部逐步来复制,像中联重科的一个智能工厂规划项目,卓郎等等都是我们做的项目。

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