在數字制造時代,物理世界與數字世界之間的界線已然被拆除,這為制造業勾勒了一個嶄新的未來。
在未來工廠,每個生產環節清晰可見、高度透明:信息和生產組成了一個密切相關的網絡。整個車間悄然高效地運轉,智能機器不僅彼此協作,還與遍布全球的員工、顧客和客戶以及智能分析動態系統進行協作,它們分布在整條供應鏈的各個環節。
未來的工廠即智能工廠就是代表高效率的樂園:次品、停機、浪費和等待這些問題統統不復存在。工廠經理和CIO們齊心協力,確保數據和生產、IT和制造無縫結合起來,每個機器的每次轉動、每個刀具的每次切割以及全球交付鏈上每個部件的每次運輸,都一覽無遺。
那種未來工廠絕對代表了技術和制造領域發展的最高峰,完美地整合了高科技工具和高科技員工,這與制造業在過去幾個世紀漆黑一團的形象形成了鮮明對照。
雖然這個夢想很奇異,但實際上,它比你我想象的更接近現實。
西門子電子車間
位于德國安貝格的西門子電子車間就是直接源于這個夢想的工廠。這個一塵不染的高科技車間占地10.8萬平方英尺,堪稱高效的數字奇跡,因為智能機器負責協調該公司的Simatic控制設備的生產和全球分銷—這個接單生產的定制流程涉及每年5萬余種產品的逾16億個部件:為了制造這家工廠的950種產品,西門子向全球250家供應商采購約1萬種原材料。
這個生產流程勢必伴隨不計其數的變化因素和錯綜復雜的供應鏈,遠遠超出了傳統工廠的能力范圍。就比如組織原材料流程、為諸流程確定各自順序,或者甚至僅僅合理調度其1100名員工,以滿足不斷變化的工作的需要,這是任何一項技術或任何一種工具所無能為力的。
不過據加特納行業研究公司(GartnerIndustryResearch)早在2010年對該工廠開展的調查顯示,安貝格工廠中每100萬件產品中次品只有大約15件,龐大生產線的可靠性達到99%,追溯性更是高達100%。
西門子實現這個生產奇跡的關鍵,以及推而廣之讓未來的所有智能工廠順暢運轉的秘訣,就是建立起一個緊密結合的技術網絡,這些技術相互整合,共同組成一個更智能、更高效的整體。
智能整合的技術
西門子工業部門北美區首席執行官赫爾穆特·路德維希(HelmuthLudwig)說:“未來的智能制造現已呈現在眼前。”
“以前,工業價值鏈的幾個部分(包括產品設計、生產規劃、生產工程、生產執行和服務)都是單獨實施的。而如今,新技術把這些獨立的部分整合起來,令人興奮。”路德維希表示,安貝格車間能大獲成功,關鍵在于有機整合了三種關鍵性的制造技術:產品生命周期管理(PLM)、制造執行系統(MES)以及工業自動化。
“無論你生產的是現代商用飛機、節油型汽車,還是高性能高爾夫球桿,PLM、MES以及工業自動化所使用的技術都在幫助制造廠商通過提高生產力、盡量降低風險,以實現總收入的增長。”路德維希解釋說:“通過充分利用這些系統,成功的企業得以關注一些重要方面,比如縮短創新周期,提高運營透明度,通過跨部門共享知識來提高員工個人生產力,并且通過為動態環境提高可預測性,盡量降低風險。”
西門子工業部門自動化部門總裁拉賈·巴特拉(RajBatra)特別指出,制造業的未來在于,從這些技術當中找到最佳結合點,并學會將它們作為一個完整系統運用起來。“真正的問題在于,確定這三項技術之間的所有結合點,那樣就能獲得這個整合系統的整體優勢。而這推動著制造效率得到大幅提升。”
但他也表示,要做到這一點,需要制造廠商把手頭的所有高科技工具匯合起來,這本身是另一個難題。