http://www.sharifulalam.com 2015-05-28 12:04 來源:中國企業(yè)家
當(dāng)零部件遭遇工業(yè)4.0,會產(chǎn)生怎樣的化學(xué)反應(yīng)?答案是產(chǎn)品的全生命周期管理——零部件將不再僅僅是冷冰冰的個體,而是類似于一個數(shù)據(jù)終端,從訂單下達(dá)到產(chǎn)品報廢,整個生命周期都會有數(shù)據(jù)記錄。
萬豐奧特是全球知名的零部件生產(chǎn)商,以輪轂為例,2014年銷售量超過4000萬套。在實(shí)現(xiàn)全生命周期管理后,相當(dāng)于每年有幾千萬個移動終端投放市場,從而為產(chǎn)品研發(fā)和質(zhì)量管理帶來大數(shù)據(jù)支撐。
萬豐奧特正為此搭建一個“后臺”——2016年下半年投產(chǎn)的智慧工廠。在此之前,萬豐奧特在物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域已經(jīng)有所積累。
“2014年是工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的爆發(fā)年,今年會更火。”萬豐科技總經(jīng)理吳軍說,在過去十年里,萬豐科技在機(jī)器人研發(fā)方面的投入已經(jīng)超過7000萬元。
夢工廠
2014年,萬豐奧特董事長陳愛蓮在豐田汽車日本工廠參觀時,感觸頗深。十年前她就曾拜訪豐田車間,但十年后再次探訪,豐田在生產(chǎn)場景方面的自我創(chuàng)新能力讓她吃驚。比如生產(chǎn)污水在凈化后可以用來養(yǎng)魚——這種魚生命力極其脆弱。
到明年年底,萬豐奧特自己的智慧工廠也將投入使用。目前,該工廠啟動已提上日程,首個在智慧工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品會是鋁合金輪轂。“工廠屋頂裝置太陽能,工廠中間全部機(jī)器換人,工廠地面天然氣供應(yīng),倉儲上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)物流。”在陳愛蓮位于萬豐奧特集團(tuán)總部的辦公室里,她用兩個文件夾和一支筆分別代表屋頂、地面和生產(chǎn)線,搭建出她腦海中智慧工廠的輪廓。
現(xiàn)實(shí)工廠面貌當(dāng)然不會如此簡單。萬豐奧特控股集團(tuán)研究院院長李宇介紹,如果說以往的工廠車間像一個信息孤島,智慧工廠則將實(shí)現(xiàn)從上游供貨商(比如鋁錠生產(chǎn)商)到下游整車廠的縱向整合,從而搭建一個大的物聯(lián)系統(tǒng)。
李宇在2014年中旬加入萬豐奧特,之后萬豐奧特把之前的技術(shù)中心提升為研究院。按照陳愛蓮的想法,技術(shù)研發(fā)是萬豐奧特轉(zhuǎn)型升級的最主要支撐,而而李宇就是把陳愛蓮的愿景落地的那個人。
目前萬豐奧特的研究院體系是在研究總院下轄五個產(chǎn)業(yè)分院,總院和分院的分工明確。總院的角色是做共性技術(shù)和超前技術(shù)的研發(fā),而分院是根據(jù)自己的板塊特色做專業(yè)化和更貼近市場的研發(fā)。從時間表來看,未來五年內(nèi),會逐步搭建產(chǎn)品設(shè)計平臺、金屬材料的表面處理平臺和激光的應(yīng)用平臺。
在李宇看來,發(fā)展工廠內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)是不得不做的選擇。舉例來說,某個整車廠家要求能隨時跟蹤訂單的生產(chǎn)狀態(tài),并能通過二維碼跟蹤每個輪轂的信息。一旦這個輪轂在市場上出了質(zhì)量問題,整車廠家通過二維碼馬上就可以查到這個輪轂是哪天生產(chǎn)的、用的是哪批鋁錠、哪臺機(jī)器上生產(chǎn)的以及哪個工人操作的。
智慧工廠的另一個使命就是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化。從產(chǎn)品設(shè)計開始到這個產(chǎn)品退出市場,實(shí)現(xiàn)從設(shè)計到量產(chǎn)的無縫連接。李宇的想法是,通過使用射頻技術(shù),每一個輪轂可以有一個自己的“身份證”。他稱這是來自于沃爾瑪?shù)膯l(fā)。沃爾瑪通過使用射頻技術(shù)可以追蹤庫存變化,及時補(bǔ)貨。
“每一個輪轂壽命如何,跑了多少公里后壞掉,壞掉是因?yàn)樗緳C(jī)的駕駛習(xí)慣問題還是其它問題,我都要追蹤。”李宇說,以前講大數(shù)據(jù)都是講消費(fèi)品,而以后大數(shù)據(jù)可以引入制造業(yè)。制造業(yè)可以利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。
如果萬豐奧特一年輪轂銷量由2000萬個汽車輪轂和3000萬個摩托車輪轂構(gòu)成,就意味著一年下來萬豐奧特就能搜集到5000萬個樣本數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)將給萬豐奧特的技術(shù)提升帶來數(shù)據(jù)支撐。
甚至連眼下被屢屢談?wù)摰能嚶?lián)網(wǎng)也可以在輪轂上做文章,因?yàn)檐嚶?lián)網(wǎng)可能把傳感器安裝在輪轂上。
由此,智慧工廠在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)技術(shù)指數(shù)級提升的同時,在同等產(chǎn)能的情況下員工人數(shù)也能減少約70%。這讓投入和效益之間達(dá)到了某種平衡。陳愛蓮對智慧工廠的高投入并不諱言,在她看來,智慧工廠的投入差不多是同等規(guī)模工廠的三倍,但員工的知識結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)效率也會得以提升。
不過這并不意味著機(jī)器和人的關(guān)系會變得劍拔弩張。萬豐奧特不斷擴(kuò)張的業(yè)務(wù)版圖和生產(chǎn)疆域會帶來大量的新崗位。“我們有消化壓力的能力。”李宇說。
在李宇看來,萬豐奧特智慧工廠的想法并不是從零起步。
目前萬豐奧特集團(tuán)內(nèi)部的工廠超過20家,不管是國內(nèi)的工廠還是國外的生產(chǎn)基地,陳愛蓮都可以隨時在手機(jī)上查看到任何一處的生產(chǎn)情況和財務(wù)數(shù)據(jù),甚至連車間某臺設(shè)備因故障停機(jī)沒有及時維修都能看到。
三年前,萬豐奧特也已經(jīng)在樣板工廠嘗試后拉式生產(chǎn)。所謂后拉式生產(chǎn),即以顧客需求拉動生產(chǎn)安排。效果立竿見影——庫存的降低幅度已達(dá)到30%-50%。“我們要求客戶給我下周訂單,日訂單不行。如果今天下了訂單,明天訂單數(shù)量或者型號變了,這個對我們生產(chǎn)的沖擊是很大的。”李宇說。萬豐奧特的邏輯是,客戶的訂單如果可以鎖定一周,工廠就可以把一周的生產(chǎn)排下去,從而實(shí)現(xiàn)后拉式生產(chǎn)。
在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的機(jī)會,萬豐科技更是等待了近十年。萬豐奧特集團(tuán)旗下的全資子公司萬豐科技在十年前開始涉足工業(yè)機(jī)器人制造領(lǐng)域,目前已經(jīng)是中國十大機(jī)器人企業(yè)之一。2015年,萬豐科技預(yù)期銷售額達(dá)到3億元,同比增長約40%。
關(guān)鍵一票
2004年,萬豐奧特成立了一個項(xiàng)目部,對一些有長遠(yuǎn)發(fā)展價值的項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)研。當(dāng)時選了三個項(xiàng)目進(jìn)行討論,工業(yè)機(jī)器人是其中之一。但當(dāng)把項(xiàng)目提交到董事會層面討論時,八個董事會成員有七個投了反對票,其中唯一也是最關(guān)鍵的一張支持票來自陳愛蓮。
“因?yàn)槟莻€時候人也很好招,機(jī)器人又那么貴,一百多萬一個,大家覺得這個東西沒市場,不適合中國國情。”吳軍回憶說。
這種擔(dān)心不無道理。
在2004年項(xiàng)目立項(xiàng)時,萬豐科技對工業(yè)機(jī)器人的市場空間曾寫過一份可行性報告。根據(jù)對人口年齡結(jié)構(gòu)和勞動力供給的變化分析,這份報告預(yù)計2010年時工業(yè)機(jī)器人的推廣力度會空前加大。但一直到2014年這份可行性報告的預(yù)期才成為現(xiàn)實(shí)。
2014年,浙江省經(jīng)信委牽頭浙江省八家工業(yè)機(jī)器人相關(guān)公司成立了工程服務(wù)公司,幫助浙江省內(nèi)的制造業(yè)進(jìn)行升級。作為全國人大代表,陳愛蓮也提交了《關(guān)于盡快出臺我國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的建議》。
不過吳軍的經(jīng)驗(yàn)是,要讓民營企業(yè)的老總做出機(jī)器人取代工人的決定,并不是那么容易。一方面,在國家的號召下,不少企業(yè)都萌生了引進(jìn)工業(yè)機(jī)器人來提高生產(chǎn)效率的想法,但另一方面,企業(yè)希望收回機(jī)器人投資的時間也非常短。“現(xiàn)在三年或三年半比較主流,有些民營企業(yè)比較離譜,希望收回投資的時間是兩年甚至一年……”吳軍說。對工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)方來說,如果客戶預(yù)期五年能收回投資是比較理想的。但有些民營企業(yè)根本不清楚什么叫機(jī)器人,以至于了解之后買賣雙方都是唉聲嘆氣。買方理解的機(jī)器人是除了供電之外什么都能干,在看到實(shí)際的工作場景后會失望而歸。而萬豐科技方面也會因?yàn)闆]做成業(yè)務(wù)而受挫。
為了打開局面,萬豐科技一般會選擇行業(yè)的領(lǐng)頭羊或者排名前五位的企業(yè)作為突破口。而在輪轂行業(yè),萬豐奧特是最有代表性的一家。
2009年,萬豐科技第一臺工業(yè)機(jī)器人誕生。這是一款不太成熟的產(chǎn)品,主要問題是平均無故障率的時間比較短。吳軍坦承,國外機(jī)器人免維護(hù)的使用壽命往往在6-7萬個小時左右,也就是6-7年。但萬豐科技自己的機(jī)器人能穩(wěn)定使用多長時間,并沒有經(jīng)過具體的數(shù)據(jù)測算。萬豐科技想出的辦法是把機(jī)器人批量使用在一個輪轂澆鑄的生產(chǎn)線上,在高溫高粉塵的環(huán)境下24小時運(yùn)行,每年運(yùn)行超過320天。
“設(shè)計定型用了三年時間,非常痛苦。”吳軍回憶說。但痛苦所帶來的回報卻堅定了萬豐奧特將工業(yè)機(jī)器人引入車間的決心。工業(yè)機(jī)器人替換人工后,正品率從原來的90%提升為95%。萬豐集團(tuán)的銷售額為50億元時,員工人數(shù)約為5000人。現(xiàn)在萬豐集團(tuán)一年的銷售額翻番為100億元(不包括海外收購的公司),但員工人數(shù)只增加了兩三千人。“那就是機(jī)器人的功勞,不然的話就是銷售越高人越多。”吳軍說。
但這只是第一步。第一代鑄造機(jī)器人一臺可以替代九個人的工作,但生產(chǎn)線上還剩九個人。而通過研發(fā)第二代鑄造機(jī)器人,目標(biāo)是把剩下的九個人也替換掉,實(shí)現(xiàn)鑄造無人化。跟第一代鑄造機(jī)器人相同的是,萬豐會在集團(tuán)內(nèi)部建立一個示范單元線,一方面是起到教育客戶的作用,另一方面也是為萬豐奧特的智慧工廠打好地基。
從工藝上來說,難處在于如何將原來覺得不可替換的工位用工業(yè)機(jī)器人取代,讓整個生產(chǎn)過程當(dāng)中不受人的影響。這些工位上往往是經(jīng)驗(yàn)值很高的一些工人。舉例來說,溫度變化會直接影響到順序凝固,而經(jīng)驗(yàn)值高的工人能有效通過溫度變化來掌握凝固順序,從而保證產(chǎn)品的合格性。
在吳軍看來,這些崗位上的工人往往講不了多少,“知識都長在肚子里”,很難被替代。而通過使用工業(yè)機(jī)器人和傳感技術(shù),他希望能轉(zhuǎn)變這些人的角色和工作場景。
“我們不希望這個人只在現(xiàn)場工作,而是希望把這個人積累的數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)移到控制室的數(shù)字化里,”吳軍說,“一個人在一個工位上干活的話只能是一個人,假如他的經(jīng)驗(yàn)加上數(shù)字化設(shè)備,一個人可能變成一百個人或者變成一千個人。”
對萬豐奧特來說,這已是不再遙遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)。今年9月份,實(shí)現(xiàn)鑄造無人化的第一個單元將會建成。跟以往一樣,對于第一個項(xiàng)目的艱難程度,吳軍已做好心理準(zhǔn)備。但從長遠(yuǎn)看,卻未必悲觀,因?yàn)榇蠹?ldquo;會看到和感受到它的先進(jìn)性”。