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西行漫记--德国工业4.0之旅考察_4

2019-11-25 15:05编辑:admin人气:


  2015年4月6日至15日,e-works组织了主题为2015德国工业4.0之旅的考察团,20多家知名制造企业的30多名高管与e-works共同考察了德国多家有代表性的制造企业和工业软件企业,参观了汉诺威工业展。

  考察团成员一致反映此次考察收获很大,全面了解了德国工业发展的现状和趋势,对工业4.0也有了更深的理解,对推动企业的转型升级起到了切实的指导作用。

  考察团行军地图

  参加此次考察的制造企业高管分别来自电子、汽车、轨道交通、能源、装备制造、船舶制造、家具制造,还有科技园区运营、自动化和制造业软件企业,其中有10 名是企业总经理,其余成员包括企业的副总、CIO、总工和业务部门负责人,全面代表了中国制造业的最高水平。在考察过程中组织了多次研讨,来自各行业的代表进行了非常深入的交流。

西行漫记--德国工业4.0之旅考察

  在为期十天的考察过程中,考察团先后前往卡尔斯鲁厄、黑森林、纽伦堡、安贝格、德累斯顿、柏林和汉诺威,在德国的中心地带画了一个圈,行程超过 2000公里,先后考察了德国中型管理软件企业abas公司、真空技术领先制造企业施迈茨、德国数字化企业典范--西门子安贝格电子工厂、全球最大的玩具制造企业之一Playmobil、制造业与环境协调发展及个性化定制的典范--大众汽车透明工厂、SAP未来工厂实验室,并与德国专业MES厂商MPDV公司进行了深入交流。

  在参观汉诺威工业展期间,考察团重点参观了数字化工厂、工业自动化、研发技术等展厅,重点参观了SAP、西门子、PTC、PSI、库卡机器人、ABB等专业厂商的展厅,对于MES应用、数据采集、工业自动化、工业机器人、物联网、增强型虚拟现实(AR)、机器视觉、服务生命周期管理等与工业4.0相关的技术进行了体验。

  以下从几个方面总结一下此行的收获与体会:

  1德国制造业发展的特点

  德国制造业既有像大众汽车、西门子这样的产业巨头,又有众多在各个制造业细分行业拥有精湛技术的中小型企业,纵横之间,共同支撑了德国制造业在全球的领先优势。

  此次参观的施迈茨、Playmobil都是家族企业,经过了几代人的传承,强调做专做精,注重可持续发展,成为细分市场的隐形冠军。施迈茨几十年来一直专注于真空设备,开发了适用于自动化设备、工业机器人和手工加工的各种真空吸盘的元器件和系统,做到了全球这个细分行业的前三名水平,拥有很多知识产权。

  企业负责人并不追求上市,而是将企业获得的收益用于不断投资提升企业的研发能力和产能。施迈茨地处风景优美的山区,为了吸引人才,企业建立了幼儿园,给员工提供多种类型的培训,培训内容甚至包括烹饪。企业充分利用可再生能源,在企业门口的小河建立了水电站,还充分利用风能还太阳能。Playmobil设计的玩具制品成为全球一代又一代孩子的爱物,迄今已经销售了27亿个卡通小人,企业不仅做玩具制造,还建立了Playmobil乐园,形成了从制造到旅游和酒店的产业链。

  Playmobil的注塑加工水平精湛,自动化程度很高,广泛将机械手、气动设备应用于上下料,还通过自动的称重系统进行质量检验。仅我们参观的一个车间就有200多台注塑机,全面应用了数据采集终端和MES系统,全部是通过管道自动上料,工人的主要工作是更换模具和进行设备调整。该企业的另一个产品线,是一种能够自动进行浇灌的花盆,连这个小产品也做到了每年几千万欧元的业务规模,出口全球。

  德国的工业软件企业也不仅有SAP、西门子工业软件这样的龙头企业,还有不少像abas、MPDV这样的中型软件企业,非常专业与专注。abas公司有1000多人,35年来,在全球发展了4000多家用户企业,大都是中型制造企业。

  abas的ERP软件强调柔性化、可配置、易学易用、功能集成,他们自己有数据库系统,客户使用abas软件不用购买数据库。abas的用户忠诚度达到92%,很多客户使用abas软件一用就是几十年,把软件用深用透,使用abas软件支撑了企业的国际化运作。此行考察的施迈茨就是abas软件的用户,施迈茨所有的工厂,包括上海工厂都是长期应用abas ERP系统,有效支撑了企业的国际化运营。

  MPDV从做数据采集终端,专注于MES,在可视化排产、数据采集与追溯等方面功能很强,实现了集成应用,树立了很多样板客户,在中国也实现了稳步发展。PSI也专注于冶金和汽车行业MES,Seeburger公司专注于企业间的电子数据交换平台(EDI)。

  2德国制造业的生产组织方式

  通过此次考察,我们对德国制造业的生产组织方式有了更深入的理解。

  根据产品的定位,采取不同的生产模式。大众汽车透明工厂主要生产大众汽车的高端品牌辉腾,该工厂为客户提供个性化定制服务。除了可以选择不同配置之外,还可以选择内饰的材质、颜色等。客户到生产现场参观自己订购汽车的装配过程。德国人的观念是,最高品质的产品应当是手工打造的。因此,大众汽车透明工厂实际上只有三个装配工位应用了自动化设备,其它工位都是由工人手工完成装配。这与我们去年参观奥迪A8工厂是一样的。奥迪A8的生产实现了95%以上的自动化,而奥迪R8跑车,则采取手工打造的方式。大众汽车透明工厂,实际上更像一个用户体验中心,在中央大厅中,有多个多媒体的终端,系统讲述辉腾汽车在生产过程中采用的节能、环保和新材料等技术。

  在多大程度上应用自动化技术与产品配置的复杂程度成反比,与产品特点相关。在全世界公认的数字化工厂典范--西门子安贝格电子工厂参观时,前道的电路板组装线实现了高度的自动化,而两条不同类型的产品组装生产线中,一条线组装的产品的配置非常复杂,这条生产线就保留了较多的人工工位,但通过防呆设计,降低了对工人的技能要求;而另一条线由于产品配置的种类较少,则采用100%的自动化组装。对西门子而言,工业自动化技术本身已经成熟,具体如何应用,则是应地制宜。例如,安贝格电子工厂的姊妹工厂位于成都,由于生产的产品特点不同,不仅实现了多种产品在一条组装线上的混流生产,而且实现了由组装设备进行自动化装配;而在安贝格电子工厂则没有采用这种组装模式。

  3德国企业对工业4.0的务实看法

  此次考察给我的体会是,德国企业对工业4.0的看法非常务实,在进行认真的思考,但没有一哄而上的打算。他们认为,工业4.0是一个渐进性的逐渐推进的长期过程。在今年的汉诺威工业展上,有两条专门的参观路线,用不同颜色的地毯标出。一条是工业自动化,一条是工业4.0。可以说工业4.0是德国工业界关注的一个热点,但并非唯一的热点,对工业4.0的热度也没有比前一年更高。此次汉诺威工业展还有专门的工业零部件展区、工业创新展区。

  在汉诺威工业展上,SAP的展台展示了一条模拟的玩具组装生产线。SAP通过与工业自动化、气动技术、数据采集、工业机器人等专业厂商的合作,体现了产品生产过程的自动检测,自动化系统与信息系统的集成应用。

  在参观西门子安贝格工厂时,令我们略感惊讶的是,该企业接待我们的生产管理负责人邓波先生至始至终没有提到工业4.0这个词,而是非常强调数字化工厂。而当我们询问他对工业4.0的理解时,他表示并不是很关心企业到底是3.8还是3.9,他更关心的是如何保证产品的高质量,订单能够按时交付。西门子安贝格电子工厂在过去25年来,通过不断提高设备自动化,应用数字化技术,灵活调整设备布局,产能提高了八倍。通过近年来推进集成化MES系统的应用,西门子安贝格工厂的产品质量稳步提高,达到了零缺陷。

  4新兴技术在制造业的研究与应用

  考察团参观了位于德累斯顿的SAP未来工厂实验室。实验室负责人给我们演示了一系列SAP与工业界合作伙伴共同完成的研究项目,涉及到RFID技术在生产、物流管理方便的应用,质检结果也是直接联网录入系统;还展示了增强型虚拟现实技术(AR)在进行员工培训、设备维修等方面的应用。

  我们在参观德国的工业研究机构Fraunhof研究所的展台时,也看到了AR技术的研究成果。例如用IPAD对着一张看似普通的印刷机照片,就可以显示出印刷机运动的三维动画。在此次汉诺威工业展上展出的机器人的智能化程度进一步提高,具备了机器视觉,能够更好地实现人机互动,完成更加复杂的任务。而一套像金字塔形状的三维显示器,也引起了考察团成员的浓厚兴趣。

  德国MES厂商PSI的展台,则展示了MES技术与车间三维仿真技术的集成应用,在一个车间的三维模型上,点击某台设备即可显示生产状态;如果某个设备出现故障,车间负责人可以直接在大幅面的触摸幕上,用手调整为由其它设备进行生产。

(来源:未知)

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