第四次工业革命已来 智能工厂已是大势所趋!_0

2019-06-11 14:06

  2015 年末假日季,影片《星球大战:原力觉醒》点燃了原力粉丝们的热情。早在9月的星战玩具首卖活动Force Friday上,零售商就卖出了大量周边玩具和商品,而此时距离12月份影片首映还有好几个月。有趣的是,商品一售而空并不是因为缺少计划。相反,玩具制造商早早就制定了机器人和人物角色玩偶的生产计划,并耗费两年多时间来实施。尽管如此,玩具数量仍然远远满足不了需求。

  通常,对于制造商而言,预测压抑已久的消费者需求绝非易事,但是如果他们不必再猜测生产量,情况会如何呢?

  在智能工厂中,生产流程完全数字化而且互联,因此制造商能够更快速地构建和交付订单,还可以提供定制,来满足客户个性化的购买需求。比如,父母可以从具备智能工厂功能的制造商手中订购刻有他们孩子姓名的光剑。随着工业4.0时代或者说第四次工业革命的到来,这类互联制造商在不断涌现。

  互联智能工厂

  奥迪、哈雷戴维森和西门子这三家公司是智能工厂领导者,他们正在改变整个制造行业的业务运营方式。智能工厂由其互联等级界定,而互联等级分为五类。

  第一级互联是指公司内部垂直集成,也就是说,公司的业务系统与车间制造系统互联。多年来,大部分汽车制造商都是在这种互联水平下生产汽车。他们不是采用分散的系统来实施制造计划、执行、跟踪和追踪流程,而是将这些流程与企业的业务系统互联和集成,以改进关键绩效指标,比如客户交付率、质量和成本。

  第二级互联是指机器对机器互联,在这种情况下,智能机器会进行自我诊断和自我修正。在这类智能工厂中,机器内置了传感器或 RFID 芯片,能够互相交流并调整工作流。例如,如果下游机器检测到问题,需要降低运行速度,该机器可以通知上游机器,并调整传送带的速度,从而降低生产线的速度。

  Kiva Systems公司(已被亚马逊收购)依靠机器对机器互联通信来履行订单。在Kiva仓库中,商品存储于便携式存储单元中。当新订单输入到数据库系统时,软件会定位距离商品最近的自动导引车,指导机器人取回商品。移动机器人会按照地面上的条形码在仓库内导航,机器人身上的传感器则可以帮助他们避免相互碰撞。

  第三级互联是指电子商务集成或在线配置直接集成。这类智能工厂迎合消费者需求,为他们提供个性化且高度可配置的产品,并且能够在订单下达到车间生产的整个流程中管理这些产品。例如,通过电子商务引擎来管理光剑的配置,电子商务引擎会将产品配置转变为产品的生产和组装步骤。

  第四级互联是指制造协作,这类互联支持企业与供应商、合同制造商、设计合作伙伴、原始设备制造商 (OEM) 以及客户开展协作。随着当今世界互联程度的日益提高,这类智能工厂不仅必不可少,而且对于企业生存至关重要。因为在这种情况下,企业能够与合作伙伴实时沟通,进而发布通知,开展分析并采取行动。

  第五级也是最高级的互联是指车间机器与机器云互联,从而实现远程监控、预测性维护和质量管理等功能。在这样的环境下,机器与设备的负责人、操作者和制造商不仅能够对性能和使用情况了如指掌,还能远程管理其资产。比如,风电场能够发现和解决遥远小岛上风力涡轮机出现的问题,进而防止系统出现故障、设备停机或者工作人员遇险。借助预测性维护和服务解决方案,设备制造商和机械与资产操作人员还能远程监控机器的健康情况,预测故障,主动维护资产。

  哈雷戴维森通过数字化运营实现重组

  智能工厂采用哪种互联方式是由企业的业务模式决定的。企业是否有客户?维护和运营费用是否是企业的最大支出?他们是否通过自动化加快供应链流程,进而赢得重要业务优势?在某些情况下,企业可能采用两个或多个等级的互联方式。

  以哈雷戴维森为例,该公司采用了多个等级的智能工厂功能,旨在最大限度地实现数字化运营。该公司的业务运营部门(包括ERP、供应链、损益管理和制造部门)与其各个工厂直接整合,这样,总部以及制造工厂中的团队就能实时了解运营状况。

  在车间内,我们能够通过零部件上的RFID芯片了解其工作要求。零部件会在装配线上自动移动,并创建物料清单。我们还能通过制造引擎识别每辆摩托车的车辆识别码(VIN),并查看每个制造步骤的要求。

  电子商务集成是客户最喜爱的互联方式,这种方式支持客户选择油漆颜色、车架设计和油箱大小,打造个性化的摩托车。经销商与哈雷戴维森公司的制造流程也实现了在线互联,客户在购买摩托车时就能立即提交定制订单。

  自从转型为智能工厂以来,该公司取得的进步令人难以置信。仅一个工厂的运营成本就减少了 2 亿美元。因为能够按照订单制造摩托车,生产线的效率也有了大幅提升。而之前,每种车型都需要有专门的生产线。此外,公司还消除了纸质流程,降低了返工率,大幅提高了产品质量。

  最大的变化就是加快了订单履行速度。哈雷戴维森的新订单生产周期从过去固定的21天缩短到现在的6个小时。客户、员工以及投资者都注意到了构建智能工厂带来的积极影响。而这些变化从公司的股票价格也可见一斑,自从2009年采用智能工厂模式以来,该公司已经赚得盆满钵满。

  迎接工业4.0时代

  采用智能工厂技术的企业数量正在不断增加,但还有很多制造商仍在观望。一些企业表示,他们在现有机械设备上投入了太多,而且这些机械设备还能用很多年。此外,他们还担心出现类似德国和伊朗工厂的安全漏洞。因此,大家都在力争建立更标准化的流程,这一问题已经提上日程。各行各业也在制定相关计划,以形成更强的行业凝聚力。

  智能工厂已是大势所趋,即将成为未来的主流。麦肯锡报告指出,企业希望利用工业 4.0 将收入提高 23%,生产力提高 26%;同时,80% 的企业正准备改变业务模式。随着更智能、更灵活的全新竞争对手进入市场,那些不相信智能工厂的力量也不愿实现互联的企业也许会在未来的市场竞争中处于劣势。

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