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数字化工厂与自动化工厂到底有何区别

  • 文章来源:未知
  • 发布时间:2017-12-12 16:53
  在追赶“工业4.0”的路上,西门子以成都数字化工厂,即西门子工业自动化产品成都生产研发基地(以下简称“SEWC”)作为样板工程,意在展示数字化制造如何改写工业 。但如同西门子所强调的,数字化工厂只是迈向工业4.0的阶段性目标 。从数字化工厂到工业4.0,还有漫长的演进过程 。
  在走进SEWC之后,结合成都工厂的一系列探索,该工厂的相关负责人与本报记者深入分享了关于数字化制造、工业进化和工业4.0的前沿思考 。在西门子成都工厂眼中,数字化工厂与自动化工厂,到底有何区别 ?要追赶未来制造,人与机器之间关系如何重构 ?为什么他们反复强调,提升质量而非降低成本,才是工业进化的本质 ?要真正迈向工业4.0,SEWC将继续往哪些方向进行摸索 ?
  如果说,对工厂架构和组成的实地走读,给我们带来的是实践层面的冲击 。那么,对工厂运转理念和管理模式的前沿解读,相信将可以给我们带来思维层面的更多启示,乃至启蒙 。
  “数字化工厂”不等于“自动化工厂”
  数字化制造中,尽管自动化制造是重要的基础,但数字化制造并不等同于自动化 。一般情况下,很多人会以为工厂要实现数字化制造,必须先实现自动化,这其实是一种误解 。
  在距离SEWC2000多公里的佛山市,不足半年前正式引进了世界工业机器人四大制造商之一的德国库卡公司 。后者宣布,将在佛山顺德建立其在华的首个机器人研发基地 。
  伴随国内人口红利逐步消失,特别是在珠三角近年频频受困于“招工难”等问题,一场“机器换人”的自动化革命正在“广东制造”如火如荼地进行 。这场变革不仅带动本地机器人产业发展,也引来库卡等国际机器人企业陆续抢滩广东 。
  如果说要完全实现“数字化制造”尚需时日的话,那么在当下,珠三角的制造业如何通过“自动化制造”,破解劳动力成本不断上涨、劳动力结构性短缺的问题,是最迫切的现实课题 。
  而数字化制造的其中一个重要基础,正是实现自动化制造 。
  在SEWC工厂二楼的自动物流系统部门,无需人员现场监控,每天,两部高速运转的取料机如同“人”一样,依靠数字定位迅速地“抽”出对应的原材料,并通过自动传输轴,马上传送到生产车间 。从工厂物料需求信息传导到自动物流仓库,仓库最长只需要30分钟就能将物料送到了车间,中间无需任何人员操作 。
  在这座实现了全集成自动化的工厂内,相比同类型的工厂人员最多可节省50% 。
  那么,伴随生产车间内不断增加自动化设备,以及逐步减少劳动力,在数字化制造的不断进化中,是否就等同于全自动化 ?
  “要明确的是,数字化制造并不等于全自动化制造 。”西门子工业自动化产品成都生产研发基地副总经理李永利强调,一般情况下,很多人会以为工厂要实现数字化制造,必须先实现全自动化,这其实是一种误解 。
  以手机行业为例,如果开发一条全自动化的产线,至少需要半年以上,但按照目前手机行业的创新周期,一般情况下,一款手机从设计到实现量产普遍只在一个月内 。“这时候,生产线上大部分的工作只有依靠人来完成,速度才会更快 。”
  李永利表示,当行业的生产线更新周期太快,投入了很高的自动化成本,但生产效率并没有得到明显的提升 。“所以,全球所有的手机制造方案几乎都不会用自动化生产线来完成,而组装环节也很少采用机械臂 。”李永利说道 。
  人的生产灵活性不可能被自动化取代
  人所具有的生产灵活性在很长的时间内,是无法被机器所取代的 。“人与机器的关系是互助的关系 。”但当企业的生产制造过程中,出现需要对复杂信息的寻找和判断时,可以用机器来替代人 。”
  李永利的解读,引出的是对一个深刻问题的思考:在“未来制造”的生产线上,“人”与“机器”究竟是怎样的关系 ?两者关系如何重构 ?
  以手机生产线为例,他认为,人所具有的生产灵活性在很长的时间内,是无法被机器所取代的 。“也就是说,人是不可能被替代,人与机器的关系是互助的关系 。”李永利说,在未来至少10年到20年,全球范围内绝大部分的制造环节依然需要人去完成 。
  既然如此,在数字化制造中,哪些环节才需要机器去代替人 ?
  一般情况下,当需要更新产品或者材料时,工厂需要通过分析后,才能确定停止生产相关的产品 。在这个过程中,整个工厂内部需要沟通设计生产部门、研发部门、采购部门等部门 。
  但这些环节在成都工厂内,只需要在Teamcenter中更改数据就能完成 。数据一旦调整,工厂互联互通的系统和软件就会实现自动的更新,并调整出新的生产解决方案 。
  “可以理解为,当我们涉及到对复杂信息的寻找、判断的时候,是可以用机器来替代人的 。”李永利说道 。在这样的愿景下,引入自动化机器的工厂就像配备了电脑的超市,工人就像收银员,在传统的小卖部里,工人要记住商品价格,自行计算商品总价 。但实现数字化制造的工厂,就如同同时配备了电脑和扫描器的超市,收银员只需要按照计算结果收款,而配备的机器就像一个“纠错员”,帮助人避免出现计算和记忆错误 。
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