博世集团任晓霞:与未来共舞——工业4.0从概念到落地

2017年9月18日

博世集团是德国工业4.0重要成员,也是首个加入美国工业互联网联盟的欧洲企业,博世不断致力于工业4.0在全球范围内的深度融合,既是领先的践行者也是卓越的供应商。近日,博世中国工业4.0业务项目总监任晓霞女士在唯智信息主办的“中国制造2025智慧供应链创新峰会”上分享了她的观点。

任晓霞女士个人简介:毕业于杜伊斯堡艾森大学,在机械工程学院获得生产和物流专业硕士学位,凭借在跨业务领域的生产制造经验和工业4.0实践,为国内不同行业、规模的制造型企业提供集软硬件一体化的工业4.0解决方案,助力中国制造业转型升级。

以下选自于任晓霞女士的部分精彩演讲

大家下午好,首先感谢唯智信息的陈总邀请我出席物流的盛会,也很开心今天在这里又看到很多老朋友。今天我为大家带来的话题是“工业4.0从概念到落地”。

潜移默化的变化正在发生……

近两年大家在生活中听到很多IOT、互联网、物联网等等各种各样的词,我们有很多话题都和物联网互联互通,我们也看到物联网的发展带来很多便利,以前出门需要带电脑,现在只需通过微信就可以获得很多信息。物联网的发展使万物开始互联互通。

同时我们也看到身边各种软件、硬件发生了很多质的变化,比如物流最早的应用RFID,五年前我负责物流的时候RFID的应用十分低下,应用率很低,一个RFID的芯片很贵。但是现在,甚至衣服里都有一个RFID的芯片,传感器、非传感器,很多感知设备开始变得十分便宜甚至低廉,很容易购买。GPS定位在现在也变得越来越容易,用手机便可进行全球定位,很方便。我们生活的整个世界软件、硬件、信息、人、物都发生了非常重要的变化。

再映射到工业,我们工业发生了什么变化?大家今天听到了很多工业4.0,工业也迈入了4.0时代,1.0机械化,2.0进入了流水线,3.0开始有了数字化,我们开展编程实现了一些加工工艺。到4.0开始实现信息化、互联化,人、机、物全部互联起来,这个时代便称之为4.0时代。

工业4.0双重战略

博世在4.0到底做了一些什么呢?首先给大家简单介绍一下博世的业务结构。很多人都是看到《欢乐颂》中博世的家电才知道博世,博世其实有很多个业务板块。最大的一块是汽车,和汽车相关的比如ABS、ESP、汽车电子甚至雨刮、电机等等很多都是博世生产的,包括智能停车、自动驾驶这些方面博世也是非常深耕。还有一块是工业,之后我会重点介绍。消费品不必多说,家电,还有家里装修时候用的电动工具也经常会看到博世的字眼。最后一块是能源技术,比如安防技术、热力技术、能源管理等等,这是博世的四大板块。这四块是博世100多年来形成的主要板块,同时博世在软件方面也有很多专家及解决方案和这四大板块相连接。

博世在工业4.0也有一个比较长的路径,从13年工业4.0开始提出,博世就是工业4.0平台发起者,14年发起了美国的工业互联网联盟,2015年中国提出中国制造2025我们也和国务院研究发展中心领到一个课题,如何借鉴工业4.0对中国的工业进行转型和升级改造的课题,今年年底大家就可以在市面上买到这本书,这本书也是对中国的几个主要行业进行了细致分析,从现状、将来的实施路径和目标等方面提出了一些见解。

博世在工业4.0也定义了我们的独特战略,双重战略。大家看到这幅图特别像中国的八卦,以前有人问我你们是研究了八卦才有了战略还是先有战略才发现和八卦很相像。首先我们是一个实践者,在全球有270多家工厂,面临着升级改造的任务。我们也很愿意把我们这些经验成果和解决方案和外部的客户进行分享,同时我们也是一个工业4.0的供应商。下面我会从两个方面分享案例。

实践者&工业4.0

从实践者的角度来说,我们工厂一开始也面临问题,到底工业4.0该怎样开始,我应该从哪里开始,我的目标在哪里、愿景在哪里,怎样去做。因为我们是传统的制造业,对精益理念有非常深的理解和应用,我们从价值链的角度出发,从点、线、面这样的实施路径做工业4.0。我们价值链上有哪些痛点,有哪些KPI要解决,哪些地方利用现行新的解决方案可以帮助实现。

以汽车行业和航天行业为例,大家知道在做飞机的时候,每一个螺丝钉扭矩是多少,是否平衡,都很重要,扭矩不平衡就可能会导致安全事故。对汽车行业也是如此。最初的2.0时代可能还是手工拧螺丝,到3.0开始自动化,比如拧紧枪,再到4.0时代就采用智能拧紧系统,可以通过在线的平台实时看到,可能就是几秒钟的事情,可以看到扭矩的全程变化,借助数据的获取,后续就可以做相应的数据分析。这样的信息系统打开了我们原本看不到的微观世界,同时也带给我们丰富的价值。这是点的案例。

线的案例,从价值链的角度彻底改造一条生产线。这是我们在德国获得工业4.0大奖的案例。这个工厂在没有改造前有6条生产线做6个产品家族多达2000个物料生产,主要做液压阀。后来我们对它进行了改造,有没有可能利用4.0最新的互联网信息化手段改变?现在我们实现了生产2000种产品,同时实现零换型。这个过程中不管是对于信息化指令的传递还是物流物料都至关重要,包括配套的工人如何知道现在在生产什么产品,应该选择哪些配件夹具,这都有非常系统的工程来管理。在这条生产线上,实现了工业4.0很大的特征,多品种、小批量柔性生产。

从面的角度上来讲,博世有一个全球公司,我们有很多事业部在全球都是有生产的,我们也做了整个国际生产网络的互联,大家看到这里就是对博世ABS和ESP进行全球互联,他们使用了同样的平台系统来监控所有的生产情况,这个平台可以帮助做很多对标,对比为什么同样的设备在生产同样产品的时候设备的利用率是不一样的,或者说它的质量不良率也是不一样的,通过不同的标准化、可视化,再去对标寻找最佳的实践,再把最佳的实践运行到整个全球事业部,也为我们带来了很多的收益率,包括质量和设备综合利用率的提升。

供应商&工业4.0

接下来我会从一个供应商的角度分享一些我们能做的事情,尤其是在物流供应链方面。首先对产品的架构来说,我们的解决方案涵盖了几个层面。第一,软件以及软件相关的架构,第二,物流和制造。第三,设备,尤其是智能装备以及常用智能感知设备。第四,服务和咨询。这就是总的架构。

从物流来说我们涵盖了整个价值链,从供应商发货开始到运输的监测,一直到收货之后,如何和生产线之间形成补料系统,送库时候怎么选择最好的路线等等,再回到仓库发货给客户。在整个价值链上我们把物流的供应链打通,有机连接信息流和物料流。这个案例是可视化供应链的案例。

刚才我们提到了很多的互联,从采购开始,到制作再到交付,整个价值链的互联最后可以把我们的供应链可视化,比如从每一个区域生产、仓库看到供应链的KPI是什么,可以通过移动设备看到今天的收货率、发货率怎么样,到生产车间可以看到供应链相关的内容,我们可以实时看到整个价值链上物流的KPI。我们经常在说,要改善一个流程,首先要做的就是可视化,要能看到这个流程,看到它的优势和劣势,这是第一步。这是我们物流方面做的改善。AGV小车我们也在用,但是我们也面临另外一个情况,某些工厂由于成本的关系,以及物件巨大,使用AGV不是很方便,我们工程师就考虑是否可以用工业4.0做改善。我们可以看到送料小车的改变。

中间送料小车配上了RFID、平板,左边这张图可以看到小车数量和方位都可以实现定位和追踪,便于整个生产的管理分析和改善。最右边对司机进行一些提醒,信息化系统有机地做到了信息透明,同时也可以辅助叉车工人更好地进行工作。对于我们的管理者来说,也可以更方便他的管理。这个案例是一个RFID的信息化供应链,很多人因为RFID不能有效地展开没有拓展开来。RFID本身来说没有那么有用,大家现在可以随处买到RFID的芯片,听起来好像我把这个东西贴在哪里,我就知道它在哪里了。这个本身会带来价值吗?不会。真正带来价值的是什么?一定是我们拿到RFID的数据之后建模所带来的数据价值,这才是对我们来说最有帮助的。

我们把RFID的信息和SAP的信息以及和供应商之间的信息系统连接起来,也就是当生产现场有消耗的时候,会自动记录,把这个信号给到仓库端备料,最小库存的时候会自动给供应商发一个照料信号,由于这样一个前端硬件的使用,再配合我们系统的互联和模型的建立,我们整个给料系统都变得智能化起来,减少了很多人工干预,这样可以使得信息流和物料流变得更加智能。

最后介绍一下我们的工业传感器,我们在传感器方面已有多年经验。首先是汽车方面的传感器,后来是手机的微传感器,现在手机能定位、能感应温度、湿度都是靠微传感器作业。如果把这些微传感器放到工业传感器中有什么工业用途呢?比如在外部运输过程中可以看到运输的状况,以及确定是否可以全程满足一些温度、湿度的要求。再比如仓库和司机的矛盾,收货人员说你仓库开过,好像有问题。我们就可以利用这些数据控制我们的运输过程。这些就是我和大家分享的案例。

我们希望博世所提供的全价值链的解决方案能帮助大家真正实现整个价值链的互联,最终希望不仅能帮客户实施企业内部的集成到整个价值链的矩阵,乃至整个生态系统的集成。我相信只有在座的处于整个生态系统中的每一位一起互联互通,才可以实现价值的最大化。

我的演讲就到这里,谢谢大家。