新一輪的技術(shù)革命正在驅動(dòng)整個(gè)世界步入以數據為“原油”的智能化時(shí)代。在利用數據的過(guò)程中,首先要解決的問(wèn)題就是如何準確、可靠的獲取數據——現實(shí)世界,人類(lèi)通過(guò)聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、嗅覺(jué)等五感來(lái)感知周?chē)男畔?;物?lián)網(wǎng)世界,傳感器則肩負起了智能互聯(lián)設備“五官”的重任。通過(guò)把自然界中的各種物理量、化學(xué)量、生物量轉化為可測量的數字信號,傳感器在物理世界和數字世界之間架起了聯(lián)接的“橋梁”。
如今,上至茫茫宇宙,下到廣闊海洋,大到復雜工業(yè)自動(dòng)化系統,小到家用空氣質(zhì)量監測設備,傳感器早已滲透人們生產(chǎn)和生活的方方面面。近年來(lái),國內傳感器市場(chǎng)始終保持高速增長(cháng),也由此催生出了一批優(yōu)秀的民族企業(yè),國內知名的氣體傳感器及儀表制造商漢威科技集團股份有限公司(漢威科技)就是其中的典型代表。
從1998年創(chuàng )立至今,20年的砥礪前行使得漢威科技做到了行業(yè)佼佼,尤其是其出品的氣體傳感器已經(jīng)占到了整個(gè)市場(chǎng)份額的70%。然而,在某一細分領(lǐng)域成為龍頭只是漢威科技的階段性“小目標”,和世界一流企業(yè)同臺競爭才是未來(lái)的“星辰大?!?。為了進(jìn)一步做大做強,漢威科技不僅要為客戶(hù)提供契合其需求的定制化產(chǎn)品,背后更要有精細化的生產(chǎn)管理方式作為支撐。因此從2015年開(kāi)始,漢威科技就致力于尋找合作伙伴來(lái)對其相對落后的生產(chǎn)系統進(jìn)行信息化、數字化改造。
先醫后藥,把脈痛點(diǎn)
過(guò)去,許多業(yè)內人士認為儀器儀表行業(yè)的數字化升級可謂難如登天——因為和汽車(chē)、手機等大批量、規?;a(chǎn)的產(chǎn)品不同,傳感器的典型屬性就是“多品種、小批量”。以氣體傳感器為例,檢測一氧化碳、甲烷、氯氣、氨氣的傳感器都不盡相同,即使是檢測同一種氣體,也可能因為客戶(hù)使用的環(huán)境不同而導致傳感器的量程有所差異。有時(shí)候,一個(gè)訂單的量甚至可能小到一臺、兩臺。
為了解決這一難題,漢威科技親赴國內多家工業(yè)解決方案供應商的工廠(chǎng)進(jìn)行深入考察,最終在施耐德電氣的上海工廠(chǎng)里找到了理想的答案。該工廠(chǎng)并非“高大上”的無(wú)人工廠(chǎng),但其高周轉率、低庫存、高效率和小批量生產(chǎn)的特性卻給漢威科技留下了深刻印象,使得漢威下定決心選擇施耐德電氣作為數字化轉型道路上的重要合作伙伴。
轉型升級的過(guò)程就像尋醫問(wèn)藥,決不能有病亂投醫、亂吃藥,很多疾病往往表征相同,但背后的病因卻大相徑庭,只有精準把脈、確定病因,才能有條不紊、對癥下藥。秉承著(zhù)“先醫后藥”的原則,施耐德電氣派出內部的精益大師前往漢威科技的生產(chǎn)現場(chǎng)開(kāi)展實(shí)地調研,并為漢威科技提供了深入細致的數字化咨詢(xún),以確保施耐德電氣提供的不僅是一套能夠消除客戶(hù)現場(chǎng)痛點(diǎn)的軟件,同時(shí)還要幫助客戶(hù)構建起先進(jìn)的運營(yíng)管理理念。
經(jīng)過(guò)把脈,施耐德電氣發(fā)現漢威科技目前最大的痛點(diǎn)就是整個(gè)工廠(chǎng)的生產(chǎn)處于“黑箱”狀態(tài)。表面上,生產(chǎn)在井井有序的進(jìn)行之中。實(shí)際上,從ERP接到訂單直到訂單最終入庫的過(guò)程中,原材料用了多少,生產(chǎn)進(jìn)行到了什么程度,有多少銷(xiāo)售訂單還未完成等具體生產(chǎn)情況,完全無(wú)法剖析清楚。
生產(chǎn)過(guò)程的不透明使得漢威科技面臨庫存較高、效率較低、價(jià)值流動(dòng)性差、品控能力不足等種種問(wèn)題,更重要的則是管理的滯后。過(guò)去,漢威科技每個(gè)月也都會(huì )對貨物交期、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本等指標進(jìn)行分析和總結,但由于缺乏生產(chǎn)數據的支撐,往往只能基于既成結果進(jìn)行事后分析,改善的空間相對有限。對于生產(chǎn)中遇到的突發(fā)事件,比如某個(gè)訂單明天就要交貨,今天才發(fā)現因為設備異常而無(wú)法交付,卻已無(wú)力回天。
確診“病因”之后,施耐德電氣為漢威科技開(kāi)出了基于EcoStruxure架構的透明智造解決方案這一劑“良方”。
破除黑箱,透明工廠(chǎng)
通過(guò)部署施耐德電氣基于EcoStruxure架構的透明智造平臺下的訂單管理,作業(yè)指導管理,執行與追溯管理,即時(shí)化績(jì)效、任務(wù)、響應管理幾大模塊,漢威科技能夠逐天甚至逐小時(shí)地對生產(chǎn)數據進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。自此,來(lái)自不同系統中的客戶(hù)數據、訂單數據和生產(chǎn)制造數據實(shí)現了端到端的貫通,數據在整個(gè)工廠(chǎng)的不同層級之間無(wú)縫流轉,生產(chǎn)現場(chǎng)的黑箱得以徹底破除,生產(chǎn)制造的過(guò)程變得可視透明,這是漢威科技邁向“透明工廠(chǎng)”的重要一步。
首先,訂單管理模塊使得工廠(chǎng)管理人員對每個(gè)訂單的具體執行情況都清晰可控。過(guò)去,漢威科技使用ERP來(lái)管控訂單,但是ERP在受理訂單時(shí)并不會(huì )考慮生產(chǎn)線(xiàn)的資源條件是否充足,執行訂單時(shí)也不了解每一個(gè)訂單的生產(chǎn)進(jìn)度究竟如何?,F在,訂單管理系統能夠在每個(gè)產(chǎn)品過(guò)站時(shí)對其進(jìn)行掃描,并準確記錄該訂單下產(chǎn)品的具體生產(chǎn)狀況,比如訂單總量已經(jīng)執行了多少,每個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)行到了哪道工序,訂單能否及時(shí)交付……所有信息一目了然,如果出現異常,便可及時(shí)進(jìn)行干預。
如果說(shuō)訂單管理使得管理人員對所有信息盡在掌握,那么作業(yè)指導管理就讓一線(xiàn)操作工人執行無(wú)憂(yōu)。傳統工廠(chǎng)里,工人通常依靠作業(yè)指導書(shū)來(lái)進(jìn)行具體操作。對于能夠批量化生產(chǎn)的產(chǎn)品,某個(gè)崗位的作業(yè)內容在一段時(shí)間內是相對固定的,作業(yè)指導書(shū)根本不用更換;但是對于傳感器這種“多品種、小批量”的產(chǎn)品而言,上一臺產(chǎn)品和下一臺產(chǎn)品可能就完全不同,作業(yè)內容也就有所差異,工人如果不慎忘記了具體作業(yè)動(dòng)作,就需要反復跑到固定地點(diǎn)查詢(xún)作業(yè)指導書(shū),從而嚴重耽誤效率?,F在,訂單來(lái)了之后,一線(xiàn)工人只要掃描相應產(chǎn)品的條碼,系統就會(huì )自動(dòng)把該工位的作業(yè)動(dòng)作推送到員工面前的顯示看板上,快速直接地指導工人作業(yè),避免了人為差錯。據漢威科技透露,自系統上線(xiàn)以來(lái),生產(chǎn)線(xiàn)上的人為差錯率下降了35%,改善非常明顯。
一旦產(chǎn)品出現異常,執行與追溯管理模塊則能幫助客戶(hù)快速找出原因。過(guò)去,漢威工廠(chǎng)的追溯是單向的,即一個(gè)訂單只能與某個(gè)批次的物料建立聯(lián)系,沒(méi)辦法具體到單個(gè)元器件?,F在,當某個(gè)產(chǎn)品到達具體工位時(shí),員工首先需要進(jìn)行“檢料”操作,即先掃描產(chǎn)品條碼,再掃描物料編碼,掃描的同時(shí),員工的工號和工站也被系統記錄在案,由此實(shí)現了產(chǎn)品、物料和人員之間的多重綁定。這樣以來(lái),工廠(chǎng)管理者可以清楚地知道某個(gè)訂單下的產(chǎn)品用了哪個(gè)批次的物料,什么時(shí)間由哪個(gè)員工進(jìn)行的操作;反之,也可以通過(guò)供應商的物料編碼,查詢(xún)該批次的物料都用到了哪些產(chǎn)品上面,使得整個(gè)追溯過(guò)程形成完整的閉環(huán)。
最后,即時(shí)化績(jì)效、任務(wù)、響應管理模塊則對工廠(chǎng)各級員工的KPI進(jìn)行了有效梳理。舉個(gè)例子,如果生產(chǎn)線(xiàn)上發(fā)生異常,一線(xiàn)工人馬上可以通過(guò)Andon系統觸發(fā)報警,要求支持部門(mén)的工程師及時(shí)進(jìn)行處理。工程師到達現場(chǎng)后,首先需要刷卡來(lái)響應這個(gè)異常事件,然后制定相應的改善措施使生產(chǎn)線(xiàn)恢復運行,整個(gè)過(guò)程都會(huì )被系統清晰記錄下來(lái)。到了月底,管理人員可以通過(guò)報表輕松了解這個(gè)月出現了多少次異常,這些異常是由哪些員工處理的,每次處理用了多長(cháng)時(shí)間……對績(jì)效考核真正實(shí)現了精細化管理?,F在,漢威工廠(chǎng)的每一件異常都能在3分鐘內得到響應,異常響應及時(shí)性提升了80%。
從系統上線(xiàn)至今不到半年的時(shí)間里,“透明工廠(chǎng)”的數字化改造取得了非常顯著(zhù)的成果,漢威工廠(chǎng)的生產(chǎn)效率提升了12%,產(chǎn)能提升了22%,人均產(chǎn)值提升了14%,市場(chǎng)反饋的故障率降低了25%。
授人以魚(yú),授人以漁
說(shuō)到智能制造、透明工廠(chǎng),不少人會(huì )想當然地把這些概念和機器換人、無(wú)人工廠(chǎng)、全自動(dòng)化流水線(xiàn)聯(lián)系在一起。然而,對于大多數中小企業(yè)來(lái)說(shuō),這樣的場(chǎng)景未免顯得有些太過(guò)遙遠,他們的要求都很實(shí)際——無(wú)論工廠(chǎng)怎么改善,最終都要落到交期、質(zhì)量、成本、效率這些實(shí)實(shí)在在的問(wèn)題上面。
以漢威工廠(chǎng)的轉型升級之路為例,施耐德電氣不會(huì )一開(kāi)始就建議漢威對工廠(chǎng)的硬件設備進(jìn)行更新?lián)Q代,讓原來(lái)的老舊工廠(chǎng)實(shí)現“一步登天”式的升級,而是先從軟性的部分下手,幫助漢威工廠(chǎng)在數據透明和管理精細方面做出切切實(shí)實(shí)的改善。這就像是跑步,步子邁得太大,反而容易拉傷自己,“小步快跑”也不失為一種優(yōu)秀的策略。更重要的是,這種軟性改善并非只是一套實(shí)現某種功能的軟件,而且融合了施耐德電氣在長(cháng)期實(shí)踐中摸索出的工廠(chǎng)精益化管理理念。
施耐德電氣并不是幫客戶(hù)去實(shí)現某些功能,而是去搭建一個(gè)具體的管理場(chǎng)景。這個(gè)場(chǎng)景是非常明確、精細的,甚至細致到告訴客戶(hù)每天的SIM即時(shí)化管理會(huì )議應該怎么召開(kāi)。具體來(lái)說(shuō),生產(chǎn)線(xiàn)上每4~5人成立一個(gè)SIM小組,并在其中選舉小組組長(cháng),組長(cháng)每天除了完成自己的任務(wù),還要對當天采集到的生產(chǎn)數據進(jìn)行分析。為了幫助漢威科技的管理人員適應這種全新的管理模式,施耐德電氣的顧問(wèn)親自來(lái)到生產(chǎn)一線(xiàn),為組長(cháng)們講解SIM會(huì )議的具體流程。這還不夠,在組長(cháng)實(shí)際組織會(huì )議的時(shí)候,施耐德電氣顧問(wèn)還會(huì )將整個(gè)開(kāi)會(huì )過(guò)程錄下來(lái),到會(huì )議室里進(jìn)行回放,然后逐字逐句地分析哪里講得好,哪里講得不好,員工的參與度是否積極。最終,漢威科技所有的一線(xiàn)員工、組長(cháng)和管理人員都在這個(gè)項目中受益匪淺。換言之,施耐德電氣想要通過(guò)這個(gè)項目把精益管理的理念貫徹到漢威科技的各個(gè)層級之中,這就是所謂的“授人以魚(yú)不如授人以漁”。
2017年中旬,“漢威電子”正式更名為“漢威科技集團”,新名稱(chēng)的背后蘊藏著(zhù)深遠的涵義——漢威的野心遠不止一家元器件制造商,而在于即將爆發(fā)的萬(wàn)億級物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。未來(lái),在漢威踏上物聯(lián)網(wǎng)征程的新道路上,施耐德電氣也必將會(huì )是其最堅強的后盾。
精彩對話(huà)
施耐德電氣智能制造競爭力中心經(jīng)理王冰
自動(dòng)化博覽:您如何看待數字化工廠(chǎng)、智能工廠(chǎng)和智能制造三者的關(guān)系?
施耐德電氣智能制造競爭力中心經(jīng)理王冰:智能工廠(chǎng)是未來(lái),是數字化工廠(chǎng)和智能制造最終要實(shí)現的目標,智能工廠(chǎng)需要通過(guò)技術(shù)和知識的融合實(shí)現,智能工廠(chǎng)會(huì )隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展和迭代不斷更新我們的理解,在不同的環(huán)境下提升我們的認識;數字化工廠(chǎng)是基礎,是通過(guò)一系列植入場(chǎng)景的數字化工具讓工廠(chǎng)透明可視,從而推動(dòng)數據、流程、業(yè)務(wù)的及時(shí)協(xié)同,數字化工廠(chǎng)是智能制造的使能器,可以加速智能制造的推進(jìn)過(guò)程;智能制造是智能工廠(chǎng)建設的方法和工具的集成,沒(méi)有標準的方案,但最終的目標和標志是工具替代或輔助人實(shí)現制造過(guò)程的高效率、高質(zhì)量和低成本。
自動(dòng)化博覽:您認為智能工廠(chǎng)的建設對工業(yè)企業(yè)的轉型升級有哪些積極作用?
王冰:所有的工廠(chǎng)升級都是為了提高競爭力,在轉型升級過(guò)程中除了直接的收益,工廠(chǎng)對自身的評價(jià)、思考、分析、行動(dòng)經(jīng)驗及員工能力的提升才是企業(yè)持續提升的源動(dòng)力,通過(guò)智能工廠(chǎng)的建設能夠推動(dòng)工業(yè)企業(yè)的運營(yíng)體系化、標準化和建立持續的提升能力。
自動(dòng)化博覽:施耐德電氣為用戶(hù)打造“智能工廠(chǎng)”的核心理念是什么?有哪些產(chǎn)品或者解決方案來(lái)支撐這一理念的落地?
王冰:先醫后藥,先通過(guò)調研診斷把脈,再開(kāi)藥方;先軟后硬,進(jìn)行系統或自動(dòng)化投入的前提是具備掌控這些的能力,所以要建立軟實(shí)力,建立場(chǎng)景化的系統,讓用的人目標明確,執行準確。
施耐德電氣是通過(guò) TransFactory透明工廠(chǎng)解決方案來(lái)支撐理念的落地, TransFactory透明工廠(chǎng)解決方案以精益運營(yíng)專(zhuān)業(yè)能力為頭腦,以信息化系統和軟件作為中樞神經(jīng)系統,以自動(dòng)化和人作為執行的四肢。
自動(dòng)化博覽:區別于其他同類(lèi)廠(chǎng)商,您認為施耐德電氣為客戶(hù)提供的智能工廠(chǎng)建設解決方案具有怎樣的特色和優(yōu)勢?
王冰:施耐德電氣在全球有 200多家工廠(chǎng), TransFactory透明工廠(chǎng)解決方案并不是單純的工具,它的背后是以施耐德電氣于長(cháng)期實(shí)踐摸索中形成的一整套生產(chǎn)方法論在作支撐,透明工廠(chǎng)解決方案和核心數字化工具 TransWare在每個(gè)服務(wù)組件中融合了相應行業(yè)的業(yè)務(wù)場(chǎng)景和專(zhuān)業(yè)知識。 TransWare數字化套件還包含項目管理組件、能源管理組件、質(zhì)量管理組件、 TPM管理組件、技能培訓組件、人員管理組件等,這些組件就像一塊塊樂(lè )高積木,客戶(hù)可以以拼插的方式選擇需要的功能組件靈活使用。 TransWare還可依據業(yè)務(wù)、生產(chǎn)、接口模式開(kāi)放相應組件包,利用即插即用、靈活部署、無(wú)限擴展等功能優(yōu)勢,形成對數據的“采以致讀、析以致用”,從而推動(dòng)從訂單到交付的端到端透明化,完成從數據到?jīng)Q策的閉環(huán)管理,真正實(shí)現業(yè)務(wù)的快速交付。
自動(dòng)化博覽:智能工廠(chǎng)涉及的產(chǎn)品和行業(yè)范圍廣泛,施耐德電氣公司在這一市場(chǎng)中如何定位?主要發(fā)展策略有哪些?目前取得了哪些成績(jì)?
王冰:施耐德電氣透明工廠(chǎng)解決方案涉及 TransOps運營(yíng)體系、 TransWare數字化套件等,我們用 TransOps體系幫助工廠(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)線(xiàn)布局、倉庫規劃、物流規劃、績(jì)效管理方法等建設;我們用TransWare打通工廠(chǎng)從訂單到交付和全面管控過(guò)程,并能夠支持快速擴展,我們目前已經(jīng)把透明工廠(chǎng)推廣到電子、家電、機械裝備、新材料、鋼鐵等行業(yè),并建立了相應的行業(yè)組件。未來(lái),我們將會(huì )通過(guò)合作,開(kāi)發(fā)更多的行業(yè)模型和組件,做到工廠(chǎng)管理的數字化和簡(jiǎn)單化。
自動(dòng)化博覽:您認為智能工廠(chǎng)的建設重點(diǎn)是什么?
王冰:智能工廠(chǎng)建設的重點(diǎn)是人的思維和能力的建設,人是工具的主導,工具是人的思維載體,我們希望通過(guò)智能工廠(chǎng)的建設,搭建一個(gè)協(xié)同平臺,通過(guò)信息在這個(gè)平臺的透明,實(shí)現管理和決策的及時(shí)。
自動(dòng)化博覽:就施耐德電氣在“智能工廠(chǎng)”領(lǐng)域的實(shí)踐經(jīng)驗,您對于中國制造業(yè)用戶(hù)有何建議?您認為企業(yè)規劃智能工廠(chǎng)的建設時(shí),應該按照什么樣的步驟進(jìn)行?
王冰:中國制造業(yè)應該把握智能工廠(chǎng)建設的轉型機遇,一把手一定要實(shí)際支持,并且在建設過(guò)程中不任性放大需求,要從長(cháng)期戰略到短期規劃,從設計到執行策略一定要有高遠的視角。
中國改革開(kāi)放只有 40年時(shí)間,通過(guò)這代人的努力,中國制造業(yè)能力在可預見(jiàn)的未來(lái)一定會(huì )走在世界前列,我們現在要做的就是多看,多了解,付出實(shí)際行動(dòng)進(jìn)行小范圍嘗試和驗證,驗證成功即快速推廣。
總而言之,保持耐心,不折騰,發(fā)展自己的能力,打鐵還需自身硬。
摘自《自動(dòng)化博覽》2019年1月刊