在追趕“工業(yè)4.0”的路上，西門子以成都數(shù)字化工廠，即西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地(以下簡稱“SEWC”)作為樣板工程，意在展示數(shù)字化制造如何改寫工業(yè)。但如同西門子所強(qiáng)調(diào)的，數(shù)字化工廠只是邁向工業(yè)4.0的階段性目標(biāo)。從數(shù)字化工廠到工業(yè)4.0，還有漫長的演進(jìn)過程。

在走進(jìn)SEWC之后，結(jié)合成都工廠的一系列探索，該工廠的相關(guān)負(fù)責(zé)人與金屬加工記者深入分享了關(guān)于數(shù)字化制造、工業(yè)進(jìn)化和工業(yè)4.0的前沿思考。在西門子成都工廠眼中，數(shù)字化工廠與自動化工廠，到底有何區(qū)別?要追趕未來制造，人與機(jī)器之間關(guān)系如何重構(gòu)?為什么他們反復(fù)強(qiáng)調(diào)，提升質(zhì)量而非降低成本，才是工業(yè)進(jìn)化的本質(zhì)?要真正邁向工業(yè)4.0，SEWC將繼續(xù)往哪些方向進(jìn)行摸索?

如果說，對工廠架構(gòu)和組成的實地走讀，給我們帶來的是實踐層面的沖擊。那么，對工廠運轉(zhuǎn)理念和管理模式的前沿解讀，相信將可以給我們帶來思維層面的更多啟示，乃至啟蒙。

“數(shù)字化工廠”不等于“自動化工廠”

數(shù)字化制造中，盡管自動化制造是重要的基礎(chǔ)，但數(shù)字化制造并不等同于自動化。一般情況下，很多人會以為工廠要實現(xiàn)數(shù)字化制造，必須先實現(xiàn)自動化，這其實是一種誤解。

在距離SEWC2000多公里的佛山市，不足半年前正式引進(jìn)了世界工業(yè)機(jī)器人四大制造商之一的德國庫卡公司。后者宣布，將在佛山順德建立其在華的首個機(jī)器人研發(fā)基地。

伴隨國內(nèi)人口紅利逐步消失，特別是在珠三角近年頻頻受困于“招工難”等問題，一場“機(jī)器換人”的自動化革命正在“廣東制造”如火如荼地進(jìn)行。這場變革不僅帶動本地機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也引來庫卡等國際機(jī)器人企業(yè)陸續(xù)搶灘廣東。

如果說要完全實現(xiàn)“數(shù)字化制造”尚需時日的話，那么在當(dāng)下，珠三角的制造業(yè)如何通過“自動化制造”，破解勞動力成本不斷上漲、勞動力結(jié)構(gòu)性短缺的問題，是最迫切的現(xiàn)實課題。

而數(shù)字化制造的其中一個重要基礎(chǔ)，正是實現(xiàn)自動化制造。

在SEWC工廠二樓的自動物流系統(tǒng)部門，無需人員現(xiàn)場監(jiān)控，每天，兩部高速運轉(zhuǎn)的取料機(jī)如同“人”一樣，依靠數(shù)字定位迅速地“抽”出對應(yīng)的原材料，并通過自動傳輸軸，馬上傳送到生產(chǎn)車間。從工廠物料需求信息傳導(dǎo)到自動物流倉庫，倉庫最長只需要30分鐘就能將物料送到了車間，中間無需任何人員操作。

在這座實現(xiàn)了全集成自動化的工廠內(nèi)，相比同類型的工廠人員最多可節(jié)省50%。

那么，伴隨生產(chǎn)車間內(nèi)不斷增加自動化設(shè)備，以及逐步減少勞動力，在數(shù)字化制造的不斷進(jìn)化中，是否就等同于全自動化?

“要明確的是，數(shù)字化制造并不等于全自動化制造。”西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地副總經(jīng)理李永利強(qiáng)調(diào)，一般情況下，很多人會以為工廠要實現(xiàn)數(shù)字化制造，必須先實現(xiàn)全自動化，這其實是一種誤解。

以手機(jī)行業(yè)為例，如果開發(fā)一條全自動化的產(chǎn)線，至少需要半年以上，但按照目前手機(jī)行業(yè)的創(chuàng)新周期，一般情況下，一款手機(jī)從設(shè)計到實現(xiàn)量產(chǎn)普遍只在一個月內(nèi)。“這時候，生產(chǎn)線上大部分的工作只有依靠人來完成，速度才會更快。”

李永利表示，當(dāng)行業(yè)的生產(chǎn)線更新周期太快，投入了很高的自動化成本，但生產(chǎn)效率并沒有得到明顯的提升。“所以，全球所有的手機(jī)制造方案幾乎都不會用自動化生產(chǎn)線來完成，而組裝環(huán)節(jié)也很少采用機(jī)械臂。”李永利說道。

人的生產(chǎn)靈活性不可能被自動化取代

人所具有的生產(chǎn)靈活性在很長的時間內(nèi)，是無法被機(jī)器所取代的。“人與機(jī)器的關(guān)系是互助的關(guān)系。”但當(dāng)企業(yè)的生產(chǎn)制造過程中，出現(xiàn)需要對復(fù)雜信息的尋找和判斷時，可以用機(jī)器來替代人。”

李永利的解讀，引出的是對一個深刻問題的思考：在“未來制造”的生產(chǎn)線上，“人”與“機(jī)器”究竟是怎樣的關(guān)系?兩者關(guān)系如何重構(gòu)?

以手機(jī)生產(chǎn)線為例，他認(rèn)為，人所具有的生產(chǎn)靈活性在很長的時間內(nèi)，是無法被機(jī)器所取代的。“也就是說，人是不可能被替代，人與機(jī)器的關(guān)系是互助的關(guān)系。”李永利說，在未來至少10年到20年，全球范圍內(nèi)絕大部分的制造環(huán)節(jié)依然需要人去完成。

既然如此，在數(shù)字化制造中，哪些環(huán)節(jié)才需要機(jī)器去代替人?

一般情況下，當(dāng)需要更新產(chǎn)品或者材料時，工廠需要通過分析后，才能確定停止生產(chǎn)相關(guān)的產(chǎn)品。在這個過程中，整個工廠內(nèi)部需要溝通設(shè)計生產(chǎn)部門、研發(fā)部門、采購部門等部門。

但這些環(huán)節(jié)在成都工廠內(nèi)，只需要在Teamcenter中更改數(shù)據(jù)就能完成。數(shù)據(jù)一旦調(diào)整，工廠互聯(lián)互通的系統(tǒng)和軟件就會實現(xiàn)自動的更新，并調(diào)整出新的生產(chǎn)解決方案。

“可以理解為，當(dāng)我們涉及到對復(fù)雜信息的尋找、判斷的時候，是可以用機(jī)器來替代人的。”李永利說道。在這樣的愿景下，引入自動化機(jī)器的工廠就像配備了電腦的超市，工人就像收銀員，在傳統(tǒng)的小賣部里，工人要記住商品價格，自行計算商品總價。但實現(xiàn)數(shù)字化制造的工廠，就如同同時配備了電腦和掃描器的超市，收銀員只需要按照計算結(jié)果收款，而配備的機(jī)器就像一個“糾錯員”，幫助人避免出現(xiàn)計算和記憶錯誤。