當(dāng)位于寧波高新技術(shù)工業(yè)園的一棟銀白色廠房出現(xiàn)于你面前的時(shí)候,你不會(huì)想到這里是全球最大的鋁合金汽車零配件制造商。這里人流的稀落與其他工廠的如織形成鮮明對(duì)比,三三兩兩的人員與車輛進(jìn)出令中信戴卡股份有限公司(下稱中信戴卡)的廠區(qū)格外冷清。
車間里也是如此,不僅廠區(qū)噪音很小,連壓鑄線上的操作工人也屈指可數(shù)。
但,中信戴卡年產(chǎn)銷的汽車輪轂達(dá)到3000余萬只,在國際市場占有率為14%,國內(nèi)市場占有率超過40%。
安靜背后是“數(shù)字制造”的顛覆,其智能化水平極大降低了人員成本,其通過西門子工程軟件平臺(tái)“TIA博途”的整條汽車輪轂低壓鑄造生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)1人管理12個(gè)機(jī)臺(tái),工藝調(diào)整的工作時(shí)間縮短了90%,令生產(chǎn)靈活性發(fā)揮到極致。
無論德國政府“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略,還是中國政府的“十二五”規(guī)劃,數(shù)字化都是制造業(yè)的未來,此趨勢(shì)正令汽車制造趨之若鶩。
顛覆
在中信戴卡,數(shù)字化應(yīng)用亦滲透到每個(gè)生產(chǎn)階段。
數(shù)字化制造之前,一個(gè)220萬產(chǎn)能規(guī)模的壓鑄車間需要24臺(tái)鑄造機(jī),工藝參數(shù)的逐漸疊加和更新形成非常龐雜的數(shù)據(jù),傳統(tǒng)的做法是把每種工藝參數(shù)制作成紙制的工藝卡片。該公司每年生產(chǎn)約200種輪型,機(jī)臺(tái)與輪型幾何相乘所產(chǎn)生的紙面、書面文件相當(dāng)驚人。整天在產(chǎn)線上忙碌的同事們的一項(xiàng)重要工作內(nèi)容,就是和成堆的工藝卡片打交道,而且,必須要在工藝調(diào)整時(shí)清楚地記憶和快速地查找到相對(duì)應(yīng)的工藝卡片。
中信戴卡一般生產(chǎn)線上接到的都是來自國外著名汽車制造商的訂單,對(duì)輪型、大小、涂裝都有定制化的要求。現(xiàn)在,通過西門子TIA博途軟件,操作人員從系統(tǒng)中調(diào)出預(yù)存輪型配方,搭配PID專家?guī)欤D(zhuǎn)瞬之間,一套新的輪轂生產(chǎn)數(shù)據(jù)方案即告出爐。
這種便利滲透到從制訂生產(chǎn)方案到進(jìn)入產(chǎn)線的整個(gè)幕后過程。
TIA博途的統(tǒng)一軟件框架,可以集中管理不同的生產(chǎn)配方,操控一批產(chǎn)品從制訂生產(chǎn)方案到進(jìn)入產(chǎn)線的整個(gè)幕后過程,還能基于同一開發(fā)環(huán)境,組態(tài)西門子的所有可編程控制器、人機(jī)界面和驅(qū)動(dòng)裝置,至生產(chǎn)全面啟動(dòng)。
在西門子的數(shù)字化制造解決方案中,為客戶最有效管理的當(dāng)屬全集成自動(dòng)化TIA博途平臺(tái)。
TIA是西門子在1996年首先提出來的概念,并且隨后在軟硬件上不斷推陳出新。全集成自動(dòng)化的目的是通過讓工業(yè)自動(dòng)化從局部走向整合,使工廠在統(tǒng)一的平臺(tái)、接口和通訊基礎(chǔ)上,統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理、通訊、組態(tài)和編程環(huán)境讓自動(dòng)化設(shè)備與系統(tǒng)無縫連接,既縮短了工程時(shí)間、提高生產(chǎn)效率,還降低了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和維修的成本。
2007年,西門子收購UGS公司,成為全球首家提供貫穿整個(gè)產(chǎn)品生命周期的軟件PLM和硬件供應(yīng)商。
此后,“全集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)IDS”于2013年正式推出,IDS將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的每一個(gè)部件都集成到整個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈和自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,并涵蓋整個(gè)產(chǎn)品生命周期。
現(xiàn)在,西門子將工業(yè)生產(chǎn)分為五個(gè)步驟:產(chǎn)品設(shè)計(jì)、規(guī)劃、工程設(shè)計(jì)、工程實(shí)施以及相關(guān)服務(wù)。西門子順應(yīng)整個(gè)價(jià)值鏈,關(guān)注完整的生產(chǎn)過程,挖掘一切的優(yōu)化潛能,提高各個(gè)流程的生產(chǎn)力和效率。
“我們的產(chǎn)品線、產(chǎn)品組合,主要是幫助離散制造業(yè)的客戶去實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。具體來講,軟件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的產(chǎn)品來自動(dòng)化客戶的產(chǎn)品研發(fā)部門,像MES這樣的產(chǎn)品來使客戶的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,同時(shí)滿足質(zhì)量管理等方面的需求,全集成自動(dòng)化去幫助客戶自動(dòng)化他車間這一級(jí)的生產(chǎn)制造,這就是數(shù)字化工廠集團(tuán),我們主要的業(yè)務(wù)。”西門子(中國)有限公司執(zhí)行副總裁、數(shù)字化工廠集團(tuán)總經(jīng)理王海濱告訴《環(huán)球企業(yè)家》。
自2014年10月1日起,西門子重新調(diào)整了組織架構(gòu),取消“業(yè)務(wù)領(lǐng)域”層級(jí),并將此前的16個(gè)業(yè)務(wù)集團(tuán)合并為9個(gè)。除了發(fā)電與天然氣、風(fēng)力發(fā)電與可再生能源、醫(yī)療等按行業(yè)劃分的業(yè)務(wù)集團(tuán)和金融服務(wù)集團(tuán),數(shù)字化工廠業(yè)務(wù)集團(tuán)、過程工業(yè)與驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)集團(tuán)分別成為合并后的九大集團(tuán)之一。在西門子推出的“2020公司愿景”中,重提了該公司電氣化、自動(dòng)化、數(shù)字化的戰(zhàn)略方向。
數(shù)字化是制造業(yè)未來的必然發(fā)展方向。
德國政府“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略與中國政府“十二五”規(guī)劃,都強(qiáng)調(diào)了“工業(yè)化”和“信息化”融合的重要性。西門子(中國)有限公司執(zhí)行副總裁、過程工業(yè)與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)總經(jīng)理林斌對(duì)《環(huán)球企業(yè)家》說:“中國制造企業(yè)以不同的發(fā)展?fàn)顟B(tài)存在著,有些企業(yè)處于數(shù)字化的初級(jí)階段,有些企業(yè)則已經(jīng)在‘?dāng)?shù)字制造’的前沿位置了。西門子希望滿足不同數(shù)字化階段的企業(yè)需求,令其實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)?!?/p>
卡位
受益于西門子“數(shù)字制造”全線產(chǎn)品及解決方案的制造企業(yè)當(dāng)然還不止于此。
柯馬工程有限公司曾經(jīng)為需要給多個(gè)客戶準(zhǔn)備多臺(tái)服務(wù)器的問題困擾,西門子創(chuàng)新工業(yè)軟件解決方案“PLM”為其提供了“虛擬機(jī)”方案,用一臺(tái)服務(wù)器即可同時(shí)對(duì)應(yīng)多個(gè)客戶,這也使得柯馬為項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)行IT準(zhǔn)備的時(shí)間從4周縮短至3天。
在華晨寶馬鐵西工廠,西門子成功競標(biāo)成為總裝車間二期工程的總承包商,參與鐵西工廠把產(chǎn)量從15臺(tái)/小時(shí)提高到30臺(tái)/小時(shí)的計(jì)劃。
僅靠6噸鍋爐的熱力系統(tǒng)及冷凝水節(jié)能改造項(xiàng)目,浙江金元亞麻有限公司便實(shí)現(xiàn)熱力系統(tǒng)年節(jié)煤率15%,年節(jié)電率26%,按2013年單價(jià)計(jì)算,此項(xiàng)目帶來68.85萬元的能源成本節(jié)約。
西門子提供的工業(yè)軟件、數(shù)字化硬件及服務(wù)的無縫集成,使越來越多的制造業(yè)工廠實(shí)現(xiàn)涵蓋生產(chǎn)全生命周期的“數(shù)字制造”。
位于上海市康橋工業(yè)區(qū)的上海延鋒江森控股座椅有限公司(下稱延鋒江森)主要生產(chǎn)汽車座椅、金屬零部件、頭枕、頂飾系統(tǒng),2013年銷售額為216億。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì), 2013年全年,中國汽車產(chǎn)銷分別為2211.68萬輛和2198.41萬輛。延鋒江森一年的產(chǎn)銷達(dá)到500萬輛,占據(jù)全國汽車生產(chǎn)供應(yīng)的四分之一。
因?yàn)楣?yīng)通用、福特、日產(chǎn)、大眾、現(xiàn)代等各類品牌客戶,汽車座椅和配件的更新迭代必須和汽車的迭代一致,甚至超前。延鋒江森的技術(shù)中心必須縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和降低設(shè)計(jì)工程成本,他們面臨的挑戰(zhàn)包括設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和工程團(tuán)隊(duì)之間有地理距離、零件重用以及客戶對(duì)同步開發(fā)需要的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 等。
西門子的產(chǎn)品生命周期管理軟件PLM“Teamcenter”開始為延鋒江森提供定制零件庫及定制數(shù)據(jù)類型,并且為其制定工作流程和業(yè)務(wù)建模規(guī)則。之后,延鋒江森開始在全球范圍內(nèi)通過電子方式,把與客戶和供應(yīng)商的各個(gè)站點(diǎn)鏈接在一起,從工程數(shù)據(jù)庫搜索并檢索信息的時(shí)間從10分鐘縮短到1分鐘,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度也從60%提升至98%。
產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)期,數(shù)字化工程使延鋒江森的所有人員都能同步使用最新工程信息。 “這不僅縮短開發(fā)周期,降低開發(fā)成本,更使制造工藝與供應(yīng)商在早期階段就介入,確保制造可行性,避免質(zhì)量滑坡,使產(chǎn)品的改進(jìn)更為便捷,而不需要全部重新設(shè)計(jì)。”延鋒江森副總經(jīng)理倪嘉文對(duì)《環(huán)球企業(yè)家》分析道。
在應(yīng)用上,產(chǎn)品生命周期管理軟件PLM幫助企業(yè)縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低設(shè)計(jì)工程成本,并實(shí)現(xiàn)全球開發(fā);全集成自動(dòng)化軟件TIA博途平臺(tái)采用統(tǒng)一工程組態(tài)環(huán)境,一個(gè)軟件項(xiàng)目便可以包含所有自動(dòng)化任務(wù);能源效率改造項(xiàng)目為客戶帶來能效的提高。
基于西門子PLM開發(fā)的EBP系統(tǒng),包含知識(shí)管理、交付物業(yè)管理、時(shí)間管理、工程預(yù)算管理、工程質(zhì)量管理,使之前分散的各種管理程序都有效集中起來,提供了最佳實(shí)踐的工程業(yè)務(wù)流管理,確保對(duì)成本、工作任務(wù)和交付物的控制。
通過這套系統(tǒng),原本工人自發(fā)和靠經(jīng)驗(yàn)行走的路線都被精準(zhǔn)預(yù)算,并且給出最優(yōu)路徑。
而中信戴卡總工程師劉雙勇認(rèn)為,隨著汽車配件產(chǎn)品個(gè)性化程度的提高,未來,一條產(chǎn)品線上同時(shí)生產(chǎn)多種輪型,快速切換產(chǎn)線將變得十分普遍。由于全球信息的快速交互,以及動(dòng)態(tài)商業(yè)模式的形成,許多即時(shí)的合作訂單將會(huì)產(chǎn)生,這也要求輪轂生產(chǎn)線具備快速的應(yīng)急反應(yīng)能力。
如今,中信戴卡與西門子合作,在中信戴卡的秦皇島總部和浙江寧波分廠投入建設(shè)三條新的輪轂壓鑄線,兩條已投產(chǎn)的產(chǎn)線現(xiàn)今產(chǎn)能均達(dá)到每年220萬件。
依托最新的制造業(yè)自動(dòng)化軟件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)從人力制造轉(zhuǎn)向機(jī)器制造的改變,并進(jìn)一步提升了人類的生產(chǎn)率。