洪 虹　文

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博世工業(yè)4.0解決方案助力《中國制造2025》

洪 虹文

“目前環(huán)球的商用車業(yè)務(wù)占整體銷售的20%左右，雖然現(xiàn)在還不是業(yè)務(wù)的重心，但是環(huán)球今后發(fā)展的趨勢?！?/p>

Abstract

BOSCH Industry 4.0 Contribute to the Process of Transform and Upgrading of China’s Manufacture Industry

BOSCH is one of the important initiators of German Industry 4.0 strategy, and enjoys a unique position in the process of Industry 4.0 both as a leading practitioner and excellent supplier. Now, BOSCH is working actively to help accelerating the process of transform and upgrading of China’s manufacture industry.

隨著互聯(lián)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，制造業(yè)正在進(jìn)入全新的工業(yè)4.0時代。在工業(yè)4.0的浪潮和中國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)的背景下，我國政府也適時推出了《中國制造2025》的發(fā)展規(guī)劃，旨在將我國打造為制造強(qiáng)國。博世集團(tuán)是德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的重要發(fā)起者，在工業(yè)4.0領(lǐng)域有著獨(dú)特的定位，既是工業(yè)4.0的踐行者，也是工業(yè)4.0的卓越供應(yīng)商。博世正憑借自己在工業(yè)4.0領(lǐng)域積累的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，助力中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

作為工業(yè)4.0的領(lǐng)先踐行者，博世集團(tuán)在全球各地工廠積極開展工業(yè)4.0的探索實(shí)踐，博世在蘇州的汽車電子工廠試點(diǎn)充分展示了工業(yè)4.0解決方案對于生產(chǎn)制造的改善和優(yōu)化。同時，博世也在集團(tuán)外部與制造商展開密切合作，推進(jìn)工業(yè)4.0在中國的進(jìn)程。

工業(yè)4.0源于對生產(chǎn)制造的根本訴求

工業(yè)4.0意味著一個基于工業(yè)價值鏈的網(wǎng)絡(luò)。在這個網(wǎng)絡(luò)中，機(jī)器設(shè)備、倉儲系統(tǒng)以及制造設(shè)施被置于同一平臺，共同形成信息物理系統(tǒng)(cyber-physical system）。在生產(chǎn)環(huán)境中，構(gòu)成該信息物理系統(tǒng)的智能機(jī)器、倉儲系統(tǒng)以及制造設(shè)施共同發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)交換信息、觸發(fā)流程以及自動控制等功能。工業(yè)4.0，將在整個價值鏈上，從供應(yīng)商到客戶，將人、機(jī)、物全部聯(lián)結(jié)起來。

這種基于自動化與信息技術(shù)之間的緊密聯(lián)結(jié)將有利于小批量生產(chǎn)，使其成本越來越接近大規(guī)模高效生產(chǎn)才能實(shí)現(xiàn)的低成本。另外，這種聯(lián)結(jié)還將使得整個價值鏈上的效率顯著提升，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源和資源的效果。最為重要的是，工業(yè)4.0最終將引導(dǎo)人們建立全新的商業(yè)模式，改變工業(yè)生產(chǎn)的格局，掀起變革浪潮。

博世工業(yè)4.0創(chuàng)新解決方案

作為全球知名供應(yīng)商，博世能夠?yàn)楣I(yè)4.0提供生產(chǎn)制造流程分析以及價值流優(yōu)化與設(shè)計，為工業(yè)4.0研發(fā)并提供自動化產(chǎn)品、傳感器、軟件以及相關(guān)服務(wù)。

博世認(rèn)為，工業(yè)4.0不應(yīng)只關(guān)注生產(chǎn)方面，而應(yīng)該是整個產(chǎn)品生命周期，即從產(chǎn)品設(shè)計開始，到制造，再到最后的售后服務(wù)，從供應(yīng)商到客戶，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物的全面互聯(lián)。同時，工業(yè)4.0是手段，而并非目的。應(yīng)用工業(yè)4.0是為了實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率、更低的成本、低成本小批量定制化生產(chǎn)以及資源的節(jié)約和優(yōu)化利用。

提供能夠?qū)崿F(xiàn)這些目的的解決方案需要豐富的生產(chǎn)制造經(jīng)驗(yàn)以及軟件、硬件與服務(wù)的能力。博世作為生產(chǎn)制造型企業(yè)，其核心軟實(shí)力的生產(chǎn)制造經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新軟件、傳感器、物聯(lián)設(shè)備以及自動化設(shè)備，以及載體機(jī)械工程師、產(chǎn)線操作員、設(shè)備及工廠運(yùn)營管理人員等人才儲備，共同奠定了博世作為工業(yè)4.0解決方案卓越供應(yīng)商的基礎(chǔ)。

在實(shí)際案例中，工業(yè)4.0改造具有鮮明的個性化特征，在進(jìn)行改造前，需要充分了解制造企業(yè)的核心優(yōu)勢所在以及痛點(diǎn)所在，因地制宜，用關(guān)鍵技術(shù)解決關(guān)鍵問題?；诓┦郎a(chǎn)系統(tǒng)及豐富生產(chǎn)制造經(jīng)驗(yàn)的價值流設(shè)計及優(yōu)化能力，可以根據(jù)制造商工廠的具體情況和個性化需求，為其設(shè)計和優(yōu)化價值流，這是設(shè)計工業(yè)4.0解決方案的核心能力和精髓所在。以博世蘇州工廠生產(chǎn)敏捷響應(yīng)系統(tǒng)改進(jìn)項(xiàng)目為例，工業(yè)4.0解決方案工程師與工廠制造的工程師經(jīng)過兩三個月多次深入的會議探討才最終找到解決方案。其中大部分時間用于了解工廠方的需求并定義工業(yè)4.0解決方案的核心技術(shù)，并且后續(xù)的磨合與溝通亦非常重要。

博世現(xiàn)正與國內(nèi)的制造企業(yè)展開密切合作，推動工業(yè)4.0在中國的發(fā)展。其中，博世力士樂作為國內(nèi)機(jī)械行業(yè)龍頭企業(yè)之一秦川機(jī)床的首個工業(yè)4.0生產(chǎn)線戰(zhàn)略合作伙伴，為秦川機(jī)床機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器生產(chǎn)線項(xiàng)目提供項(xiàng)目咨詢并供應(yīng)解決方案，提高其自動化和智能化水平，確保生產(chǎn)線達(dá)到工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)。

在工業(yè)4.0全方位解決方案之外，博世亦可以有針對性地提供不同技術(shù)、產(chǎn)品與服務(wù)相結(jié)合的小而精的解決方案。例如針對物流環(huán)節(jié)的改進(jìn)問題，博世提出在運(yùn)輸工具上安裝外接傳感器的工業(yè)4.0解決方案，通過監(jiān)測振動頻率、光感度等運(yùn)輸環(huán)境中的周邊數(shù)據(jù)，設(shè)計系統(tǒng)可以集中接受并處理貨物到達(dá)信息并對運(yùn)輸過程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象進(jìn)行自動分析。同時，也可以根據(jù)生產(chǎn)流程進(jìn)行貨物的釋放和堵截，以作為良品率的額外保障環(huán)節(jié)。

博世集團(tuán)在全球超過100家工廠推廣實(shí)踐工業(yè)4.0，通過應(yīng)用其工業(yè)4.0創(chuàng)新解決方案提高集團(tuán)全球各地工廠的生產(chǎn)效率和競爭力。

博世工廠驗(yàn)證工業(yè)4.0創(chuàng)新解決方案

博世集團(tuán)在全球超過100家工廠推廣實(shí)踐工業(yè)4.0，通過應(yīng)用其工業(yè)4.0創(chuàng)新解決方案提高集團(tuán)全球各地工廠的生產(chǎn)效率和競爭力。博世將先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)分享給市場之前，首先通過其在全球范圍內(nèi)的工廠進(jìn)行試點(diǎn)來驗(yàn)證其解決方案的有效性。博世力士樂位于德國洪堡的液壓閥生產(chǎn)線是最有力的證明，該生產(chǎn)線能夠零切換生產(chǎn)6大產(chǎn)品家族的2 000種不同產(chǎn)品，并且實(shí)現(xiàn)小批量定制化生產(chǎn)甚至是單一產(chǎn)品生產(chǎn)，在提升生產(chǎn)效率10%的同時減少30%的庫存，此生產(chǎn)線也因此而被德國知名行業(yè)雜志授予“工業(yè)4.0獎”。

博世(中國)目前正在蘇州的汽車電子工廠內(nèi)進(jìn)行工業(yè)4.0的試點(diǎn)項(xiàng)目。該工廠內(nèi)的傳感器無塵測試車間，自成立之初就是按照工業(yè)4.0的理念進(jìn)行設(shè)計。原材料自動供給系統(tǒng)是該無塵測試車間的特色之一。該系統(tǒng)基于實(shí)時的物料使用數(shù)據(jù)，將自動從立式倉儲系統(tǒng)上裝運(yùn)物料，并輸送至生產(chǎn)車間。所有生產(chǎn)的關(guān)鍵業(yè)績指標(biāo)都會被系統(tǒng)記錄，并且在諸如手機(jī)和平板電腦這樣的設(shè)備上實(shí)現(xiàn)可視化。

另外，通過博世物聯(lián)傳感器的應(yīng)用，以及綜合來自全球各地的博世生產(chǎn)工廠的大量數(shù)據(jù)，無塵車間目前正在推行預(yù)知性全員生產(chǎn)維護(hù)體系(TPM)。這一體系使得員工可以提前預(yù)知機(jī)器的工作狀態(tài)，并且及時對各個設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)。例如，將物聯(lián)傳感器安裝在電器柜內(nèi)部，來實(shí)時監(jiān)控柜內(nèi)的溫度情況，在溫度過高之前做到早期預(yù)警。將物聯(lián)傳感器安裝在回流焊爐子鏈條的卡槽上，傳感器可以監(jiān)控鏈條的振動情況，通過實(shí)時掌握鏈條的健康狀況，來避免焊接不良的情況。

同時，博世也正按照工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)對工廠內(nèi)傳統(tǒng)的工作車間進(jìn)行改造。以蘇州工廠表面貼裝生產(chǎn)線所使用的原材料自動供給系統(tǒng)為例，這種自動化的物料運(yùn)輸系統(tǒng)可以將生產(chǎn)效率提高15%～20%。除此之外，在一條最新的電控單元生產(chǎn)線上，蘇州工廠推行了電子看板系統(tǒng)，致力于達(dá)到生產(chǎn)透明化以降低庫存。

RFID射頻識別技術(shù)也是該試點(diǎn)項(xiàng)目中典型的應(yīng)用。蘇州一廠共有4個生產(chǎn)區(qū)域，每個區(qū)域至少有超過2 500套生產(chǎn)、檢測及測量設(shè)備。以往的固定資產(chǎn)盤點(diǎn)需要工作人員手持打印的固定資產(chǎn)清單，在生產(chǎn)區(qū)域進(jìn)行一對一的人工核查，這樣的操作非常耗時耗力，且容易因人為因素導(dǎo)致盤點(diǎn)失誤。通過運(yùn)用RFID技術(shù)，每臺設(shè)備都貼有RFID標(biāo)簽，固定資產(chǎn)信息都錄入到系統(tǒng)中，盤點(diǎn)時工作人員只需要下載相應(yīng)的資產(chǎn)信息表到手持終端，并推動裝有射頻識別天線的工具車?yán)@著車間走一圈，車間內(nèi)的資產(chǎn)信息即可直接被更新進(jìn)系統(tǒng)，同時也會自動生成盤點(diǎn)報告。整個盤點(diǎn)工作目前只需要4 h即可完成，而原先的工作模式則需要440個工時。未來蘇州工廠計劃將RFID射頻識別器均替換為物聯(lián)傳感器，這也就意味著4 h推小車的時間也可以省去，這樣車間管理人員可以將精力集中到諸如生產(chǎn)計劃這類真正核心重要的生產(chǎn)工作中。

工業(yè)4.0之路任重道遠(yuǎn)

博世認(rèn)為，工業(yè)4.0并非一蹴而就、大刀闊斧的革命，而是漸進(jìn)式的演變。博世也將按部就班地逐步推進(jìn)工業(yè)4.0的進(jìn)程：首先是以踐行者身份，進(jìn)行多地多點(diǎn)的試點(diǎn)項(xiàng)目，通過實(shí)踐快速確定最具推廣性的方式；其次是實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)部的垂直互聯(lián)，并實(shí)現(xiàn)初步的價值鏈的互聯(lián)；最終實(shí)現(xiàn)全價值鏈以及更廣范圍內(nèi)的水平互聯(lián)。因此，工業(yè)4.0的發(fā)展和演進(jìn)需要整個產(chǎn)業(yè)的重視和投入。作為工業(yè)4.0的供應(yīng)商，博世將致力于為工業(yè)4.0的發(fā)展做出貢獻(xiàn)，并以此助力中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實(shí)現(xiàn)《中國制造2025》的目標(biāo)。S