宝马工厂折射德国工业4.0
祖 林 零牌顾问机构技术导师
原载《现代班组》“域外瞭望”专栏2014年8月
说起制造,过去,人们立即会想到日本、丰田生产方式、精细化管理……今天,随着德国企业和德国经济在2008年经济危机之后的持续卓越表现,人们立即想到的则是德国、西门子、智能化制造……一次深入宝马汽车的零距离学习活动,让我们切身体会到21世纪德国制造代表的第四次工业革命。
宝马汽车:制造业进入机器人时代
机器,机器人,还是机器人。从冲压到车身,从涂装到总装,四大车间都是机器人集结,机器人们正在“耍着花样地玩活儿”,而且各有各的玩法,取件、换件、空中旋转、精确定位、焊接……它们在不同的生产线上专业且毫无怨言地忙碌着,整个工厂几乎看不到工人,只有一群群“变形金刚”在大显身手,恍惚之中,还以为自己在看3D科幻片,身处机器人星球。
“21世纪的世界级制造业进入了机器人时代。”接待我们的宝马公司员工是德国人威廉·理查德·瓦格纳,他有一个中国名字,叫李威。
在冲压车间,六序伺服高速冲床每小时可以完成上千个冲压件作业,生产效率与传统液压机相比提高了3倍,供料、排废、更换模具、冲床调整与运转、异常监控等,整个工艺流程全部高度自动化。
在车身车间,生产线两边围绕着各种机器人,数百片钢板被适时传送到不同工位,642台机器人完成多达5000多个焊点的焊接,看上去就像医生们在联合做手术一样有条不紊。车身车间的自动化率高达95%,除返修工位之外,已全部实现自动化(文章来源:零牌顾问机构)。
采用集成喷涂工艺的涂装车间,省去了底漆及相应的干燥三道工序,平均每辆车的电耗低于500千瓦时,为十年前的三分之一;相比传统喷涂工艺,水消耗降低了70%,能耗降低67%,减少污染排放70%。
在总装车间,巨大的C形钳是人“人”(机器人)联合作业的关键:每个C形钳会根据工人的高度,迁就人的需求,调整和翻转工位,实现高位、低位运行,空间利用最大化。而在它们手上,每个螺丝的拧紧程度都将被电脑录入系统并保存直至车辆报废,确保每一项数据都可追溯。
机器人接管工厂折射的第四次工业革命
宝马公司的前身为巴伐利亚机械制造厂(Bayerische Motoren Werke),广为人知的BMW就是其缩写,蓝白标志象征着旋转的螺旋桨,1916年建厂的宝马公司最初是一家飞机引擎生产厂,现在以高级轿车为主导,并生产享誉全球的飞机引擎、越野车和摩托车,是全球汽车界位列前茅的知名企业。
2005年竣工投产的莱比锡工厂代表了宝马公司最新的制造水平,也是全球智能化制造的典范,机器人接管工厂的现实、到处流露出的种种“未来范儿”,折射的是德国制造引领全球的第四次工业革命。
德国制造有一个根深蒂固的观念,就是不相信人,他们认为:人是感情动物,相比之下比机器更容易出错,为了强化制造系统的防错能力,未来工厂应该完全由机器人群体生产,而人只需要做生产规划,下达生产指令,或者给机器人打下手,帮助维持生产线高效可靠运转——未来,机器人将全面接管工厂(文章来源:零牌顾问机构)。
高度的灵活性、高效率、环保和人性化设计,这是宝马莱比锡工厂的典型特征,也是第四次工业革命的现实写照。
智能工业:工业文明迈入4.0时代
继机械、电气和信息技术之后的第四次工业革命,是德国联盟教研部与联邦经济技术部联手推动的《高技术战略2020》十大未来项目之一,其目的在于奠定德国在重要关键技术上的国际顶尖地位,继续加强德国作为技术经济强国的核心竞争力。
信息技术和制造技术的深度融合,为解决这一问题提出了新的方向。目前,德国的西门子等领先的制造企业正以信息物理融合系统(CPS)为框架,建立包含设备、仓储系统和工业产品的全球性网络,业界将这一新的变革方向称之为工业4.0。
时间、效率突破和柔性是传统制造业进入21世纪后的最大挑战,通过信息技术和制造技术的深度融合,工业4.0造就的数字化企业、智能化制造将完全解决上述三大难题(文章来源:零牌顾问机构)。
在工业4.0阶段,人力在生产过程中永远会占一席之地,人力会被概念化,人与机器、虚拟电子物理体系的分工是:人类设计产品并决定产品规则和参数,机器、虚拟电子物理体系基于这些指令,触发、比对路径并选择、优化生产。
这是一个集成化的工业时代,硬件系统借助智能化互联将具有自我决策能力,工业制造将从一套固化的中央控制体系向分布式智能体系转变,“人类工业生产过程中,将由一些看不见的乐器——虚拟的电子物理体系,在各个物联网的节点上,共谱新的工业化乐章,并重塑生产制造的流程。”这是德国国家仪器制造公司的CEO兼总裁对于工业4.0给出的一种权威解释。
宝马汽车智能化制造的背后是强大的德国实力:西门子、菲尼克斯电气、倍福……这些在世界广为人知或在中国名不见经传的德国企业,支撑了德国工业智能化,引领者全球工业4.0的最新潮流。
【作者简介】祖林,中国跨界学习知名导师、企业运营管理权威专家、全国知名培训师。祖林教授系中山大学CLP《全球跨界学习》总裁研修项目导师,多年潜心研究跨界创新,涵盖战略转型、国际化经营、组织变革和全球商业领导力等,2008年起带团赴日本、美国、德国和瑞士等十余个国家进行全球跨界学习,是国内最受欢迎的跨界学习导师。