工業(yè)4.0 BSH詮釋當(dāng)代德國(guó)工匠精神

 談起德國(guó)制造，工匠精神和工業(yè)4.0(Industry 4.0)是兩大繞不開(kāi)的話題。2016年11月初，《電器》記者奔赴德國(guó)實(shí)地探訪博西家電集團(tuán)，得以近距離接觸“原汁原味”的德國(guó)制造。在位于慕尼黑的博西家電集團(tuán)總部，記者見(jiàn)到了博西家電集團(tuán)技術(shù)部負(fù)責(zé)工業(yè)4.0工作推進(jìn)的Joerg Schaupp博士。作為工業(yè)4.0的實(shí)踐者，他不僅詳細(xì)介紹了博西家電工業(yè)4.0的推進(jìn)情況，還分享了加入博西家電之前在博世集團(tuán)多年工作中所積淀下來(lái)的對(duì)工業(yè)4.0的精辟理解。在這位擔(dān)任過(guò)博世集團(tuán)柴油噴嘴廠廠長(zhǎng)，加入博西家電集團(tuán)剛滿14個(gè)月的博士身上，記者不僅感受到德國(guó)式嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的工匠精神，更看到作為代表德國(guó)制造的博西家電，正在用深植于血液的工匠精神，將工業(yè)4.0融入現(xiàn)代生產(chǎn)制造過(guò)程。

從點(diǎn)入手，永無(wú)止境

每當(dāng)談及工業(yè)4.0，智能工廠、數(shù)字化工廠、云、IoTS、RFID，這些流行的熱詞或許是很多人首先想到的內(nèi)容。然而，此次對(duì)博西家電的探訪，讓《電器》記者對(duì)工業(yè)4.0有了全新的認(rèn)識(shí)。正如Schaupp博士所言，對(duì)于博西家電而言，工業(yè)4.0絕不是抽象的概念，而是落實(shí)到具體應(yīng)用場(chǎng)景中的一個(gè)個(gè)案例，更是永無(wú)止境不懈追求“更好”的過(guò)程。

“我們是從具體的案例著手研究和推進(jìn)工業(yè)4.0。”Schaupp坦言，“我們的做法是，先在具體應(yīng)用場(chǎng)景下弄清‘我們的現(xiàn)狀’，再明確‘我們未來(lái)希望達(dá)到的狀態(tài)’，然后尋找可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的技術(shù)，一個(gè)環(huán)節(jié)一個(gè)環(huán)節(jié)地逐步推進(jìn)和提升。”據(jù)介紹，目前博西家電正在積極推進(jìn)的工業(yè)4.0試點(diǎn)共有三個(gè)，分別由位于西班牙、德國(guó)和中國(guó)的三家工廠負(fù)責(zé)具體實(shí)施，推進(jìn)的方向也各有側(cè)重。其中，位于西班牙的工廠承擔(dān)著以協(xié)作機(jī)器人(Collaborative Robot)為主要方向的試點(diǎn)工作。“之所以這樣選擇，是因?yàn)槲挥谖靼嘌赖墓S此前在協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用方面擁有非常強(qiáng)的實(shí)力，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，具備進(jìn)一步實(shí)施改造的條件。”Schaupp說(shuō)。

看似艱深的工業(yè)4.0，就這樣在博西家電手中轉(zhuǎn)換為鮮活的案例，以先進(jìn)的技術(shù)解決制造中遇到的具體問(wèn)題。Schaupp講述中涉及的兩個(gè)協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景就是非常好的例證。與普通生產(chǎn)機(jī)器人相比，協(xié)作機(jī)器人可以感知人類員工，并能夠在同一空間內(nèi)與人配合完成工作，具有極高的安全性，讓人與機(jī)器并肩作戰(zhàn)成為現(xiàn)實(shí)。在冰箱制造過(guò)程中，工人很難將一種比較大且柔軟的密封條快速安裝到位。經(jīng)過(guò)研究和分析，博西家電在這個(gè)環(huán)節(jié)引入了協(xié)作機(jī)器人，整道工序由人與機(jī)器人配合完成，人負(fù)責(zé)放入密封圈，機(jī)器人則負(fù)責(zé)擠壓密封圈。同時(shí)，協(xié)作機(jī)器人還被用于解決洗碗機(jī)制造的“痛點(diǎn)”。在這個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景中，協(xié)作機(jī)器人與人類員工配合，可在一個(gè)很軟的塑料件上安裝多個(gè)方向的螺絲。

“目前，員工對(duì)于協(xié)作機(jī)器人技術(shù)的反應(yīng)非常好，這項(xiàng)技術(shù)可以真正解放人的工作。”Schaupp表示，“在具體制造過(guò)程中，類似的應(yīng)用場(chǎng)景比比皆是，所以需要一步步地推進(jìn)這樣的工作。在我們看來(lái)，工業(yè)4.0不是抽象的概念，而是由一個(gè)個(gè)鮮活的應(yīng)用場(chǎng)景組成。”

當(dāng)《電器》記者希望博西家電方面提供工業(yè)4.0實(shí)施前后的數(shù)據(jù)時(shí)，無(wú)論在集團(tuán)技術(shù)部負(fù)責(zé)工業(yè)4.0推進(jìn)工作的Schaupp，還是具體負(fù)責(zé)實(shí)施的試點(diǎn)工廠負(fù)責(zé)人，都表示沒(méi)有以“工業(yè)4.0”為坐標(biāo)進(jìn)行類似的統(tǒng)計(jì)和評(píng)估。“20世紀(jì)90年代，以軟件控制生產(chǎn)流程的CIE曾經(jīng)得到不少制造企業(yè)的應(yīng)用，但是最終并未取得成功。其失敗的根本原因就是沒(méi)有把生產(chǎn)整個(gè)價(jià)值鏈作為體系來(lái)看。”Schaupp表示，對(duì)于博西家電而言，工業(yè)4.0是個(gè)系統(tǒng)工程，每個(gè)場(chǎng)景都是這個(gè)系統(tǒng)工程中不可分割的一部分。

從試點(diǎn)到定義BSH通行標(biāo)準(zhǔn)

試點(diǎn)只是第一步。如今，博西家電正在經(jīng)歷從工業(yè)4.0局部試點(diǎn)向整體戰(zhàn)略定義轉(zhuǎn)變的過(guò)程。“現(xiàn)在是非常重要的節(jié)點(diǎn)。在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，如果我們能夠抓住機(jī)會(huì)，就可能為定義全球工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)和戰(zhàn)略作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。”Schaupp告訴《電器》記者，“我們會(huì)在博西家電全球工廠中尋找經(jīng)典的工業(yè)4.0案例，比如之前提到的西班牙工廠的協(xié)作機(jī)器人，然后從這個(gè)具體案例著手研究，分析哪些是這家工廠特有的優(yōu)勢(shì)，哪些則可能形成在博西家電集團(tuán)通行的標(biāo)準(zhǔn)。我們不是簡(jiǎn)單地引用外部技術(shù)進(jìn)行推廣，而是盡量把內(nèi)部的潛力挖掘出來(lái)，并將可以形成標(biāo)準(zhǔn)的部分逐步在博西家電全球范圍內(nèi)的工廠進(jìn)行推廣。”這些通行標(biāo)準(zhǔn)具備著相似的特性——能夠幫助博西家電在制造中提高生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)更好的環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益?？梢?jiàn)，工業(yè)4.0承擔(dān)著極為重大的責(zé)任，那就是幫助博西家電在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中始終保持卓越。

“工業(yè)4.0戰(zhàn)略的實(shí)施，對(duì)于博西家電的未來(lái)發(fā)展非常重要。”Schaupp從四個(gè)方面闡述了其重要性。首先，工業(yè)4.0戰(zhàn)略的實(shí)施，可以有效提高生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品品質(zhì)。“以前的生產(chǎn)是機(jī)器里面有一些軟件，現(xiàn)在的生產(chǎn)是在數(shù)字化生產(chǎn)系統(tǒng)中添加硬件。”他解釋說(shuō)，“以前，如果生產(chǎn)線有故障，我們只能在發(fā)生問(wèn)題后才能致電維修人員，生產(chǎn)會(huì)因此停頓，耽誤很多生產(chǎn)時(shí)間。如今，智能傳感器能夠在問(wèn)題發(fā)生之前主動(dòng)發(fā)出信號(hào)，讓我們有時(shí)間預(yù)防問(wèn)題發(fā)生，提前排除故障。”

博西家電的質(zhì)量管控流程也在發(fā)生變化。“新的技術(shù)幫助我們更好地收集生產(chǎn)流程數(shù)據(jù)，讓我們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中就可以通過(guò)各種參數(shù)來(lái)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量可能存在的問(wèn)題，而不用等它成為制成品后再去檢查。質(zhì)量管控方式從事后補(bǔ)救變成預(yù)先發(fā)現(xiàn)，以流程和數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量糾偏和控制。”Schaupp表示，生產(chǎn)流程數(shù)據(jù)還可用于發(fā)生問(wèn)題后的追溯，以便尋找發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題的原因。

其次，工業(yè)4.0戰(zhàn)略將推動(dòng)產(chǎn)品生產(chǎn)的靈活性和定制性不斷提升。工業(yè)4.0的核心價(jià)值之一，就是讓整個(gè)價(jià)值鏈得到改變和提高，最終的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的多樣性。“生產(chǎn)管理包含很多變量，大規(guī)模制造是標(biāo)準(zhǔn)化的，而大規(guī)模定制則是個(gè)性化的，所以要盡量將變量推遲，放在后面的生產(chǎn)流程中處理，從而更好地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的定制化。滿足定制化的需求，需要對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行改造。”Schaupp坦言，“從大規(guī)模制造到大規(guī)模定制是未來(lái)家電制造很重要的話題，目前博西家電正在啟動(dòng)一些項(xiàng)目，為實(shí)現(xiàn)定制化做準(zhǔn)備。”他認(rèn)為，若要做到完全的定制化，未來(lái)生產(chǎn)線可能需要大規(guī)模應(yīng)用3D打印技術(shù)。

第三，工業(yè)4.0可以改善工人的工作環(huán)境，充分發(fā)揮現(xiàn)有人力資源優(yōu)勢(shì)。這一點(diǎn)頗具德國(guó)特色。隨著年齡的增長(zhǎng)，工人的經(jīng)驗(yàn)愈發(fā)豐富，身體機(jī)能卻隨之退化。在人口老齡化不可逆轉(zhuǎn)的背景下，以技術(shù)彌補(bǔ)工人老齡化帶來(lái)的問(wèn)題，可以更好地保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。

第四，工業(yè)4.0將帶來(lái)更好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)介紹，博西家電正在嘗試?yán)霉I(yè)4.0技術(shù)，提升資源利用率，減少制造過(guò)程中的能源和資源消耗。例如，利用工業(yè)4.0，自動(dòng)關(guān)停沒(méi)有安排生產(chǎn)計(jì)劃的設(shè)備，以更節(jié)省電能;當(dāng)檢測(cè)到潤(rùn)滑油不足時(shí)，及時(shí)關(guān)停設(shè)備，以減少機(jī)器磨損。“這種改變不僅可以降低工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的傷害，對(duì)于企業(yè)而言，同樣是件好事，可以減少生產(chǎn)成本的支出，獲得更高的競(jìng)爭(zhēng)力。”Schaupp說(shuō)。

不是為了4.0而4.0

博西家電的工業(yè)4.0進(jìn)程，是一個(gè)由點(diǎn)及面再到系統(tǒng)的務(wù)實(shí)漸進(jìn)過(guò)程。背靠博世集團(tuán)，讓博西家電可以充分利用集團(tuán)在工業(yè)4.0上的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步提升整體工作的水平。據(jù)介紹，博世集團(tuán)是工業(yè)4.0的重要發(fā)起者之一，是德國(guó)工業(yè)4.0平臺(tái)的成員。博世集團(tuán)在內(nèi)部組建了一支實(shí)力雄厚的團(tuán)隊(duì)，專門(mén)研究工業(yè)4.0，同時(shí)集團(tuán)內(nèi)部的方方面面都在推進(jìn)工業(yè)4.0的落地。

從小小的傳感器，到百米長(zhǎng)的智能生產(chǎn)線，從硬件到軟件，看似大有可為并手握一切的博西家電，卻并不急于將這一切鋪陳開(kāi)來(lái)。在推進(jìn)工業(yè)4.0的過(guò)程中，博西家電是根據(jù)工廠的實(shí)際情況和需求進(jìn)行改造，而不是馬上把自己掌握的技術(shù)都用上，更不是要馬上推廣到旗下所有的工廠。

“實(shí)施工業(yè)4.0是一個(gè)永無(wú)止境的過(guò)程，但是我們的愿景不是無(wú)人工廠。從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，我們可以用很多的傳感器和機(jī)器人把工廠打造到極致，但是如此投資會(huì)讓工廠失去競(jìng)爭(zhēng)力。”Schaupp認(rèn)為，推進(jìn)工業(yè)4.0落地，“不是什么東西能做就去做，而是什么東西值得做才去做”，要考慮技術(shù)在哪里應(yīng)用能夠真正發(fā)揮作用、真正具有價(jià)值。

博西家電在實(shí)施工業(yè)4.0的過(guò)程中秉持著兩個(gè)基本的價(jià)值判斷——最終是否有利于自身競(jìng)爭(zhēng)力的提升，是否對(duì)客戶有價(jià)值。在具體應(yīng)用場(chǎng)景中，這兩條標(biāo)準(zhǔn)被不斷踐行。Schaupp舉例說(shuō)：“我們可以利用技術(shù)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)模具的磨損程度，但是單個(gè)模具的價(jià)格并不高，從成本上來(lái)看并不值得。但是，如果換成一臺(tái)價(jià)值幾十萬(wàn)歐元的關(guān)鍵性生產(chǎn)設(shè)備，采用工業(yè)4.0技術(shù)提高設(shè)備的可控性、預(yù)測(cè)性和質(zhì)量，就是值得的。”

技術(shù)可行性不等同于“值得做”，高科技同樣需要注重實(shí)用性。“協(xié)作機(jī)器人是非常好的技術(shù)。實(shí)現(xiàn)全感知后，協(xié)作機(jī)器人甚至能夠與人配合得天衣無(wú)縫。”正當(dāng)《電器》記者對(duì)這樣人機(jī)和諧的高科技場(chǎng)景無(wú)限憧憬時(shí)，Schaupp卻話鋒一轉(zhuǎn)。他說(shuō)：“但是，我們認(rèn)為，目前還不需要將能夠與人完美配合的機(jī)器人應(yīng)用在全部生產(chǎn)線上。這種做法付出的代價(jià)太高，不符合投資環(huán)境，也無(wú)法真正提升我們的競(jìng)爭(zhēng)力。”

對(duì)于智能傳感器的應(yīng)用同樣如此。“利用智能傳感器可以搜集到很多生產(chǎn)線上的數(shù)據(jù)，但是傳感器不是越多越好，必須判斷出需要哪些數(shù)據(jù)，哪些數(shù)據(jù)對(duì)我們有價(jià)值。”Schaupp舉例說(shuō)，“例如，有些數(shù)據(jù)可以幫助我們發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線存在的問(wèn)題，預(yù)先進(jìn)行維護(hù)，避免停產(chǎn)維修造成的時(shí)間浪費(fèi)。在質(zhì)量控制方面，智能傳感器可以收集整個(gè)生產(chǎn)流程的數(shù)據(jù)，讓我們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中就能發(fā)現(xiàn)可能存在的質(zhì)量問(wèn)題，還能在發(fā)生問(wèn)題后追溯生產(chǎn)流程。”

值得一提的是，中國(guó)也是博西家電工業(yè)4.0版圖的重要一塊。2016年11月底，Schaupp會(huì)來(lái)到中國(guó)，與博西家電的中國(guó)團(tuán)隊(duì)共同討論工業(yè)4.0的推進(jìn)工作。據(jù)透露，中國(guó)的試點(diǎn)項(xiàng)目將在冰箱工廠首先展開(kāi)，將重點(diǎn)提高生產(chǎn)線的反應(yīng)能力。

不是為了4.0而4.0，更不以工業(yè)4.0標(biāo)榜自己。博西家電的工業(yè)4.0，不僅傳達(dá)著沿襲多年的德國(guó)工匠精神，更體現(xiàn)出新時(shí)代下工匠精神的發(fā)展與創(chuàng)新。