解密西門子：什么是真正的工業(yè)4.0

24小時(shí)交貨時(shí)間，每1秒出一個(gè)產(chǎn)品，合格率99.9985%，管理30億的元器件，約1200員工，5公里地下元器件運(yùn)輸帶，磁懸浮運(yùn)輸帶!——這就是西門子安貝格工廠!

先透過一些數(shù)據(jù)看看這家工廠

24小時(shí)交貨時(shí)間

每1秒出一個(gè)產(chǎn)品

合格率99.9985%

管理30億的元器件

約1200員工

5公里地下元器件運(yùn)輸帶

磁懸浮運(yùn)輸帶

這家工廠，生產(chǎn)設(shè)備和電腦可以自主處理75%的工序，只有剩余1/4的工作需要人工完成。

自建成以來，工廠的生產(chǎn)面積沒有擴(kuò)張，員工數(shù)量也幾乎未變，產(chǎn)能卻提升了8倍，平均1秒即可生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品。同時(shí)，產(chǎn)品質(zhì)量合格率高達(dá)99.9985%，全球沒有任何一家同類工廠可以匹敵。

這是讓人目瞪口呆的西門子“未來工廠”，最目瞪口呆的是這工廠不是在未來，而是活在當(dāng)下，在德國(guó)巴伐利亞邦東部的安貝格(Amberg)，紐倫堡以東約60公里的維爾斯河(Vils)畔，當(dāng)我還在陶醉在維爾斯河美景時(shí)，冷不防已到達(dá)門禁森嚴(yán)的德國(guó)工業(yè)4.0最佳示范單位。

所謂未來工廠，西門子的官目前的說法是數(shù)字化工廠，或者直接安貝格電子制造工廠(Electronic Works Amberg，簡(jiǎn)稱EWA)。

去德國(guó)之前已知道中國(guó)與德國(guó)有很大差距，去之后確認(rèn)差距真的很大，比我想象中還要大。

默克爾解密西門子

到訪西門子，第一印象是門禁及管理，全程不許拍照錄影，手機(jī)不準(zhǔn)取出來，連心臟起搏器都不準(zhǔn)帶。都不許進(jìn)廠之前每人獲發(fā)一條紙帶，要穿在鞋上帶走靜電。

另外訪客都要穿上白袍，從s碼到5XL碼都有，來自中國(guó)的嬌小女士以至歐美壯男都能找到貼身的選擇。按規(guī)定，穿白袍的訪客都要由穿藍(lán)袍的西門子員工帶領(lǐng)，才能在廠內(nèi)走動(dòng)。

只有一個(gè)人例外，她就是德國(guó)總理默克爾(Angela Dorothea MERKEL)，她在2015年2月參觀EWA時(shí)，便穿上西門子員工的藍(lán)袍，官方其后發(fā)布了她參觀及講話的視頻，終于解密了這座神秘的未來工廠。讓我們跟隨默克爾的步伐，近距離欣賞這家歐洲最佳數(shù)字工廠。

EWA本身就是德國(guó)工業(yè)4.0的孩子，西門子根據(jù)2011年4月發(fā)表的報(bào)告，在原有的強(qiáng)大基礎(chǔ)下，打造這家超強(qiáng)未來工廠，并于2013年在中國(guó)四川成都開枝散葉，默克爾2015年2月親臨EWA，對(duì)這項(xiàng)階段成果表示贊賞。

視頻對(duì)話為德文，但不打緊，主要看現(xiàn)場(chǎng)及設(shè)備。

德國(guó)總理默克爾2015年2月巡視西門子數(shù)字化工廠EWA。另一段視頻是西門子官方介紹數(shù)字化生產(chǎn)，廣告味略濃，但人家做得真的好，不妨認(rèn)真看完，仔細(xì)研究。

真正的工業(yè)4.0

西門子對(duì)工業(yè)4.0的定義，重點(diǎn)在于Cyber Physical System (CPS)，即賽博物理系統(tǒng)。

這家明星工廠的閃光之處在于“機(jī)器控制機(jī)器的生產(chǎn)”，也就是端到端的數(shù)字化，這正是未來制造所要達(dá)到的目標(biāo)。

這家工廠主要生產(chǎn)SIMATIC可編程邏輯控制器(PLC)及相關(guān)產(chǎn)品，打個(gè)比方說，這些東西類似電腦里的CPU。一般來說，一家汽車制造廠僅需使用50至100套SIMATIC控制系統(tǒng)，一個(gè)石油平臺(tái)只需使用5到20套。EWA則生產(chǎn)多達(dá)1000種的這類產(chǎn)品可被用于控制機(jī)械設(shè)備與工廠，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。

而數(shù)字化帶來的，產(chǎn)品之間以及產(chǎn)品與機(jī)器設(shè)備之間的互通互聯(lián)使得生產(chǎn)路徑不斷優(yōu)化，不斷提升生產(chǎn)效率。

在EWA，每條生產(chǎn)線上都運(yùn)行著約1000臺(tái)SIMATIC控制器。這些產(chǎn)品通過產(chǎn)品代碼控制它們自身的制造過程，它們可告知生產(chǎn)設(shè)備它們的要求是什么、下一步工序是什么。

產(chǎn)品可與生產(chǎn)設(shè)備通信，所有流程均已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了IT控制并進(jìn)行了優(yōu)化。工人在這里只需要做生產(chǎn)全過程1/4的工作，比如在生產(chǎn)之初，將印刷電路板安裝在生產(chǎn)線上，此后所有的工作均由機(jī)器自動(dòng)控制完成。

即使是原料配送也全部實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化與信息化。在安貝格工廠的地下倉(cāng)庫(kù)里，物料安靜地等待著被運(yùn)送到需要它們的生產(chǎn)線上，地下運(yùn)輸帶長(zhǎng)達(dá)5米。

當(dāng)生產(chǎn)過程中需要某種物料時(shí)，屏幕上會(huì)有提示，工人會(huì)拿著掃描槍，在物料樣品上進(jìn)行掃描，條碼信息傳輸?shù)焦S的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)之后，ERP系統(tǒng)發(fā)出的指令會(huì)讓自動(dòng)化的物流系統(tǒng)去倉(cāng)庫(kù)的指定位置取指定的物料，然后通過自動(dòng)升降機(jī)，將物料傳送到生產(chǎn)線附近。

人，仍是不可或缺

高度的數(shù)字化和自動(dòng)化提升了生產(chǎn)效率。不過，人依然不可或缺。

在生產(chǎn)車間中，時(shí)不時(shí)會(huì)看到工人在走動(dòng)巡查。這家工廠依然有大約1200名員工，實(shí)行三班輪換制，每班大約有300-400名員工。他們會(huì)起身查看自己負(fù)責(zé)環(huán)節(jié)的進(jìn)展，比如手工連接上某些原材料以及查看數(shù)據(jù)等。

由于工廠里的所有設(shè)備都已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)，可以實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，因此員工可以通過移動(dòng)終端查看重要信息。而1000多臺(tái)掃描儀實(shí)時(shí)記錄所有生產(chǎn)步驟，記錄焊接溫度、貼片數(shù)據(jù)和測(cè)試結(jié)果等產(chǎn)品細(xì)節(jié)信息。而人最為重要的作用是提出改進(jìn)意見?，F(xiàn)在，員工提出的改進(jìn)意見對(duì)年生產(chǎn)力增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率達(dá)40%，剩余60%源于基礎(chǔ)設(shè)施投資，包括購(gòu)置新裝配線和用創(chuàng)新方法改造物流設(shè)備。

員工提改善意見還有獎(jiǎng)金可拿，上個(gè)財(cái)政年度，公司便發(fā)放了220萬歐元的獎(jiǎng)金給予提意見并獲采納的員工。

西門子廢品率一直在下降，從下圖看出，90/91年，每100萬件產(chǎn)品中有約560件廢品，而到13/14年，每100萬件產(chǎn)品僅有11.5件廢品。

從Big Data到Smart Data

西門子EWA每天處理的數(shù)據(jù)：

1995年 > 5，000

2000年 > 50，000

2014年 > 50，000，000

未來工廠的核心便是將Big Data變成Smart Data，EWA主要透過數(shù)據(jù)挖掘、分析及管理層整合，以及分類主動(dòng)推送給相關(guān)員工等多種手段，讓人員用好數(shù)據(jù)，這也是未來工廠仍要保留人的智慧的另一體現(xiàn)。