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研華:工廠智能化的正確路徑

  沐野  2020-02-10 00:00:00   《世界經理人》雜志
企業不能簡單的認為增加了智能裝備、建立了智能產線、上線了智能系統,當下遇到的發展瓶頸就能被輕易解決。

快速赛车彩票 www.ddsigs.tw 成立于1983 年的研華科技,是一家擁有近40 年自動化產品解決方案經驗的提供商。在智能制造概念尚未提出時,其發展思路就開始在朝這個方向努力。早在2010 年,研華就提出要“深耕物聯網,做智能地球推手”;從2015 年開始,研華就開始全力推動自身工廠的智能化轉型,并在這幾年加速推動研華自身提出的以邊緣智能和WISE-PaaS 工業物聯網云平臺為核心的物聯網軟、硬件解決方案,協助中小制造商加速轉型智能制造。

在研華科技執行董事何春盛看來,如今,全球制造業的競爭愈發激烈,智能制造已經成為全球制造突破現有生產力增長瓶頸的主攻方向,大大小小的中國制造商正加速融入這場“智能工廠”的深刻變革中。但對制造企業而言,真正的難題在于,如何在大方向明確的前提下,合理地實現轉型升級。

  智能制造“四步走”

何春盛表示,雖然智能制造聽起來很高大上,但是企業具體該如何下手,其實需要遵循一定的規律,他以研華自身工廠的發展為例,具體闡釋了智能制造的轉型思路和升級路徑。

第一是合理化與省力化。所謂合理化,即對工廠流水線的合理化改進,比如合理使用生產空間,使空間更加立體化、更具彈性制造的能力,單位空間內可以生產更多的產品。何春盛告訴世界經理人:“過去,中國由于勞力非常充沛,在設計生產線的時候,一般是一個人看一個制程,能普遍看到現場流水線的員工在等上一個制程結束。而對流水線進行重新合理設計,使一個人同時擔負兩到三個制程,讓人不用等制程,這樣就可以大幅降低人力成本?!?

在合理化的基礎上,則可以開始推行省力化,即強調設備的自動化,持續實現生產制造的自動化。運用機器人、自動導引車(AGV)等自動化設備取代那些重復、重體力等工種,減少對人力的依賴并加速工廠的自動生產。

何春盛指出,光合理化與省力化的改進就可以提升10%-15% 的效率。2015 年,研華開始逐步引進自動化設備推動自身工廠的智能化升級,當時工廠大概有2200 名員工。2018 年,經過3年的改造升級后,工廠的員工數降低了2.2%, 但整體的產量實現了翻倍。

第二是數據化,即推動設備聯網及數據采集。通過傳感器、物聯網技術實時采集設備狀態、生產過程、制造現場等所有涉及生產的各種數據,替代傳統的人工紀錄數據的形式,對生產環節的實時掌控,基于數據優化生產現場,實現初步的基于數據自決策、自執行的生產自動化。

生產數據透明可視,能夠幫助工作人員發現很多以往人工檢查難以發現的問題,幫助企業更精準、更快速地找出生產現場的瓶頸問題,抓住進一步優化的切入點,其改進效果遠遠超過以往基于經驗式判斷作出的改變。比如,據世界經理人了解,研華一個工廠早期從材料開始生產到出貨往往需要5 天時間,遇到訂單多的時候,公司的工程師、管理人員都要下到第一線去支持。工廠管理者想通過調整縮短出貨時間,提高生產效率。但是,在無法掌控各種生產數據時,總是找不準真正影響效率的關鍵環節,基于工作人員的經驗調整也很難達到預期。完成生產現場的數據化后,研華很快就發現了問題出在測試環節,原來是組裝完之后,在測試階段的停留時間往往達十幾二十個小時,有的甚至高達一天。研華于是針對測試環節進行優化,引入測試臺車,可以實現最多一個人同時測9 臺機器,相比早期的“一人一測”,測試效率提升了35%。

第三是數據間的協同化,即各種數據之間的連接與傳輸,包括不同生產環節的互聯、不同設備間的互聯以及工廠與外部的互聯等。比如,將機臺與生產信息通過MES 制造生產執行系統整合應用,顯示實時的工廠生產狀態,實時進行信息分析及可視化呈現,實現制造協作,持續優化生產流程;或針對物料供應,與合作方建立互聯,實現供應協作,提升企業的生產效率。

第四是數據的計算與處理,即基于大數據的智能化分析。通過分析結果驅動整個生產過程的自主決策與智能執行,不斷改善產品與提高生產的智能化,逐步趨于最佳的自主、智能的生產狀態,避免制造業中的斷點,提升效率,提高品質,降低勞力,提升員工的滿意度,并提升客戶的滿意度。持續實現產品的定制化生產以及推動制造的“服務化”。

這“四步”其實也是制造企業走向智能化的四個階段:一是初步的自動化,合理化聚焦的是生產現場的工序,在此基礎上的省力化的對象則對準了生產線。二是可視化階段,聚焦對象是生產現場各種設備的數據采集與初步應用。三是初步的自主分析階段,對象開始擴展至整個工廠乃至外部連接,實現一定程度的內外部協同生產。四是高度的智能化階段,對象視野已經上升到多元價值鏈整體,實現對整個生產管理體系的持續創新。

何春盛認為,轉型中的制造企業必須明確企業自身到底處于哪個水平,在對自身有個全局視野下的認知,然后才能進一步明確目標以及找準與自身實際情況相符的轉型方法和手段。

  扎根自身,循序漸進

對制造型企業而言,智能制造其實也是一場必須參加的長跑。即便是每一個階段的任務方向都相對明確,但在具體轉型中,企業仍然存在大量的困惑,比如大部分企業都會陷入一定的誤區,即簡單的認為增加了智能裝備、建立了智能產線、上線了智能系統,當下遇到的發展瓶頸就能被輕易解決。

何春盛表示,制造企業想要順利轉型,勢必要厘清自身企業面臨的問題。

何春盛表示,制造企業想要順利轉型,勢必要厘清自身企業面臨的問題。最關鍵的是企業負責人要明確表達出自己的“企圖心”,將公司轉型、工廠升級當作一個“系統工程”。在堅定決心的基礎上從企業“內化”起步,做好人力盤點,定好指標使命,然后大膽改變,耐心推動。

所謂“系統工程”,主要有兩個重點:一是規劃要“由上到下”,企業負責人牽頭,主導全面、長期的規劃,掌控轉型的大方向。二是實施要“由下到上”,企業負責人牽頭,盤點企業相關的專業人才,將他們組成一個個任務小組,這些任務小組則共同形成企業內部的轉型團隊;再將整個規劃分解成一個個小項目,確定每一個階段要做的事情和改進的環節,具體由任務小組一步步去推動實施,每完成一個分解項目,再進入下一個階段。

而“內化”主要是指并不存在某個完美的程式化解決方案,可以讓企業直接套用后就能實現轉型,不同的企業在各自實際推行中都會有不一樣的走法。在何春盛看來,企業要扎根于自身,而不是過于依賴咨詢、軟硬件解決方案等各類外部資源,外部力量只是輔助企業提升改進速度?!耙蛭笠底約鶴盍私庾約旱牟?、限制條件以及問題出在哪,也只有企業自己最了解自身真正的瓶頸問題?!焙未菏⒔饈偷?。

工廠智能化而言,何春盛表示,制造企業的改進一定要扎根于自身的生產現場。比如,如果工廠條件不允許,就一味只知道直接上自動化設備,并不一定就能提升效率,甚至往往會產生新問題,阻礙企業發展。

他以研華自身的一個工廠為例,當時該廠存在升級設備的需求,需要通過導入新設備以提升該工廠的自動化水平。但是,對于研華的這一工廠而言,產品種類較多,每一種產品的產量又相對穩定,整個工廠是一種“少量多樣”的生產模式。因此,完全替代人工的自動化并不可行,否則將大大削弱對該工廠至關重要的柔性生產能力。

何春盛告訴世界經理人,針對該廠,研華并非一味導入各種自動化設備,而是重點強調人機協作,并不追求整個生產現場的全自動化。他進一步解釋到,人機協作能夠有效的將人的靈活性跟設備的效率性兩者相結合,提高工廠生產效率的同時不失彈性,而且也有助于控制成本。研華針對該廠重新改造了生產方式,將符合要求的生產環節形成“人機協作”的工作單元,每個單元的人數減少,配上相關自動化設備,并增強數據采集等能力。自動化設備解決大部分標準化工作,而人去完成更精細和更具挑戰性的部分,持續實現高效的柔性生產。

因此,制造企業一定要從自身現狀出發,從自身的生產現場出發,循序漸進實施符合自己實際情況的改造,才能有效推進企業轉型并逐步走向智能制造。

圖 / 研華科技

本文刊載于《世界經理人》雜志2020年01/02月合刊 【封面專題】欄目

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