在追趕“工業(yè)4.0”的路上，西門子以成都數(shù)字化工廠，即西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地（以下簡稱“SEWC”）作為樣板工程，意在展示數(shù)字化制造如何改寫工業(yè)。但如同西門子所強(qiáng)調(diào)的，數(shù)字化工廠只是邁向工業(yè)4.0的階段性目標(biāo)。從數(shù)字化工廠到工業(yè)4.0，還有漫長的演進(jìn)過程。

在數(shù)字化制造中，盡管自動化制造是重要的基礎(chǔ)，但數(shù)字化制造并不等同于自動化。一般情況下，很多人會以為工廠要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造，必須先實(shí)現(xiàn)自動化，這其實(shí)是一種誤解。

在距離SEWC2000多公里的佛山市，不足半年前正式引進(jìn)了世界工業(yè)機(jī)器人四大制造商之一的德國庫卡公司。后者宣布，將在佛山順德建立其在華的首個(gè)機(jī)器人研發(fā)基地。

伴隨國內(nèi)人口紅利逐步消失，特別是在珠三角近年頻頻受困于“招工難”等問題，一場“機(jī)器換人”的自動化革命正在“廣東制造”如火如荼地進(jìn)行。這場變革不僅帶動本地機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也引來庫卡等國際機(jī)器人企業(yè)陸續(xù)搶灘廣東。

如果說要完全實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化制造”尚需時(shí)日的話，那么在當(dāng)下，珠三角的制造業(yè)如何通過“自動化制造”，破解勞動力成本不斷上漲、勞動力結(jié)構(gòu)性短缺的問題，是最迫切的現(xiàn)實(shí)課題。

而數(shù)字化制造的其中一個(gè)重要基礎(chǔ)，正是實(shí)現(xiàn)自動化制造。

在SEWC工廠二樓的自動物流系統(tǒng)部門，無需人員現(xiàn)場監(jiān)控，每天，兩部高速運(yùn)轉(zhuǎn)的取料機(jī)如同“人”一樣，依靠數(shù)字定位迅速地“抽”出對應(yīng)的原材料，并通過自動傳輸軸，馬上傳送到生產(chǎn)車間。從工廠物料需求信息傳導(dǎo)到自動物流倉庫，倉庫最長只需要30分鐘就能將物料送到了車間，中間無需任何人員操作。

在這座實(shí)現(xiàn)了全集成自動化的工廠內(nèi)，相比同類型的工廠人員最多可節(jié)省50%。

那么，伴隨生產(chǎn)車間內(nèi)不斷增加自動化設(shè)備，以及逐步減少勞動力，在數(shù)字化制造的不斷進(jìn)化中，是否就等同于全自動化？

“要明確的是，數(shù)字化制造并不等于全自動化制造?！蔽鏖T子工業(yè)自動化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地副總經(jīng)理李永利強(qiáng)調(diào)，一般情況下，很多人會以為工廠要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造，必須先實(shí)現(xiàn)全自動化，這其實(shí)是一種誤解。

以手機(jī)行業(yè)為例，如果開發(fā)一條全自動化的產(chǎn)線，至少需要半年以上，但按照目前手機(jī)行業(yè)的創(chuàng)新周期，一般情況下，一款手機(jī)從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)普遍只在一個(gè)月內(nèi)。“這時(shí)候，生產(chǎn)線上大部分的工作只有依靠人來完成，速度才會更快?！?/p>

李永利表示，當(dāng)行業(yè)的生產(chǎn)線更新周期太快，投入了很高的自動化成本，但生產(chǎn)效率并沒有得到明顯的提升。“所以，全球所有的手機(jī)制造方案幾乎都不會用自動化生產(chǎn)線來完成，而組裝環(huán)節(jié)也很少采用機(jī)械臂。”李永利說道。

人的生產(chǎn)靈活性不可能被自動化取代

人所具有的生產(chǎn)靈活性在很長的時(shí)間內(nèi)，是無法被機(jī)器所取代的?！叭伺c機(jī)器的關(guān)系是互助的關(guān)系?！钡?dāng)企業(yè)的生產(chǎn)制造過程中，出現(xiàn)需要對復(fù)雜信息的尋找和判斷時(shí)，可以用機(jī)器來替代人?！?/p>

李永利的解讀，引出的是對一個(gè)深刻問題的思考：在“未來制造”的生產(chǎn)線上，“人”與“機(jī)器”究竟是怎樣的關(guān)系？兩者關(guān)系如何重構(gòu)？

以手機(jī)生產(chǎn)線為例，他認(rèn)為，人所具有的生產(chǎn)靈活性在很長的時(shí)間內(nèi)，是無法被機(jī)器所取代的?！耙簿褪钦f，人是不可能被替代，人與機(jī)器的關(guān)系是互助的關(guān)系?！崩钣览f，在未來至少10年到20年，全球范圍內(nèi)絕大部分的制造環(huán)節(jié)依然需要人去完成。

既然如此，在數(shù)字化制造中，哪些環(huán)節(jié)才需要機(jī)器去代替人？

一般情況下，當(dāng)需要更新產(chǎn)品或者材料時(shí)，工廠需要通過分析后，才能確定停止生產(chǎn)相關(guān)的產(chǎn)品。在這個(gè)過程中，整個(gè)工廠內(nèi)部需要溝通設(shè)計(jì)生產(chǎn)部門、研發(fā)部門、采購部門等部門。

但這些環(huán)節(jié)在成都工廠內(nèi)，只需要在Teamcenter中更改數(shù)據(jù)就能完成。數(shù)據(jù)一旦調(diào)整，工廠互聯(lián)互通的系統(tǒng)和軟件就會實(shí)現(xiàn)自動的更新，并調(diào)整出新的生產(chǎn)解決方案。

“可以理解為，當(dāng)我們涉及到對復(fù)雜信息的尋找、判斷的時(shí)候，是可以用機(jī)器來替代人的。”李永利說道。在這樣的愿景下，引入自動化機(jī)器的工廠就像配備了電腦的超市，工人就像收銀員，在傳統(tǒng)的小賣部里，工人要記住商品價(jià)格，自行計(jì)算商品總價(jià)。但實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造的工廠，就如同同時(shí)配備了電腦和掃描器的超市，收銀員只需要按照計(jì)算結(jié)果收款，而配備的機(jī)器就像一個(gè)“糾錯(cuò)員”，幫助人避免出現(xiàn)計(jì)算和記憶錯(cuò)誤。

請工業(yè)化本質(zhì)在提升質(zhì)量,而非降低成本

人力成本被認(rèn)為是導(dǎo)致近年制造業(yè)競爭力下降的原因，但李永利認(rèn)為，制造業(yè)不能僅僅盯著制造環(huán)節(jié)的成本，應(yīng)該更加注重供應(yīng)鏈成本。而數(shù)字化制造從一開始就不僅僅是為了降低成本，最大的目的在于提升質(zhì)量，而高質(zhì)量并不意味高成本。

近年，國內(nèi)制造業(yè)遭遇的發(fā)展瓶頸中，人力成本的上漲，被認(rèn)為是導(dǎo)致制造業(yè)競爭力下降的重要原因之一。

“很多制造業(yè)的企業(yè)主都喜歡談控制成本，但在西門子看來，質(zhì)量才是企業(yè)的第一競爭力?！崩钣览磸?fù)強(qiáng)調(diào)，“質(zhì)量第一”一直是西門子成都工廠戰(zhàn)略目標(biāo)首位，而這也是客戶眼中最重要的價(jià)值。

事實(shí)上，在他看來，很多時(shí)候企業(yè)面臨的并不僅僅是制造環(huán)節(jié)的成本，而應(yīng)該更加注重供應(yīng)鏈的成本。因?yàn)?，即使在勞動密集型企業(yè)中，人力成本畢竟只是占據(jù)一定的比例，而不是成本的全部。

以一個(gè)簡單的例子來看，當(dāng)一款產(chǎn)品出廠時(shí)，它同時(shí)擁有了兩個(gè)價(jià)值，一個(gè)是出廠價(jià)值，一個(gè)是到客戶手中時(shí)的價(jià)值?！爸袊芏喙S生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，出廠價(jià)值不高，但到客戶手中的價(jià)值就很高，這就是供應(yīng)鏈的問題?！崩钣览f道。

盡管他并不認(rèn)可僅僅盯著成本來談?wù)摗肮I(yè)進(jìn)化”，但李永利強(qiáng)調(diào)，數(shù)字化制造本身所帶來的高質(zhì)量并不代表是高成本。

高質(zhì)量在工業(yè)制造領(lǐng)域的重要性不言而喻。作為耐用品的工業(yè)產(chǎn)品，比如一款海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)的產(chǎn)品，一旦出現(xiàn)問題，不僅造成的損失不可估量，而且需要?jiǎng)佑玫街鄙龣C(jī)維修，維修的后期成本也非常高。

為此，在實(shí)現(xiàn)質(zhì)量提升上，數(shù)字化制造首先是借助自動化產(chǎn)線上的機(jī)器充當(dāng)“糾錯(cuò)官”的角色，比如當(dāng)工人少擰了一顆螺絲，機(jī)器會自動發(fā)出警示，阻止產(chǎn)品進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)，通過機(jī)器的協(xié)助，減少人的出錯(cuò)。

但在西門子看來，通過機(jī)器的“檢查”杜絕人在制造過程的差錯(cuò)，這只是保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)一步，由制造質(zhì)量、研發(fā)質(zhì)量以及原材料質(zhì)量組成的產(chǎn)品質(zhì)量中，更需要的是借助數(shù)字化制造去保障研發(fā)質(zhì)量和原材料質(zhì)量。

尤其是如何保證原材料質(zhì)量，一直被認(rèn)為是制造業(yè)界最具挑戰(zhàn)性的一個(gè)課題。

在SEWC的數(shù)字化制造中，一個(gè)很重要的方式是對原材料進(jìn)行可溯源式的管理。也就說，在這座工廠內(nèi)，當(dāng)來自各地的原材料被運(yùn)送到車間后，所有的原材料都擁有了自己的“身份證”。這個(gè)身份證可伴隨原材料進(jìn)入生產(chǎn)線，在每一個(gè)流程中，都會被相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和跟蹤，并最終儲存在后臺的數(shù)據(jù)管理中。

這意味著，一旦有原材料的質(zhì)量出現(xiàn)問題，工廠可以馬上查找到這一批次的原材料在什么時(shí)間點(diǎn)，已經(jīng)走過哪些生產(chǎn)流程。李永利表示，無論客戶在今后什么時(shí)間反饋質(zhì)量問題，工廠依舊能夠拿出完整的數(shù)據(jù)，對這些原材料進(jìn)行追溯，從而保證原材料的質(zhì)量。

走向工業(yè)4.0,管理自動化才是關(guān)鍵

在數(shù)字化制造的階段，通過數(shù)據(jù)交互，已經(jīng)能夠有效地提升管理效率。但要衡量是否真正走向工業(yè)4.0，不是看生產(chǎn)線自動化水平的高低，而是看管理水平的高低。實(shí)現(xiàn)管理的自動化，需要實(shí)現(xiàn)管理上人完全聽命于“電腦”，這才是智能制造的未來。

事實(shí)上，這樣一座代表著數(shù)字化技術(shù)如何改造工業(yè)制造的前沿工廠，距離工業(yè)4.0愿景下的智能工廠仍有距離。在工業(yè)4.0的研究中，智能制造和智能工廠一直被認(rèn)定為兩大研究主題。其中，關(guān)于智能工廠，被描繪成是一個(gè)分散的、具備一定智能化的生產(chǎn)設(shè)備，在實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)交互之后，形成了高度智能化的有機(jī)體，實(shí)現(xiàn)虛擬世界和物理世界的融合。

在SEWC中，關(guān)于推進(jìn)數(shù)據(jù)交互的工作一直未曾停止過。但對于數(shù)字化工廠與智能化工廠之間的差距，李永利認(rèn)為，最關(guān)鍵的一點(diǎn)在于是否真正實(shí)現(xiàn)管理的自動化。