智能制造的四个锦囊,日立是否一手掌握?

引言:

《乘风破浪的姐姐》火了,《三十而已》火了。影视圈一贯由古装、宫斗、谍战剧三分天下,“群相式”作品只能偶露峥嵘。“姐姐们”这回风生水起,胜就胜在于恰当的时刻,唤醒了人们思考传统价值观,重新审视自身处境的潜在本能。

而在制造业界,智能制造的话题已经火了好多年—— 2011年汉诺威工博会提出工业4.0理念,标志着智能制造概念也随之出炉,制造业界随之狂飙突进。至今虽然不满十年,但智能制造与制造业场景结合,拓展出海量解决方案。根据场景细分出的智能制造领域也逐日增多,不少新玩家也开始加入产业数字化的朋友圈。今年9月,腾讯举办了全球数字生态大会,集中展现了全球数字化与产业,社会公共事业结合的崭新成果。但热潮之下,思考不可少,根据作者多年对智能制造业地观察,认为智能制造在积累大量落地经验基础上,已经到了需要自我审视,思考归纳之时。对其中的关键几点,作者姑且将之称为四个锦囊。

锦囊一:数字孪生 永不磨损的工厂

将线下的真实工厂在虚拟空间重现,将工艺、流程、规划进行验证、反馈和完善并非新鲜概念。密歇根大学的 Michael Grieves教授将其命名为“信息镜像模型”(Information Mirroring Model),而后演变为“数字孪生”的术语。

“数字孪生”更为通俗的叫法是“虚拟工厂”。其前提条件是对真实工厂地数据采集,数据采集的广度和深度决定了“虚拟工厂”的有效性。一些具备能力的国际知名制造业企业利用自身积累的资源,一方面在旗下工厂展开数字模型构建,一方面利用强大的技术能力和对产业的深刻理解,和客户进行协同创新。

数字制造业示意

日本制造企业在这方面做得不错,以日立为代表的一批制造业企业,普遍拥有数十年甚至上百年的现代工业积累,同时又在数字化道路上走得较为踏实。这两个特质恰恰契合智能制造现阶段的情况。这使得日本制造企业在自身数字化实践,以及为客户提供解决方案两方面,都交出了不错的成绩单。

锦囊二:知而后动

日立和中国华润三九医药有限公司(以下简称华润三九)的合作就是个例子。华润三九在两化融合大环境下,面对GMP(药品生产管理规范)的严格要求,加快了数字化工厂进程。2015年,华润三九观澜生产基地乳膏剂车间开始与日立合作,导入MES(制造企业生产过程执行管理系统)。

日立积极开展与客户的协创

很多智能制造解决方案的问题在于,提供者自身没有足够的产业经验,加之对客户的需求缺乏深入了解,生搬硬套地加上一套“智能方案”,导致事倍功半。

日立与华润三九的合作并没有陷入这样的误区。从数据采集到场景研究,双方一起针对目标进行协同创新,将日立的产业智慧通过技术嫁接到华润三九的工厂中。经过近两年的合作,双方克服了系统匹配偏差,生产工艺配合的优化不足等问题,于2017年成功完成系统导入验收。使得华润三九观澜生产基地乳膏剂车间MES系统通过GMP认证,实现全车间使用电子批生产记录。

全车间电子批记录并非易事,在全国范围内也不多见。通过双方的高效合作,华润三九的生产车间的信息化建设达到了一个极高的水平,不但自身能够创造更大经济价值,也为社会药品安全贡献一份力量。

锦囊三:让懂你的专家 打理你的数据库

虚拟数字工厂构建过程中,制造业的工艺思想也要转变。传统的工艺思想是编制单一流程的工艺规范。但在未来,提炼公司思考逻辑才是核心工作,工艺技术人员需要不断补充、完善、优化庞大的数据库。照料好你的数据库,它就能为智能工厂的决策提供有效参考,选择安排合理路线。

日本综合机床制造商大隈拥有120年历史,深厚的技术积累使其独具慧眼,在2013年日元升值,冲击日本制造业之时,基于对技术积累的强大自信,果断投资日本国内生产基地。2017年,大隈更进一步,目标直指“仅在必要时期,对必要产品,生产必要的量”的“大规模定制化”。为了实现这一目标,大隈需要协同外部力量解决其中两个关键点:“车间控制周期的高速化”、“面向整体优化的生产可视化”。

大隈建成的新工厂内观

机床制造业的品种多,批量少,客户需求精准而多样,“大规模定制化”能够很好满足现实需求。但前提是合作伙伴必须了解制造业的每个环节,同时有一套经过验证的智能化方案。

大隈将合作的橄榄枝抛给了日立制作所. 大甕事业所。后者与大隈一样,拥有多品种少批量的生产现场。日立将已经运用纯熟的RFID(无线IC标签)技术搭建物联网环境,与深度数据解析系统结合,将大量数据的分析结果,用于提高整个工厂效率和质量的决策逻辑和流程,为大隈新一代的先进工厂“Dream Site2”(简称DS2)提高了生产效率,缩短开发周期。

大隈专务取缔役家城淳先生在谈到合作成果时说:“如果今后能够进一步缩短生产开发周期,那么在日本国内的工厂生产,就要比全球任何其他地方还要高效。推进‘车间控制周期的高速化’和‘促进生产的可视化’能够加快车间的PDCA循环,帮助提高整个车间的处理能力。也就是说,这一举措在提高全球性成本竞争力方面具有十分重要的意义。”

锦囊四: 正确理解无人化 而非摒弃人

不管是在华润三九的制药产线,还是大隈的机床制造车间,智能工厂的一个显著特征是人的减少。但这并不意味着“无人化”就是摒弃人,实际上“无人化”的目标是消除人的不稳定因素,同时通过对熟练工人技术工作数据的采集,丰富数据库,推进生产革新,这一过程中人的作用其实至关重要。

日本株式会社大赛璐与日立进行协同创新,通过合作研发的“图像解析系统”对操作员的工作进行收集、解析,并分析提示异常预兆。过程中收集的数据还被用来进行培训教育,这恰恰是对“人”这一因素在未来智能化场景中作用的很好诠释:经验提供者+熟练操作者+规划制订者。

株式会社大赛璐“图像解析系统”

据专家预测,到2022年,全球智能制造产值将达1.51万亿美元。如此宏大的产业,归根结底可以分解为两方面:数据和人。在刚刚结束的腾讯全球数字生态大会上,参展企业日立,就以纯熟产业经验碰撞智能化,迸发出了新的火花,展示了在养老、楼宇公共卫生管理等方面的智能化解决方案,也为智能化的产业以及其外延如何更好为人服务,为产业,为社会的创新事业赋能提供了更多,更广的参照。

由此可见,对产业智能化的阶段性审思考,不但是对数据利用方式和效率的审视,更是发掘不同国家,不同特点的由人奠定的产业风格在与智能化、数字化结合中呈现的特性和共性,将全球智能制造的千头万绪,收拢到-朴素的“以人为本”的理念中来。

作者:汪仲元

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