相較于傳統(tong)工廠(chang)，轉型升(sheng)(sheng)級(ji)后的(de)數字化(hua)工廠(chang)有著(zhu)光(guang)鮮(xian)的(de)“外(wai)表”。然而，企業更關心的(de)，卻(que)是其“內在”能否真正帶(dai)來(lai)效率的(de)提升(sheng)(sheng)、成本的(de)降低和運營的(de)優化(hua)？如(ru)果答案(an)是肯(ken)定的(de)，要如(ru)何實現工廠(chang)的(de)數字化(hua)升(sheng)(sheng)級(ji)？對(dui)這些問題的(de)疑慮，正是許多制造企業遲遲未(wei)能行動的(de)原因(yin)。
如果在搜索引擎里輸入“數字化工廠”這個關鍵(jian)(jian)詞，可以檢索出3700多(duo)萬條信息(xi)。或(huo)是(shi)先進(jin)機器對(dui)(dui)傳(chuan)統人(ren)力的(de)解(jie)放(fang)，或(huo)是(shi)數(shu)據分析對(dui)(dui)業務(wu)流程的(de)提(ti)升，或(huo)是(shi)從研(yan)發到(dao)制造的(de)數(shu)據打通……種種提(ti)升工(gong)廠關鍵(jian)(jian)KPI的(de)美好(hao)愿景(jing)，使(shi)眾多(duo)制造企業對(dui)(dui)數(shu)字化工(gong)廠心生向往。
相較于傳統工廠，轉型升級后的數字化工廠有著光鮮的“外表”。然而，企業更關心的，卻是其“內在”能否真正帶來效率的提升、成本的降低和運營的優化？如(ru)果答案(an)是(shi)肯定的(de)(de)，要如(ru)何實(shi)現工廠(chang)的(de)(de)數字化升級？對(dui)這(zhe)些問題的(de)(de)疑慮，正是(shi)許多制造(zao)企(qi)業遲(chi)遲(chi)未能行動的(de)(de)原因。
西門子深耕數字化轉型管理和咨詢的專業團隊——西門子艾聞達，正在用專精的知識和前沿的技術，讓實施數字化的成果呈現眼前，讓實現數字化的路徑清晰可見，從(cong)而打(da)消(xiao)決策者的(de)疑慮，讓他們從(cong)容(rong)擁抱(bao)數字化未來。
工業4.0引領者再度起航
近日，西(xi)(xi)門子數(shu)控（南京）有限公司（SNC）新工(gong)廠(chang)正式(shi)揭幕。這是西(xi)(xi)門子在全(quan)(quan)球的首座全(quan)(quan)集成原生數(shu)字化工(gong)廠(chang)，也是西(xi)(xi)門子以躬身實踐為建設數(shu)字化工(gong)廠(chang)這門 “專(zhuan)業考試”書寫的一份優秀“答卷”。
1996年，備受期(qi)待的(de)SNC落(luo)地金陵。然(ran)而，隨著二十多年來業務的(de)飛速增長(chang)，SNC原(yuan)有(you)的(de)老工(gong)廠(chang)產(chan)能已(yi)經(jing)不能完(wan)全消化(hua)旺盛的(de)市場(chang)需求，籌建(jian)新工(gong)廠(chang)勢在必(bi)行。作為(wei)工(gong)業4.0的(de)引(yin)領(ling)者(zhe)和(he)踐行者(zhe)，在擁有(you)數(shu)字(zi)(zi)化(hua)工(gong)廠(chang)規劃(hua)和(he)運(yun)營先進經(jing)驗的(de)基礎上，西門子再次選擇在中國打造一座精益數(shu)字(zi)(zi)化(hua)工(gong)廠(chang)。
SNC新(xin)工(gong)廠(chang)(chang)(chang)的(de)建設并非(fei)易(yi)事。早(zao)在2005年，老工(gong)廠(chang)(chang)(chang)便系統地(di)推(tui)行了(le)精益(yi)生產，通(tong)過盡量減少甚(shen)至消除搬運、等待(dai)、加(jia)工(gong)、庫(ku)存等各(ge)個流(liu)程的(de)浪費，分(fen)析(xi)最佳制造流(liu)程，規劃(hua)最優物流(liu)路(lu)徑，如同大樓的(de)“地(di)基(ji)”般為自動(dong)化和數字化的(de)提質增(zeng)效(xiao)打下了(le)扎實的(de)基(ji)礎(chu)。但是，如何(he)進一(yi)步借助數字化技術，為精益(yi)插上翅膀，提升企業(ye)的(de)核心競爭(zheng)力，對工(gong)廠(chang)(chang)(chang)來說無疑(yi)是一(yi)項挑戰。
眾所周知，工廠的運營是一個動態的過程，訂單、人員、設備、供應鏈等各個要素的波動都會對工廠運營產生“牽一發而動全身”的影響。面對設計如此復雜的工廠，最優的解決方案就是把一切可能的問題消滅在萌芽之初。因此，在起航之初，對數字化工廠的規劃就如同繪制好的航海圖，幫助企業避開暗礁，順利抵達數字化彼岸。
心有羅盤，路在腳下
借助西門子數字化技術，西門子艾聞達早在SNC新工廠概念設計階段就為工廠建立了完整的數字孿生模型。基于未來的市場需求，西門子艾聞達通過價值流仿真，能夠快速驗證不同的生產制造策略對未來工廠產生的影響，從而選取最優方案。在(zai)詳細規劃(hua)完成后(hou)，工廠(chang)管理層(ceng)甚至可以戴上VR眼鏡，“走進”未(wei)來工廠(chang)，“實地(di)(di)”參觀工廠(chang)里的運營場景。而(er)這(zhe)一切，最終都將幫助工廠(chang)更(geng)(geng)高效、更(geng)(geng)科(ke)學地(di)(di)進行決策。
SNC新工(gong)廠首次把(ba)電(dian)子工(gong)廠和(he)電(dian)機(ji)工(gong)廠集(ji)成在同(tong)一(yi)制造(zao)基地，而這(zhe)兩大(da)類(lei)產(chan)(chan)品的(de)原材(cai)料(liao)、生產(chan)(chan)工(gong)藝要(yao)求、生產(chan)(chan)組織方式(shi)均(jun)截然不同(tong)。單從倉(cang)儲環(huan)節來看，由于兩種產(chan)(chan)品的(de)包裝方式(shi)和(he)物料(liao)容器具有較大(da)差異，倉(cang)儲儲存和(he)物流配送的(de)管理復雜度都會(hui)直線提升。在艾(ai)聞(wen)達(da)的(de)規(gui)劃下(xia)，這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)在最(zui)初設計階段便(bian)迎刃(ren)而解。
西門子艾聞達咨詢副總裁、全球合伙人石建偉表示：“西門子艾聞達運用數字孿生技術，對未來新工廠的規劃方案進行仿真建模，在虛擬環境中快速模擬未來工廠的運行情況，在規劃階段就能避免在實際運營過程中可能出現的問題。同時，結(jie)(jie)合廠房(fang)(fang)BIM模型，能更高效地評(ping)估廠房(fang)(fang)結(jie)(jie)構對布局的(de)(de)影響，快速調(diao)整方案，達(da)到工廠布局與廠房(fang)(fang)結(jie)(jie)構設計的(de)(de)完美(mei)結(jie)(jie)合。因此，與傳統(tong)的(de)(de)工廠規劃(hua)相比，我們(men)將(jiang)從規劃(hua)到運營的(de)(de)總時間縮短(duan)了將(jiang)近(jin)三(san)分之一(yi)。”
規劃(hua)階段，SNC新(xin)工廠仿(fang)真模型
管中窺豹——SNC對數字化(hua)新(xin)工(gong)廠建(jian)設(she)的(de)(de)需求(qiu)，也是很(hen)多中國(guo)工(gong)業(ye)企(qi)(qi)業(ye)的(de)(de)縮影。如何(he)(he)建(jian)設(she)面向(xiang)未來的(de)(de)數字化(hua)工(gong)廠以迎接市場挑戰？未來工(gong)廠的(de)(de)最佳物料流(liu)和布局是什么樣的(de)(de)？如何(he)(he)借助數字化(hua)技術來加快新(xin)工(gong)廠規(gui)劃的(de)(de)速度？如何(he)(he)尋找最優的(de)(de)規(gui)劃方案(an)？凡此種(zhong)種(zhong)，未來的(de)(de)不確(que)(que)定性使企(qi)(qi)業(ye)管理者很(hen)難在短時(shi)間內做出正確(que)(que)的(de)(de)決策。
工廠規劃的本身就是一個多系統協同耦合的復雜過程，西門子艾聞達能夠運用科學的數字化工廠規劃方法論，融合精益化、自動化和數字化，使得工廠在澆(jiao)筑第一(yi)罐混(hun)凝土之前(qian)，管(guan)理者就(jiu)能(neng)在虛擬世界里(li)完成工廠的(de)“建設”，清晰地知曉車(che)間里(li)最優的(de)物流(liu)路徑、最佳的(de)資源利用以及最高(gao)效的(de)生產模式，將(jiang)未來數(shu)字(zi)化工廠的(de) “樣貌”和(he)數(shu)字(zi)化預期成果清晰地呈現在決策者面(mian)前(qian)。
因地制宜，隨機應變
實施數字化轉型后，SNC的生產效率提升20%，產品上市時間縮短25%，柔性制造能力大幅增強30%。從引進(jin)德國技術到實現本地化研發(fa)，SNC的(de)發(fa)展節奏恰好和(he)中國智能制造戰略發(fa)展的(de)曲調(diao)相(xiang)“協(xie)奏”。
建成并投入運營(ying)的SNC新工廠實景圖
放(fang)眼整(zheng)個中國(guo)工(gong)(gong)業界，并不是所有制(zhi)造企業都有能力(li)和機(ji)會從(cong)零開始(shi)建設一(yi)座數(shu)字(zi)化工(gong)(gong)廠(chang)。更多制(zhi)造企業工(gong)(gong)廠(chang)已(yi)經運營(ying)多年，普遍(bian)存(cun)在(zai)產(chan)能低效、數(shu)字(zi)化程度(du)低、生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)高、浪費嚴重、工(gong)(gong)廠(chang)運營(ying)效率低等(deng)現象，嚴重影(ying)響企業的利潤收益，數(shu)字(zi)化轉型升級(ji)迫在(zai)眉睫。
面對這種情況，西門子艾聞達也有一整套解決方案。通過對客戶工廠現狀從精益化、自動化和數字化三個維度進行整體評估，幫助客戶制定具體的數字化轉型路線。憑(ping)借西門(men)子在(zai)數字化領(ling)域的深(shen)厚積累、對卓越運營(ying)的深(shen)刻見(jian)解及標桿(gan)工廠(chang)實踐經驗，艾(ai)聞達已成功幫助數十家企業(ye)完成數字化工廠(chang)的規劃(hua)，助力企業(ye)實現數字化變革。
以整機裝配行業某客戶為例，依據企業的未來發展戰略，西門子艾聞達為其描繪了全面的數字化藍圖，通過“精益化、自動化與數字化”三化融合的手段，使該企業生產效率提升了65%，一線人力的需求減少了40%。這家企業在去年年底也被國家工信部評為“2021年度智能制造試點示范工廠”。
在服務多家企業的過程中，西門子艾聞達也對產業有了更加深入的認知。正如石建偉強調：“如同農民種植作物要因地制宜，醫生治療病癥要對癥下藥——每家企業自身的基礎條件不同，所處的市場環境不同，面對的挑戰也不同，所以并不存在‘放之四海而皆準’的數字化實施路線圖。而這正是咨詢規劃的價值所在。”
現在，SNC新工廠已經正式投入運營，但這并不意味著工廠的數字化升級畫上了句號。未來的市場和外部環境就像海上的天氣一般風云多變，最優的應對策略就是“因勢利導，敏捷應對”——即(ji)提前做好(hao)長期具(ju)有前瞻性(xing)的規(gui)劃，再在短期內根據(ju)變(bian)化進行不斷迭代(dai)和優化，從(cong)而在復(fu)雜多變(bian)的市場環境下立于不敗之地。
