为提高德国工业的竞争力,在新一轮工业革命中占领先机,德国政府于2013年正式提出了“工业4.0”发展战略。其核心是工厂智能化,是继机械化、流水线化、自动化后的第四次工业革命,具体体现在生产工艺与信息技术融合、产品个性化、生产人性化,包括“智能工厂”与“智能生产”两部分。工业4.0代表的是未来的制造模式,需要相当长一段时间的努力才能实现,德国提出要10-15年实现这一目标。
然而,任何事情都不是一蹴而就的,更何况是如此具有颠覆意义的工业革命,需要技术和行业一点点的进步积累。目前,不少国内外企业、媒体都在热烈讨论这一话题,并积极探索研发有助于实现这一蓝图的技术和途径,以藉此在这次新的工业革命中立于不败之地,抑或崛起。对中国塑料制品企业来说,如何借力这一概念顺势实现制造模式转型,获取未来可持续竞争力,值得企业决策层思考。
工业4.0离我们有多远?
也许,很多人感觉工业4.0是属于高科技领域的高大上的工业革命,事实上,德国提出这样的概念,我们可以称之为新的革命性的制造模式,正是为传统制造业正在兴起的高度自动化信息化生产模式引入最新的互联网和物联网应用技术,从而以大数据深度分析为企业提供更加量化可靠的决策支持,提升企业在产品—制造—客户—服务等所有管理环节持续改善的能力,并适应未来不断发展和增加的个性化、小批量灵活生产的新需求模式。因此,传统制造企业借力工业4.0引领的新生产模式满足不断变化的市场新需求,才是工业4.0得到包括中国在内的制造大国的重视和接纳的关键所在。
企业自动化与信息化现状
目前,因为劳动力成本和管理成本的急速上升以及各级政府对两化(信息化和工业化)融合的推动,塑料制品企业不断引入自动化系统,希望藉此能够把直接劳动力成本降下来;同时越来越多的企业在信息化方面开始取得进步,比如ERP和CRM的应用。
但是,当下我们企业的自动化程度大部分停留在降低劳动强度和减少直接劳动力的层面,因为各个自动化单元并没有通过信息流实现设备运行信息的共享,所以还不能实现通过集成的信息化平台优化和平衡工厂运行作用。
同时,我们的基础信息化系统,例如ERP和CRM,在应用比较好的企业也还基本停留在工厂资源的静态管理,并没有和工厂的实际运行发生实时(real time)关联,也无法采集到客户或消费者的体验性数据,从而无法给企业提供有效的产品销量和分布的预测,以评估产能的平衡;也无法给管理者提供及时的积效状况和趋势,以及相对应的改善方案;更无法给品质系统提供可靠的产品追溯,以提供预防性改善品质的保证系统。
工业4.0引领的智能工厂改变什么?
那么,让我们来展望塑料制品行业,工业4.0的概念下的智能制造如何改变我们的生产?如何解决我们当下的问题?
首先是智能生产系统,核心技术之一是物联网应用。工厂在建立完善的ERP系统基础上,通过引入MES信息平台,将塑料工厂现有的自动化单元﹕中央供料系统、集成化自动注塑单元、产品的自动标识(条码/激光码/RFID)和SPC传送系统、自动化后加工/装配生产线和数字化仓储或WMS系统等原来各自封闭的单元通过网络集成在MES平台上,通过MES的系统软件将所有单元的实时运行报告和分析数据共享给管理层和现场主管。这样一来,工厂管理者就能够高度灵活的调整制造系统的平衡,更加能够通过系统软件的大数据得出的KPI数据报告,分析出工厂资源的配置问题和管理缺陷。各级管理部门能够信服地发现自己团队的各种状况,让企业形成持续改进的管理环境。我们可称之为智能生产。
物流网技术赋予工厂的智能化还在以下两个方面可以有效降低管理成本。第一,因为物联网技术让所有人都能够及时分析工作信息,能够推动全体员工习惯以数据讨论和解决问题,可以真实减少部门间工作矛盾,简化管理架构和减少管理人员,有效降低管理成本。第二,工厂各单元的信息联网和系统软件的应用,大量繁琐的工作报告、物料移动单据和财务票据完全可以实现无纸化作业,降低管理和营运成本,甚至基于移动网络的应用,真正实现管理人员的实时远程管理。
其次,物联网和互联网的整合赋予智能工厂更加强大的发展能量。一方面,工厂的ERP/MES/CRM系统一旦和公司的电商平台链接,电商系统背后巨量的大数据,特别是用户的消费信息将成为工厂最可靠的销售分析、产品研发、产能预测的依据,通过工厂物流网系统迅速反馈到工厂相关部门并做出有效的应对。另一方面,工厂物联网反馈的工厂供应链状况可以给销售团队、电商团队甚至重要客户实时的信息支持,对营销系统的市场策划、客户服务提供可靠的帮助。
如何借力工业4.0,实现企业转型?
对于我们行业发展的水平比较靠前的优质企业,借力工业4.0概念实现工厂智能化升级转型的项目已经启动,但对于多数企业而言,面对机遇和风险、投入和产出回报、企业现状和理想之间,会感到不是那么轻松,为此,笔者根据大量的企业调研,给企业借力转型分享一些可行性策略。
首先,企业发展必须“与趋势为伍”。中国不仅过去的30年成为制造大国,国家对未来的发展,一样要以“中国制造2025”为国策打造“制造强国”,因此企业借力工业4.0概念,转型发展智能工厂是中国制造业的大趋势。
第二,智能工厂离不开以自动化理念的整个工厂的流程,工艺和物流设计是一切系统化工厂运行的前提。因此企业家在工厂设计阶段要特别重视系统化的导入。比如设备布局要考虑流水线和周边自动化设施的空间,半成品仓库—包装线—成品仓要能够顺利实现物流自动化流程等。
第三,鉴于大多数企业的发展还在自动化和信息化的起步阶段,尤其对信息化建设不够重视,我们特别强调企业提前导入自动化和信息化人才。让他们一边学习公司知识和行业自动化信息化经验,一边培训公司相关部门自动化和信息化知识,信息化导入顺序为ERP—CRM—MES。自动化首先介入工程部自动化项目采购,要求系统具备可联网和扩展的接口。通过这样一段时间的准备,公司引入自动化系统和可联网的信息化平台,才能更好地发挥所长。
第四,塑料家居制品行业大多数企业是民营企业,工厂发展历程导致标准化严重缺失,从产品系统的标识和代码,到工序、包装和仓储的物流设计都没有标准化基础,这对于信息化最基础的ERP设置和应用带来非常不利的影响,因此,标准化这一课必须从企业内部由品管部牵头认真补课,这也是前边提到的信息化人才需要提前介入的原因。没有充分准备的企业,无法成功上线和应用ERP,其后的所有信息化工程都无法启动。
最后,企业家在新的时代需要更新知识,学习发达国家和地区的经验,才能够驾驭现代化的智能型企业,才能有魄力在企业的单元自动化水平不断提高,基础信息化实施也比较顺利的情况下,尝试引进合资或外资企业人才或专业团队,为企业整体智能化工厂的设计和系统整合进行评估和设计,使企业能够顺利实现智能制造愿景,保持企业强大竞争力,成为国家实现制造强国的一份子。