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如何让数字化转型变得如同使用“office软件”那般简单?

来源:物联网智库2018.12.05阅读 1013


  如果将工厂简化成一个两端开口的箱子,制造商在入口端投入原料、能源和生产资源,就能在出口端收获相应的产品。然而,在大多数制造商眼里,这个箱子却是黑色的——工厂管理者能够清楚的核算箱子之外的投入和产出,但是箱子里具体发生了什么,比如生产进行的如何?怎样组织生产最优?为什么订单没有按时完成……往往不太清楚。
  工厂里90%的问题都是因为信息不透明所致。
  ■首先,有用信息被掩盖,管理层无法洞悉生产过程,也就无法对正确决策形成辅助,谓之“看不见”;
  ■第二,管理决策流程不合理,导致管理层很难把真正的战略意图落实下去,谓之“够不着”;
  ■最后,问题追溯不及时,导致企业无法及时止损,谓之“来不及”。
  这往往会导致企业生产效率难以提高,产品质量上不去,成本下不来。
  为了降本增效,近年来世界范围内掀起一股智能制造的热潮,转型升级成为制造企业时刻挂在嘴边的热词。不同的国家有不同的智能制造战略,但本质都是为了提高本国制造业在全球市场的竞争力。
  换言之,无论是“工业4.0”还是“工业互联网”,无论概念说得如何天花乱坠,最终都要落实到产品的交期、质量,工厂的成本、效率这些实实在在的问题上面。
  如何实现智能制造?在全球能效管理与自动化领域数字化转型的领导者施耐德电气看来,智能制造就是要回归制造的本质,打开工厂的“黑箱”,让生产制造的过程变得透明可视。唯有正确的数据信息,才能让管理洞悉纤毫;唯有合理的决策流程,才能让执行有的放矢;唯有及时的干预,才能让问题防患未然。
  1997年,施耐德最早提出了“透明工厂”的概念,经过20年的实践和探索,并基于面向工业市场的EcoStruxureTM架构,如今已形成更加完善的“透明工厂”解决方案。为帮助制造企业实现“透明工厂”愿景,施耐德电气于本届进博会期间进一步发布 TransFactory 透明工厂解决方案 TransWare 数字化套件,使得企业的转型升级过程有了一套最趁手的数字化工具。
  智能制造领域的“office软件套装”
  “透明工厂”本身是一个融合了OT运营技术、IT数字化技术和AT自动化技术的完整系统。其中,涉及硬件的自动化是最容易被直观看到的部分,所以说起智能制造、透明工厂,不少人会想当然的把这些概念和机器换人、无人工厂、全自动化流水线联系在一起。然而,对于大多数民族中小企业来说,这样的场景未免显得有些太过遥远。
  施耐德电气智能制造业务部负责人李凯曾在演讲中提到了一个例子,令人印象深刻——中国某个中小规模制造企业的领导在参观过一些高大上的智能工厂后,竟然放弃了对自家工厂做智能化升级改造的想法。因为他觉得,自己根本不可能做到这种程度,或者说如果想要做到同样的水准,需要投入的时间和资金成本简直难以估算!
  在中国,这种中小规模的企业才是制造业的主流和长尾。他们的盈利能力有限,但降本增效的需求却最为迫切,为他们找到一条切实可行的转型升级路径,才是智能制造真正的价值所在。
  “数字化和自动化之间是相辅相成的,但却不是互相依存的。建设一座透明工厂,不代表工厂里没有人,也不代表工厂里全是高大上的自动化设备。所谓透明,更重要的是要把数字化深入贯彻到生产和管理的每一个环节之中。”李凯对此表示。
  也就是说,并不是所有的制造业问题都必须通过自动化的手段去解决,这就像是跑步,步子迈得太大,反而容易拉伤自己。自动化投资往往是高昂的、见效缓慢的,很多情况下,先从软性的部分的下手,通过对企业流程的梳理和优化,帮助企业在数据透明和管理精细方面做出切切实实的改善,或许是一条更为合适的转型升级之路。因此,施耐德电气在构建解决方案时特别强调“软硬结合,先软后硬”。
  目前,许多富有前瞻性的制造企业已经认识到了数字化变革的必要性,也已经找到了合适的转型升级路径,即先提升自身的“软实力”。可是在实施的过程中,却往往发现效果不够理想——这不是因为他们的理念不够先进,而是因为使用的工具不够趁手。这正是施耐德电气推出TransWare 数字化套件的核心原因。

  显然,工具对于人类进化的意义无可比拟,可以说,人类的发展史就是一部利用工具提升效率的革命史,工业革命中出现的蒸汽机、发电机、汽车等工具使得人类的效率产生了飞跃式的提升。信息时代诞生的计算机,更是将人类带入了一个前所未有新的纪元。举个例子,过去,我们需要在纸上抄录数据,然后用算盘进行计算,不但效率低下,而且难免会出现错误和疏漏。现在,通过电脑上的office系列办公软件,我们可以轻松实现数据的录入和计算。
  TransWare 数字化套件就好比智能制造领域的“办公软件套装”,它让企业的数字化转型变得更有效率。在Microsoft Office软件套装中,用户既可使用标配的Word、Excel、PPT,也可根据需求下载更多具有高级功能的软件。
  同理,TransWare也有“简配版”、“高配版”和“豪华版”之分,制造企业可以根据工厂的实际情况选择需要的数字化组件,模块化的设计使得这些组件能够实现功能的“即插即用”。
  功能丰富的TransWare数字化组件
  TransWare 数字化套件中包含了制造企业在生产和管理过程所需的一系列功能模块——横向覆盖从原材料进厂到生产再到最后交付的产品全生命周期过程;纵向贯穿从数据采集层到生产车间层再到车间管理层的各个生产管理层级。

  在数据采集层,数据采集与调度组件就像持续吸收数据养分的“大树根须”,通过PLC、SCADA或者其它系统的接口从工厂各处的设备中采集和传输数据。准确、实时的数据是后续进行数据分析并获得精确洞察的前提,如果无法获得数据,那数字化就是无本之木、无源之水。。
  在生产车间层,生产计划组件就像一位洞悉全局的“指挥官”,能够按照车间和产线的能力合理分配生产任务,包括哪条生产线应该生产哪些部件,不同产线之间应该遵循怎样的时序,上下游的车间之间如何协调配合等,保证生产的有序进行和产品的及时交付。生产计划组件下达命令之后,生产执行组件就是最忠实的“士兵”,严格遵循计划完成生产任务,把控生产质量,防止意外宕机。在生产过程中,物流执行组件则充当了“后勤保障员”的角色,从生产线向仓库的叫料,到物料的出库,再到物料的配送,物流执行组件能够选择最优的配送路线,并在最合适的周期内完成现场配送,保障了生产的稳定运行。
  在车间管理层,及时化管理组件和及时化响应组件犹如尽职尽责的“护卫”,他们通过收集生产线上有关设备、生产以及管理的多方面信息,帮助管理人员实时了解生产状态。一旦发生异常,一线工人马上可以通过Andon系统触发报警,要求支持部门的工程师及时进行处理,而且处理的过程都会被系统清晰的记录下来。
  除此之外,TransWare 数字化套件还包含项目管理组件、能源管理组件、质量管理组件、TPM管理组件、技能培训组件、人员管理组件等等……这些组件就像一块块乐高积木,客户可以以拼插的方式选择需要的功能组件灵活使用。
  TransWare还可依据业务、生产、接口模式开放相应组件包,利用即插即用、灵活部署、无限扩展等功能优势,形成对数据的“采以致读、析以致用”,从而推动从订单到交付的端到端透明化,完成从数据到决策的闭环管理,真正实现业务的快速交付。
  融合了业务场景的数字化工具
  一个人得到了趁手的工具,就一定能高效的完成任务吗?答案自然是否定的,工具只有在合适的人手里才能发挥最大的作用,即这个人必须清楚的知道自己使用工具的目标是什么。
  如果把一座智能工厂比喻成一个人的话,精益运营的专业能力是思考问题的头脑,软件信息化平台是传输命令并收集反馈的中枢神经系统,自动化技术是负责执行任务的四肢。

  就好比大脑是人类智慧的源泉一样,精益运营的专业能力也是智能工厂的核心。换言之,任何软件系统或自动化系统的改进,都必须以运营目标为核心。在OT和IT的融合过程中,OT是根本,IT是工具,如果没有明确的方向就随便使用IT工具,那完全是对资源的浪费。
  中国的很多制造企业,面临的最大问题是其原来的业务流程非常混乱,需要IT系统去帮其规范、梳理流程,然而单纯的IT系统是不能够胜任这项重任的,还是需要具有专业知识和经验的人来完成。
  从这个层面来看,TransWare 数字化套件并不是单纯的IT工具,它的背后是以施耐德电气于长期实践摸索中形成的一整套生产方法论在作支撑,它的每个功能模块中都融合了相应行业的业务场景和专业知识。
  这为客户带来的受益显而易见。如果客户购买的是一套平台化的软件系统,的确能够很灵活的按需开发所需要的功能模块,然而问题在于,很多客户本身缺乏先进的精益管理理念,不知道该以怎样的业务逻辑去开发模块才是最优。比如一个订单进来了,应该如何应对订单,怎么排序订单的优先级,怎么下发订单,怎么收集订单信息,客户都是不清楚的。TransWare 数字化套件正是考虑到了这一点,所以在模块中预设了不同的订单处理逻辑和规则,可以是交期优先,也可以是物料优先……这些业务逻辑都是施耐德电气在各个行业中最佳实践的“结晶”。客户在使用的过程中可以根据自己的实际需求选择合适的业务流程,然后再进行简单的调整和配置,即可轻松使用。
  形象点儿来说,这就好比我们要出发去某个目的地时,高德地图会帮我们提前规划好数条路线,有公交的路线,有出租车的路线,也有步行的路线,我们可以直接按照规划好的路线走,也可以根据自己的实际情况进行灵活的调整,比如用公交+地铁+步行相结合的方式。
  目前,中国制造业已经走到了转型的关键节点——过去,我们可能是“速度导向”的;现在,则到了“素质导向”的新阶段。换言之,现在应该是制造业开始“修炼内功”的关键时刻了,而所谓“内功”的核心,就是效率。效率更高,就意味着能用更少的资源、更短的时间做更多的事情。
  施耐德电气TransWare 数字化套件诞生的初衷,就是为了让企业的数字化升级过程变得更有效率。TransWare为制造企业提供了一个持续改进的工具,从而能让他们在正确的时间,把正确的信息用正确的方式发给正确的人,做出正确的决策。这样,制造企业才能在未来的竞争中立于不败之地。