IAUTO
作者丨查攸吟
責編丨杜余鑫
編輯丨朱錦斌
夜深人靜時分，黑燈瞎火的車間內(nèi)，響徹機器設備的轟鳴。
流水線以穩(wěn)定的速率前進，無數(shù)機械臂圍繞其上下飛舞，在產(chǎn)線之間是全自動來運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)運車，將一托又一托的配件及半成品，送到指定位置。最后，當所有工序依次走完，完成品被推下產(chǎn)線之時，工業(yè)人又麻力地進行打包、封裝，并送入無人倉庫。
生產(chǎn)的景象熱火朝天，但車間內(nèi)卻看不到一個“活人”。
事實上，偌大的廠區(qū)內(nèi)，此刻也只有那么幾個人在值守。就在機器隆隆開動之際，他們聚在廠區(qū)一隅的中控室內(nèi)，一邊盯著電腦屏幕，一邊啜飲咖啡……
在許多影視作品，乃至媒體描述中，這似乎就是“工業(yè)4.0”的標準畫面。類似的概念，近年來隨著“黑燈工廠”等一些生造名詞，正日益為人們所熟知。但遺憾的是，這種認識是存在嚴重問題的。
“黑燈工廠”雖炫，但卻存在一個根本性的問題——多數(shù)工業(yè)機器人的光學傳感器，和人一眼一樣依賴可見光
高度自動化的生產(chǎn)場所以及設備，確實是構(gòu)成“工業(yè)4.0”的要素之一，但僅是其中的一部分。除此之外，尚需要依托數(shù)字化技術(shù)和大數(shù)據(jù)支持展開的智能生產(chǎn)，以及與之配套的智能物流體系，方能實現(xiàn)“工業(yè)4.0”概念的主要目標——柔性生產(chǎn)，即利用同一生產(chǎn)單元或生產(chǎn)線以及供應鏈組成的生產(chǎn)體系，實時依據(jù)上游供應能力以及下游需求狀況，來調(diào)整生產(chǎn)品類，提供各種高度定的產(chǎn)品。
是的，基于我們對大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的基本認知，這聽起來猶如科幻。然而，這樣的工廠其實已經(jīng)出現(xiàn)，而且就在我們的身邊。
上月25日，安波福中央電器（上海）有限公司下屬全自動智能倉庫，落成啟用。以此為始，國內(nèi)首座達到“工業(yè)4.0”標準的智能化生產(chǎn)基地，開始運轉(zhuǎn)。
智能工廠
車用線束、保險絲盒、充電槍等，是位于上海嘉定安亭鎮(zhèn)的安波福工廠的主要產(chǎn)品。
由于車用線束存在大量細小復雜零件，需要注塑與加工，且不同車輛高度差異化的規(guī)格要求，也使得裝配流程極其繁瑣。人力，一度是這類生產(chǎn)的最優(yōu)解。所以除去工廠附帶得模具中心，這座占地面積7.2萬平方米的生產(chǎn)中心，曾經(jīng)是最典型的勞動密集型產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)基地。
曾經(jīng)的車用線束生產(chǎn)方式
但那畢竟只是“曾經(jīng)”。
差不多從十年前開始，安波福安亭工廠就踏上了向著智能工廠轉(zhuǎn)型的升級之路。
轉(zhuǎn)型升級的目標，是清晰而且明確的——在大幅度提升自動化的基礎之上，實現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)并結(jié)合數(shù)字化，最后融入大數(shù)據(jù)。其最終的目標，是建成符合“工業(yè)4.0標準”的智能工廠，實現(xiàn) “柔性生產(chǎn)”。
在這一進程中，常被誤作“工業(yè)4.0”本身的生產(chǎn)自動化，是最先取得突破的領域。
2011年前后，就在國內(nèi)媒體還在刊發(fā)諸如《汽車電子線束等勞動密集型汽車出口方式亟待改變》此類文章之際，彼時還叫德爾福派克電氣系統(tǒng)有限公司的安亭工廠，已悄然將自動化升級改造，擺上了企業(yè)日程。
通過大量引入自動化設備，并對現(xiàn)有產(chǎn)線進行升級改造，幾年之內(nèi)，工廠的自動化程度迅速增高。而近年來，隨著全自動周轉(zhuǎn)車等新設備的出現(xiàn)，各種半成品、零配件的跨線轉(zhuǎn)運也成為現(xiàn)實。其進步之大，雖未達到前述幻想的高度，但全部產(chǎn)線均已實現(xiàn)了自動化或半自動化的替換升級。
自動化線束生產(chǎn)線
截至目前，安波福安亭工廠已建成機電一體化包裝自動產(chǎn)線 70條、安全氣囊線束產(chǎn)線40條、自動裝配線90條、柔性化生產(chǎn)線7條、立體備件倉庫及管理系統(tǒng)9套；廠區(qū)內(nèi)配備各類機器人380個，機器人自動抓取擺放系統(tǒng)線20條。
和自動化升級同步展開的，還有數(shù)字化改造工作。
大約十年前，制造業(yè)曾有一波轟轟烈烈的數(shù)字化運動——將電子圖紙配屬到每條產(chǎn)線。然而站在今日的視角，這只不過是觸及“數(shù)字化”這個概念的皮毛。
用于生產(chǎn)線束接頭殼體的模具，由安波福下屬模具工廠設計制造
車用線束生產(chǎn)看似簡單，但其中塑料接頭的制造需要大量注塑工藝，而接觸片的加工則要用到?jīng)_壓工藝，而注塑用模具本身也需要專門的系統(tǒng)。再加上不必可少的質(zhì)管體系，“數(shù)字化”在這里，就意味著需要開發(fā)一套跨工藝、跨產(chǎn)線的綜合管理系統(tǒng)。這不但需要非常強大的軟件開發(fā)能力，更需要軟件工程師不能脫離一線生產(chǎn)，必須對工藝和生產(chǎn)有著相當?shù)牧私狻?/p>
“當初我們也想過把這個工作外包給外面的供應商比如IBM或西門子，但是等到我們真正要落地，開始談深層次的時候，卻發(fā)現(xiàn)所有外包服務都沒有辦法幫助我們將整個'鏈’打通。所以我們當時下定決心，自己來培養(yǎng)團隊，自己做?！?/p>
安波福安亭工廠的總經(jīng)理沈國樑
在自動化倉庫啟用儀式期前的媒體圓桌會議上，安波福安亭工廠的總經(jīng)理沈國樑，在向媒體介紹其自動化團隊時，如此感言。
邁向智能生產(chǎn)
這支專門的團隊，規(guī)模大約30人左右。迄今為止，已經(jīng)主導并完成了多套專用數(shù)字管理系統(tǒng)的開發(fā)工作。這其中，包括：CMS（注塑制造管理系統(tǒng)）、CTS（沖壓制造管理系統(tǒng)）、CAS（裝配制造管理系統(tǒng)）、E-MAN（模具制造管理系統(tǒng)）、ANDON（設備反饋信號收集處理系統(tǒng)）以及QMS（質(zhì)量檢驗系統(tǒng)）。
簡而言之，就是將安波福安亭工廠，根據(jù)功能和任務的不同，拆分成將6個體系，并分別配屬對應的管理系統(tǒng)。
以CAS 為例，該系統(tǒng)可對注塑生產(chǎn)進行全流程自動化管理。在將訂單通過系統(tǒng)導入以后，系統(tǒng)會自動核對物料的數(shù)量、料號，并進行追溯。裝配線開線和先期管理、包裝符合性管理、產(chǎn)線保養(yǎng)管理、盤點管理、不良品管理都由系統(tǒng)自動完成，并統(tǒng)計效率、不良品等數(shù)據(jù)。
更重要的是，上述全部系統(tǒng)，均被集成到維持整個工廠運作的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）平臺之上。本文開篇中那番對“工業(yè)4.0”有問題的想象，至少最后一部分也有一定的正確性的。當然，如果這種自動化和數(shù)字化的轉(zhuǎn)型，僅僅停留在改造工廠本身設備和系統(tǒng)階段，那么充其量只能算是“工業(yè)3.0”，即信息化的進一步發(fā)展。
安波福安亭工廠的改造工作之所以具有特殊意義，乃是因為其打通需求方和供應方之間信息壁壘，最終實現(xiàn)以實際需求為導向的“柔性生產(chǎn)”模式。
“柔性生產(chǎn)”的實質(zhì)，是將生產(chǎn)制造和下游需求與上游供應相掛鉤，并隨時根據(jù)實際情況進行對應的調(diào)整
在當天圓桌會議上，安波福亞太區(qū)總裁楊曉明博士進一步向與會者介紹了打通數(shù)據(jù)的重要性：
原來的數(shù)據(jù)共享，只是停留在一個你下訂單、我來生產(chǎn)的這樣一種簡單的模式。但是，到底我們的庫存的情況怎么樣、供應鏈的情況怎么樣——例如疫情造成的影響、半導體芯片缺少造成的影響（等等）?？赡茉诖蠹疫€沒有完全觀察到的時候，供應鏈就出現(xiàn)問題了。在這一點上，我們整個工廠通過實施數(shù)字化，會給客戶非常多的提醒。比如說，我們的供應鏈的情況怎么樣，反之亦然，將大家需要的供應鏈方面的數(shù)據(jù)進行共享。
安波福亞太區(qū)總裁楊曉明博士
而這樣做的最終目標，實現(xiàn)基于信息化和大數(shù)據(jù)前提下的柔性生產(chǎn)——即通過及時的數(shù)據(jù)響應，生產(chǎn)方能夠迅速適應下游多變的需求，以市場導向型的方式實現(xiàn)按需生產(chǎn)的先進生產(chǎn)模式。
被補齊的最后短板，智能物流
公認的“工業(yè)4.0”有三個主要特征：智能工廠、智能生產(chǎn)以及智能物流。
上面，我們提到了安波福對智能化工廠這個“硬體”的投入，以及在智能生產(chǎn)這個“軟體”上的努力。而智能倉儲這個最后的缺環(huán)，則在上月末被補齊。
有關安波福安亭工廠的智能倉庫系統(tǒng)，下面這組數(shù)字值得關注：
倉庫總占地面積約8300平方米，高24米，庫容最大可容納8,530個標準拖、40,500箱貨物。而最關鍵的一點是，該倉庫的日處理能力為5,500拖及15,000箱貨物。
對倉儲行業(yè)有一定了解的朋友，想必明白這組數(shù)字的意義——考慮到一座倉庫的正常進出庫通道，以及拖車轉(zhuǎn)運需要耗費的時間，這個5,500拖/15,000箱的日處理能力，幾乎是卡上了日處理能力的理論極限。
以往，一座管理體系成熟并雇傭一大群敬業(yè)、勤勞的工人的倉庫，可以非常接近上面這個效率值。然而這是建立在大量人力基礎之上的。但這座倉庫，卻是“無人”的。
實現(xiàn)這臨界式周轉(zhuǎn)效率的背后，是先進的電控系統(tǒng)（PLC）以及現(xiàn)場總線架構(gòu)（Profibus-DP）。前者，實現(xiàn)了貨箱出入庫的完全無人化，而后者通過對貨物實施遠程訪問、控制和監(jiān)測，確保了對出入庫貨物品類、數(shù)量和用途的完全掌控，并通過實時的無線網(wǎng)絡，可對貨物的入庫、倉儲和出庫等全流程全自動控制和調(diào)度。
對于安波福安亭工廠而言，這無疑是補齊了工廠在智能化上的最后一塊短板。
“我們從客戶那兒拿到的訂單是數(shù)字化的，我們生產(chǎn)的各個車間也是數(shù)字化的，但是生產(chǎn)完了之后，產(chǎn)品堆在車間，出貨、進量那一塊就是數(shù)字化不了，因為我們的倉庫是人工的，沒有辦法像機器那樣滿足類似于5分鐘就送一次的條件，所以整個系統(tǒng)完成不了我們現(xiàn)在給你們介紹的數(shù)字化系統(tǒng)的過程?！?/p>
在和媒體交流的時候，楊曉明博士對于自動化倉庫的啟用可謂志得意滿：
我們整個工廠現(xiàn)在是如何實現(xiàn)自動化的呢？原材料進來，在自動化倉庫里面就完成了自動化的掃描，實現(xiàn)了數(shù)字化，我們就可以知道哪一天什么東西什么時候進來，在每一個機器上，我們就知道在生產(chǎn)哪一片產(chǎn)品，為什么生產(chǎn)這一片，因為這都是跟客戶要求連在一起的。原來我們需要留很多中間的庫存，現(xiàn)在就不需要了，全部歸到自動化倉庫。當倉庫實現(xiàn)數(shù)字化之后，就把我們?nèi)鄙俚淖詈笠粔K能力補足，讓我們真正把工廠“自動化”變?yōu)榭赡芰恕?/p>
十年時間，安波福安亭工廠從智能工廠、智能生產(chǎn)，最終實現(xiàn)倉儲物流的智能化，打造了這座目前國內(nèi)最大規(guī)模的“工業(yè)4.0”生產(chǎn)基地。
這樣就難怪，安亭的這座全自動智能倉庫的啟用，被賦予了里程碑式的意義。
也正因為如此的象征意味，所以10月25日倉庫的落成啟動儀式，竟能引來嘉定區(qū)區(qū)長，市外商投資協(xié)會、市經(jīng)濟信息化委智能制造推進處等一眾地方，以及市主管部門領導的轉(zhuǎn)成到訪。
官方對于安波福安亭工廠的關心，或者說安波福建成的這座新一代汽車線束制造基地的重視，是有充分理由的。
從2020年初至今，盡管在新冠疫情沖擊下，中國汽車市場仍保持著良好的趨勢，但疫情派生出的各類危機，例如全球汽車芯片短缺、北美供應鏈危機等，仍不斷沖擊并考驗著汽車產(chǎn)業(yè)脆弱的供應鏈。
隨著“工業(yè)4.0”的落地與“柔性生產(chǎn)”模式的啟動，雖然無法從根本上解決芯片等關鍵部件的短缺問題，但其高度適應并匹配下游實際需求的特性，卻能有效提高整個供應鏈應對各類黑天鵝事件沖擊的能力。
｜查攸吟｜
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