解密西門子未來工廠，體驗德國工業4.0

先透過一些數據看看這家工廠：

·24小時交貨時間

·每1秒出一個產品

·合格率99.9985%

·管理30億的元器件

·約1200員工

·5公里地下元器件運輸帶

·磁懸浮運輸帶

這家工廠，生產設備和電腦可以自主處理75%的工序，只有剩餘1/4的工作需要人工完成。自建成以來，工廠的生產面積沒有擴張，員工數量也幾乎未變，產能卻提升了8倍，平均1秒即可生產一個產品。同時，產品質量合格率高達99.9985%，全球沒有任何一家同類工廠可以匹敵。

這是讓人目瞪口呆的西門子「未來工廠」，最目瞪口呆的是這工廠不是在未來，而是活在當下，在德國巴伐利亞邦東部的安貝格（Amberg），紐倫堡以東約60公里的維爾斯河（Vils）畔，當我還在陶醉在維爾斯河美景時，冷不防已到達門禁森嚴的德國工業4.0最佳示範單位。

所謂未來工廠，西門子的官方說法是數字化工廠，或者直接安貝格電子製造工廠(Electronic Works Amberg，簡稱EWA)。

這是我參加香港生產力促進局「德國工業4.0培訓及考察團」的重頭戲，去德國之前已知道中國與德國有很大差距，去之後確認差距真的很大，比我想像中還要大。

↑↑廠內嚴禁拍照，我們只能做「門外漢/女」↑↑

↑↑去靜電紙帶、白袍及參觀禁忌↑↑

默克爾解密西門子

到訪西門子，第一印象是門禁及管理，全程不許拍照錄影，手機不準取出來，連心臟起搏器都不準帶。都不許進廠之前每人獲發一條紙帶，要穿在鞋上帶走靜電。另外訪客都要穿上白袍，從s碼到5XL碼都有，來自中國的嬌小女士以至歐美壯男都能找到貼身的選擇。按規定，穿白袍的訪客都要由穿藍袍的西門子員工帶領，才能在廠內走動。

只有一個人例外，她就是德國總理默克爾(Angela Dorothea MERKEL)，她在今年2月參觀EWA時，便穿上西門子員工的藍袍，官方其後發布了她參觀及講話的視頻，終於解密了這座神秘的未來工廠。讓我們跟隨默克爾的步伐，近距離欣賞這家歐洲最佳數字工廠。

EWA本身就是德國工業4.0的孩子，西門子根據2011年4月發表的報告，在原有的強大基礎下，打造這家超強未來工廠，並於2013年在中國四川成都開枝散葉，默克爾今年2月親臨EWA，對這項階段成果表示讚賞。視頻對話為德文，但不打緊，主要看現場及設備。

溫馨提示：請在WIFI環境下觀看！

德國總理默克爾今年2月巡視西門子數字化工廠EWA。另一段視頻是西門子官方介紹數字化生產，廣告味略濃，但人家做得真的好，不妨認真看完，仔細研究。

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真正工業4.0

西門子對工業4.0的定義，重點在於Cyber Physical System (CPS)，即賽博物理系統。

這家明星工廠的閃光之處在於「機器控制機器的生產」，也就是端到端的數字化，這正是未來製造所要達到的目標。

這家工廠主要生產SIMATIC可編程邏輯控制器（PLC）及相關產品，打個比方說，這些東西類似電腦里的CPU。一般來說，一家汽車製造廠僅需使用50至100套SIMATIC控制系統，一個石油平台只需使用5到20套。EWA則生產多達1000種的這類產品可被用於控制機械設備與工廠，從而實現生產過程的自動化。

而數字化帶來的，產品之間以及產品與機器設備之間的互通互聯使得生產路徑不斷優化，不斷提升生產效率。

在EWA，每條生產線上都運行著約1000 台SIMATIC控制器。這些產品通過產品代碼控制它們自身的製造過程，它們可告知生產設備它們的要求是什麼、下一步工序是什麼。

產品可與生產設備通信，所有流程均已經實現了IT控制並進行了優化。工人在這裡只需要做生產全過程1/4的工作，比如在生產之初，將印刷電路板安裝在生產線上，此後所有的工作均由機器自動控制完成。

即使是原料配送也全部實現了自動化與信息化。在安貝格工廠的地下倉庫里，物料安靜地等待著被運送到需要它們的生產線上，地下運輸帶長達5米。

當生產過程中需要某種物料時，屏幕上會有提示，工人會拿著掃描槍，在物料樣品上進行掃描，條碼信息傳輸到工廠的自動化倉庫之後，ERP系統發出的指令會讓自動化的物流系統去倉庫的指定位置取指定的物料，然後通過自動升降機，將物料傳送到生產線附近。

人，仍是不可或缺

高度的數字化和自動化提升了生產效率。不過，人依然不可或缺

在生產車間中，時不時會看到工人在走動巡查。這家工廠依然有大約1200名員工，實行三班輪換制，每班大約有300-400名員工。他們會起身查看自己負責環節的進展，比如手工連接上某些原材料以及查看數據等。

由於工廠里的所有設備都已經聯網，可以實時交換數據，因此員工可以通過移動終端查看重要信息。而1000多台掃描儀實時記錄所有生產步驟，記錄焊接溫度、貼片數據和測試結果等產品細節信息。而人最為重要的作用是提出改進意見。現在，員工提出的改進意見對年生產力增長的貢獻率達40%，剩餘60% 源於基礎設施投資，包括購置新裝配線和用創新方法改造物流設備。

員工提改善意見還有獎金可拿，上個財政年度，公司便發放了220萬歐元的獎金給予提意見並獲採納的員工。

西門子廢品率一直在下降，從下圖看出，90/91年，每100萬件產品中有約560件廢品，而到13/14年，每100萬件產品僅有11.5件廢品。

從Big Data到Smart Data

西門子EWA每天處理的數據

1995年 > 5,000

2000年 > 50,000

2014年 > 50,000,000

未來工廠的核心便是將Big Data變成Smart Data，EWA主要透過數據挖掘、分析及管理層整合，以及分類主動推送給相關員工等多種手段，讓人員用好數據，這也是未來工廠仍要保留人的智慧的另一體現。

來源：三維創造，三維創造國際董事總經理，文中視頻及部分圖片摘自西門子官網

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