數字化工廠的典範——親歷德國西門子安貝格工廠!【2015德國工業4.0之旅(3)】
文/李翔
擁有高度數字化的生產流程,能靈活實現小批量、多批次生產,值得稱道的是每100萬件產品殘次品僅為10餘件,生產線可靠性達到99%、可追溯性高達100%。因此,也是本次德國工業4.0考察的重頭戲,大家都非常期待。
西門子工業軟體中國區對這次的考察非常重視,專門安排負責該領域的市場負責人提前一天從國內前往德國安貝格西門子製造工廠,與我們匯合;更令人興奮的是,主要接待我們的是該工廠負責生產的主管,在西門子呆了五年的中國人鄧波先生進行介紹(鄧波先生是廣東人,在德國呆了13年,對數字化工廠有非常豐富的經驗,並參與了西門子成都的姊妹工廠的籌建等工作)。
誰知,剛進入西門子的廠區,就給我們一個下馬威,雖然是中國人,但是必須遵守公司的規定,任何參觀人員在西門子工廠內未經允許的情況下不能拍照。為了本次考察團的宣傳,在徵得同意後,才在討論開始前在會議室照了幾張現場照片,並且很勉強地同意給介紹的兩位嘉賓進行照相,因此本文的照片,除了進廠前的幾張照片及演講者的照片外,其他的關於德國安貝格西門子電子製造工廠只能源於網上的資料。
EWA生產負責人
西門子在德國安貝格有兩個工廠,分別是EWA(德國安貝格西門子電子製造工廠)和GWA(生產低壓配電櫃),共計4500人,其中EWA為1200人,GWA為2300人,剩下的是人力資源、財務、市場等。
EWA與西門子成都的姊妹工廠從研發、生產、採購等一系列的平台都是共享的,其區別在於產品線上進行劃分,成都工廠主要生產200和300等系列產品,但相關的採購等都是由EWA進行管理,預計今年下半年,成都工廠可以獨立開展相關的工作。黃培博士在今年年初曾經調研過其成都的姊妹工廠(回復關鍵詞「西門子成都」給e-works微信訪問博文)
每年EWA所創造的產值與GWA相當。EWA工廠10年來,無論在人員情況(保持在1200左右)及廠房(10000平方米,100*100)等情況均沒有變化,但因為通過自動化改造、數字化生產等先進技術,使得產能提升了8倍。
實現了:
24小時的生產交貨期(從工廠收到生產訂單到產品生產出來後,配送到中央倉庫)。
1秒鐘生產1個產品。
每年生產高達30億件的零部件。
每年生產1,500,000平方米的PCB板,相當於50個標準足球廠。
2015年EWA的發展目標是(Perfection for our Custormers),因此將「質量第一」列為其三大發展戰略之首。
EWA為保證質量第一,創新性的提出了dpm-A的指標,即百萬出錯率,使得EWA的產品質量迅速提升,從上世紀90年代的560百萬出錯率,下降到現今的十幾的水平,EWA近幾年的百萬出錯率分別如下圖所示。2014年的11.5百萬出錯率,相當於質量水平達到了99.9989%。
目前,EWA工廠的生產過程的自動化率到達75%,但更為關鍵的是除了生產過程的自動化,EWA更為關注的是物流的自動化與信息的自動化與生產過程的自動化項匹配。
在現場參觀環節鄧波向我們介紹了EWA在工廠設計上與其他工廠的區別在於,其生產車間是在二樓,而一樓是智能的物流配送系統(其運用方式是在正常的計劃配送的基礎上,根據生產線的使用情況,技術人員將快要用完的物流,掃描物流號後,會通過RFID自動將信息傳遞到中央物流區,中央物流區會自動的將相關物流準確的配送自相應的線邊庫,整個過程不需要人工參與,依靠信息系統全自動化完成,相應的時間在15分鐘左右)。
EWA信息化負責人
EWA工廠廣泛通過SIMATIC平台,每條線實現了超過1000個站點的數據採集。而這些均使用西門子自己的產品(EWA的理念是:讓我們的產品來自動生產產品:SIMATIC products SIMATIC)。實現了生產的透明化,1200名員工都可以看到實時的生產狀態的信息,具體可以做到:
實時在線放映生產狀態報告
統一的分析管理工具
對生產過程的每個環節進行有效地監控
EWA工廠為了保證完美的質量管理,採用了相互制約的多系統監測系統:如物流清單、工藝製程、在自動監測的基礎上配合一定量的人工抽檢(我們現場參觀時看到的產品是每20片人工抽檢1片)。
EWA的IT系統也經歷了分散、信息孤島等問題,但通過改造,現在已經實現了:
形成整體的集成思路
形成了統一的數據標準
實現了多IT系統的平台集成
EWA在對傳統BOM(Bill of Material)管理的基礎上,延伸到了BOP(Bill of Processor)的管理(形成工藝結構樹)。
(本圖來源於互聯網)
對於手工裝配的員工不需要太多的培訓,而是系統提供相應的裝配工序,上崗員工只需要有10-35分鐘的安全培訓,就可以勝任相應的工作,而且其每天的工作崗位是不確定的,因此可以實現靈活的調動。但對於外圍的技術工人則需要經過至少是3年以上的技術培訓,才能勝任。
現在檢查環節還主要藉助於人工的經驗來進行,未來EWA設想將相應的監測說明書,能根據產品嵌入到放大器中,在進行檢查時,對人工的要求也將大大降低。
據需目前EWA的生產計劃已經排到了2018年,預計到2018年在不改變現有人員數量級生產面積的基礎上,產能將增加3倍以上。
(本圖來源於互聯網)
參觀EWA現場後,個人覺得在以下地方是我們值得學習和借鑒的:
1、生產現場布局:在EWA現場基本在地面上看不到排線等,據EWA介紹其排線系統同物流系統一樣,都放在了一樓,這樣可以根據生產布局的需要,實現非常靈活的調整。(個人感覺,這點非常值得國內的企業借鑒)
2、在人員配比情況:EWA實現了比較大的變化,通常一條產線上有6-8名的操作工人,但後面通常有30-40人的技術人員進行支撐(主要確保物料的正常、設備的正常、對產品進行抽檢等工作)。
3、關於計劃體系:有了信息系統的支撐,EWA整個工廠的計劃人員為13人,主要負責不同產品的調配和調度,通過信息系統,首先實現了計劃人員之間的協同,同時與其他7個部門也實現了高效協同。
4、對於工業4.0熱潮:外部雖然將EWA炒作得非常火熱,但EWA內部對工業4.0顯得比較冷靜,他們認為他們還需要10-15年才能實現工業4.0所提出的目標。即便到了4.0階段,人工並不可能完全被機械所替代。只不過人工的工作內容和工作重點將發生巨大的變化。
5、對質量的追求:EWA對於質量的追求是無止境的,始終認為質量是企業賴以生存的關鍵,未來生產出高質量的產品,從多角度實現對產品質量的控制。同時基於自身產品的高達信賴,正如EWA所信奉的是SIMATIC products SIMATIC。
6、信息系統建設:其強調的是集成的統一的數據標準。並且強調的是信息透明,其生產數據是對全廠1200名員工公開的,而不是類似其他企業那樣通過分級許可權管理,人為增加信息的不透明。
7、開放的心態:EWA以開放的心態來對待外部的交流,據說僅鄧波本人每年就有大約50個批次的接待任務。雖然EWA工廠不能拍照,但是我們在參觀EWA工廠時不僅僅走的是走廊的參觀通道,而是下到具體的工位上進行參觀,並且對我們所提出的問題是有問必答。
8、對待制度執行:EWA對於制度的執行是非常嚴格的,不會因因人而異,從對現場照片的處理就能看出來,因為參觀完後,我們提出能否以廠區為背景照張合影,也遭到了拒絕,原因是沒有事先提出要求。
在安貝格西門子電子製造工廠餐廳享用大餐
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