
傅曉明(歐洲科學(xué)院院士、哥廷根大學(xué)終身教授)
以下為傅曉明院士的演講速記,中制智庫整理——
各位領(lǐng)導(dǎo),各位朋友,早上好。我今天給大家介紹的是制造業(yè)汽車的數(shù)字化轉(zhuǎn)型一些思考。首先我會介紹數(shù)字化工廠怎么來做規(guī)劃,第二是實施的兩個案例,最后講講汽車零部件怎么做數(shù)字化。
數(shù)字化企業(yè)的應(yīng)該如何規(guī)劃?
首先國家從數(shù)字化、智能化的戰(zhàn)略來講,其實一方面是對企業(yè)總體發(fā)展趨勢的要求,另外也是從企業(yè)個體來講也有這種必要。所以我們怎么緩解個性化定制、系統(tǒng)生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量之間的矛盾,怎么達到系統(tǒng)資源的最優(yōu)化,這是從宏觀來講,整個制造業(yè)存在這么一個總體的要求。從企業(yè)一個個體,包括汽車業(yè),我們也希望對于這一類制造業(yè)企業(yè)進行各種價值鏈分析,進行系統(tǒng)集成。在信息基礎(chǔ)設(shè)施和大數(shù)據(jù)的環(huán)境下,包括對它的生產(chǎn)、研發(fā)、運營等各種不確定性進行建模,進行優(yōu)化、決策,這樣全面提高企業(yè)的競爭力。
從數(shù)字化企業(yè)的整體規(guī)劃來看,我們可以看到,基本上可以劃分為五層。最底下有一個社會層,也就是說有基本的需要管理的各種設(shè)備。然后是控制層,控制這些設(shè)備的運轉(zhuǎn),還有運營層,包括怎么去管理這些。此外還有工廠的,從工廠的級別進行層次上的管理。最后從企業(yè)級別,這樣不同的層次,從企業(yè)的資源到執(zhí)行系統(tǒng),以及現(xiàn)場的自動化,這是作為企業(yè)數(shù)字化的核心,當(dāng)然也涉及到倉庫管理和產(chǎn)品生命周期的管理。這樣把它整個企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展和運營綜合來調(diào)配它的相關(guān)資源,并且把它的各類信息一體化打通,讓不同系統(tǒng)之間的互通,讓他們能夠得到效益的增加,這就是整個作為數(shù)字化企業(yè)的一種規(guī)劃方法。
我們怎么去結(jié)合數(shù)字化以及精益方法論兩種方面的考慮,怎么來提高它的效益?首先我們需要從企業(yè)的戰(zhàn)略、企業(yè)的服務(wù)(出發(fā)),對整個企業(yè)進行一個定位,分析它的各自流程,到底有哪些事情可以進行自動化、流水線化,并且做全局最優(yōu)。
在分析具體的價值鏈,一個一個去優(yōu)化它的價值鏈,在此基礎(chǔ)上進行提煉建模,仿真,最后有一個概念叫做“數(shù)字孿生”,你將把了解到的信息,在一個跟現(xiàn)實系統(tǒng)并行的情況下,進行仿真,并且做相應(yīng)的計算、驗證及優(yōu)化。當(dāng)然,這是一個反復(fù)的慢慢提高的過程,逐步提高的過程,最后綜合得到一個信息化的方案規(guī)劃。在得到這個規(guī)劃以后,還要進行落地執(zhí)行,需要各個部門一體化,有一個綜合性的部門來進行管理。這就是一個生產(chǎn)的生命周期,包括物流,包括售后,包括生產(chǎn)的各個流程,都會體現(xiàn)出來通過精益管理和數(shù)字化的綜合結(jié)合在一起進行優(yōu)化決策,并且執(zhí)行,能夠體現(xiàn)出來數(shù)字化工廠的益處。
這里講到,剛才提到幾個。一個就是在做數(shù)字化轉(zhuǎn)型的時候,需要考慮到根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)驗怎么進行規(guī)劃,把它的流程模塊化。參照行業(yè)的優(yōu)秀案例,加進你對本企業(yè)的理解,進行規(guī)劃優(yōu)化布局。
第二,要考慮精益價值化分析。也就是說根據(jù)物流、根據(jù)人流、根據(jù)信息流,各個方面進行價值流的優(yōu)化和布局,在此基礎(chǔ)上還要根據(jù)它的模型進行仿真優(yōu)化分析,反饋給精益化設(shè)計的團隊進行迭代。最后形成一體化的信息化規(guī)劃方案。
從設(shè)計出來的數(shù)字化轉(zhuǎn)型后的企業(yè)基本上可以有以下部分組成:在工藝系統(tǒng)的集成基礎(chǔ)上,有若干個模塊。一個是在生產(chǎn)計劃的導(dǎo)入問題,提高它的計劃準(zhǔn)確性和執(zhí)行力,從物流倉庫的角度加上各類物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,讓它互聯(lián),讓它能夠精確發(fā)現(xiàn)它存貨和配料等各類指標(biāo)的最優(yōu)化。此后可以進行在生產(chǎn)過程的自動化,加上數(shù)字化的質(zhì)檢和設(shè)備監(jiān)控,以及數(shù)字化的管理,在此基礎(chǔ)上再建立可視化平臺,展示現(xiàn)在系統(tǒng)的運營狀態(tài),從而在全局中進行質(zhì)量跟蹤和管理。在整個生產(chǎn)、運營以及物流和銷售的各個方面,對企業(yè)的各種商業(yè)和生產(chǎn)行為進行監(jiān)控和提高。
實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的兩大成功案例
這里我稍微簡單介紹兩個在現(xiàn)實系統(tǒng)當(dāng)中已經(jīng)覆蓋的運營,都是在中國的市場。一個是三一重工的18號廠房,這是亞洲最大的智能化制造車間,也是工信部的示范項目,所以從2008年開始,它是非常大的一個投入。能夠把人、機、料、法環(huán)資源全部有效在線,把相關(guān)流程全面打通。它以數(shù)據(jù)為平臺,以它的效率為目標(biāo),綜合把相關(guān)的計劃排放、現(xiàn)場執(zhí)行、物流、質(zhì)管等一系列全打通了,這樣大大縮小了生產(chǎn)周期,而且也大大提高了可靠性。
第二個案例是特變電工南方智能電網(wǎng),這么一個數(shù)字化工廠項目,它引進一個概念,叫“數(shù)字孿生”,就是它把初期產(chǎn)線,比如用到參數(shù)建模以后進行仿真,再優(yōu)化設(shè)計。所以它實現(xiàn)了總體的生產(chǎn)成本大大降低,提高了它的競爭力,通過這樣它可以充分發(fā)揮企業(yè)的效益。
汽車零部件企業(yè)存在瓶頸,該如何實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型?
因為在座各位很多都是做汽車零部件的,我也單獨把這部分做出了一部分的思考。一方面在汽車零部件行業(yè),它是一個非常復(fù)雜的局面,現(xiàn)在整車已經(jīng)由各個整車企業(yè)做了很多的自動化流水線,我也帶一些來自中國的學(xué)生去參觀過大眾汽車的工業(yè)4.0生產(chǎn)線,在沃爾斯堡。包括在中國的一汽、二汽,很多綜合性生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)做得比較不錯,但是在零部件企業(yè)其實還存在很多瓶頸。比方說上游壓價、下游漲價,跨國企業(yè)之間還以不同方式競爭,有很多方面的挑戰(zhàn),同時財務(wù)和成本也有很多的限制。供應(yīng)鏈和設(shè)計質(zhì)量各方面也有帶來很多不同的需求,這樣這個行業(yè)其實是面臨的壓力巨大。
這種情況下,我們怎么看汽車零部件的數(shù)字化水平呢?第一生產(chǎn)規(guī)模汽車設(shè)計的理念、技術(shù)的水平,包括生產(chǎn)的規(guī)模,有可能很多時候還是人工、半人工或者自動化、半自動化結(jié)合的程度,在整個行業(yè)來講還沒有達到一個高度的數(shù)字化水平,所以這個方面怎么能夠提高呢?
我們也對來自整車和零部件行業(yè)的數(shù)字化情況做了一個預(yù)演。這里有幾個標(biāo)桿,比如待會兒會介紹德爾福派克,這是一個美資企業(yè),他們在這個領(lǐng)域是做得非常棒的零部件企業(yè)了。我們認(rèn)為這是一個很好的標(biāo)桿企業(yè),它從研發(fā)、營銷、管理、制造、協(xié)同、決策等各個方面都已經(jīng)采用了自動化流水系統(tǒng)、信息化的管理系統(tǒng),以及可視化的各類支持,它不光設(shè)備是單獨的設(shè)備,它是連在一起的,資源管理和物流以及生產(chǎn)管理又是聯(lián)系在一起的。
這就是我認(rèn)為作為一個制造企業(yè),你應(yīng)該打通各個方面,你不能說我管了人事財務(wù),我就只管這個,我去看它的設(shè)備就看一個一個的設(shè)備,而不是想著整個生產(chǎn)流程�,F(xiàn)在條塊分割會帶來不同的障礙,在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的時候,大家非常要注意的就是各種設(shè)備的提供商,如果他不提供給你一個公開的接口,讓你的設(shè)備產(chǎn)生數(shù)據(jù),人員產(chǎn)生數(shù)據(jù),你就不能形成數(shù)字化的基礎(chǔ)設(shè)施,讓資源共享、信息共享,進行優(yōu)化決策的過程。
這里就剛才說到中美合資企業(yè),這家800多人的企業(yè)有一個功能,從管控的角度,它是集權(quán),它可以選擇不同的方式,比方說它的母公司和子公司之間怎么管理,既可以分散式管理,也可以集中式管理,它可以人事集中,也可以生產(chǎn)集中,你可以選擇不同的運營模式。
這里可以看到從管理的決策和運營的決策,它分別采用了不同的自動化和數(shù)字化的一些手段,包括建立了資源管理、財務(wù)管理、研發(fā)供應(yīng)鏈管理,以及協(xié)同辦公、IT管理等等,它達成了數(shù)字化一體的綜合流程管理。包括從生產(chǎn)運營的角度,還有質(zhì)檢,都達到了數(shù)字化、自動化、智能決策的一體化系統(tǒng)。所以我們認(rèn)為它是一個很好的標(biāo)桿。
給大家一個推薦,如果想把零部件智能化設(shè)備方面盡可能利用一些智能設(shè)備,包括它的智能設(shè)備的數(shù)字化,你可能會受益匪淺。比方說在一些機器人的使用,再比方說一些智能設(shè)備的使用,可以大大提高你的自動化水平和數(shù)字化決策,以及綜合評判系統(tǒng)。時間關(guān)系,我就講到這兒,非常感謝大家和大會的邀請,再次感謝,謝謝。









