你相信嗎?在不久的將來,我們吃的藥是根據每個人的基因來配方的;我們的早餐可以根據個人的口味和營養(yǎng)需求來調配生產;工廠生產線可以按照工人希望的時間開工,無需擔心下午3點沒法去接孩子;生產車間里是機器告訴機器下一步做什么,而非中心控制臺的技術員在操作。
或者可以想象這幅圖景,當家里的冰箱能夠自動感知牛奶缺少,自動向工廠發(fā)送送奶信息,工廠則針對你的口味定制生產牛奶,標有你的名字,之后牛奶就會被及時送到你的家里。
再設想某日,你突然想要一輛汽車,就可以拿出手機,點開APP,輸入你的定制化要求,就只需坐等工廠安排生產、組裝和配送;并且通過網上定制一輛車,幾個星期后你就可以坐到車內駕駛,而這在以前是難以想象的。
這些未來圖景預示著人們對產品的追求將不再是千篇一律的大眾化產品,取而代之的是多種多樣、個性化、優(yōu)質的產品。未來的數字化工廠追求的目標將不再是工業(yè)化的大規(guī)模生產,而是多品種、定制化、優(yōu)質和高效。
這樣的定制化智能生產,或許并不遙遠,數字化工廠將不再只是由大型設備堆砌起來的機械巨獸,而是需要一套軟硬件密切配合,能夠及時感知并識別客戶定制化的需求,并以最大的靈活性滿足這些需求。
消費者需求將更加多樣化
在2016德國漢諾威工業(yè)博覽會時,奧巴馬收到了西門子CEO凱颯送出的一份別出心裁的禮物——卡拉威高爾夫球桿。值得注意的是,這是一支能體現制造業(yè)未來科技的球桿,它采用西門子PLM軟件進行設計和測試。在虛擬的環(huán)境中,數字化將它打造成為助力球員分分鐘打出“信天翁”的利器。
事實上,在2016漢諾威博覽會西門子的展臺上,還有很多數字化打造的高科技產品——Firewire環(huán)保沖浪板,讓頂級沖浪運動員KellySlater時刻發(fā)揮出最佳實力;最安全的輕型黑鉆登山器,幫助兩位極限運動選手徒手攀上優(yōu)勝美地國家公園900多米的黎明墻。
上述這些數字化產品的出現,也預示著,企業(yè)間通過低廉的生產成本進行同質化競爭的傳統大批量生產時代已經結束。隨著互聯網攜帶大數據而來,制造企業(yè)家們一覺醒來,卻發(fā)現客戶需求變了,消費者對產品的需求越來越多樣化、個性化。
以傳統的快消品行業(yè)為例,德國有個知名的洗發(fā)水品牌AlpecinCoffein,該品牌是由百年化妝品企業(yè)Dr.KurtWolff集團生產。不過,即使是百年老店,也不能忽略客戶需求的變化,正因為人們對洗發(fā)水種類的需求越來越多,這家百年老店也開始轉型。
西門子及合作伙伴Fesco共同設計的創(chuàng)新工具,正好滿足了Dr.KurtWolff集團的需要,這一工具可以實現在同一條生產線內生產不同類型的洗發(fā)水,并處理不同的容量瓶型,生產的靈活性和效率都提高了,新品上市時間也大大縮短了。
以工業(yè)品行業(yè)為例,人們在選購中意的汽車時,從顏色、發(fā)動機到車型都希望由自己決定,而當汽車制造企業(yè)運用了西門子的數字化企業(yè)解決方案后,工廠就可以按照消費者預想的汽車樣式進行批量化定制生產。
該案例在不需要人工干預的情況下,針對不同車型,可以從倉庫調出所需要的動力總成托盤排成相應的生產序列,為工人操作提供具體支持。目前,這一系統經應用在華晨寶馬的鐵西工廠內,并且為實現華晨寶馬的最終目標——將鐵西工廠打造成一個全球生產靈活性最高的工廠,使其一個生產線能同時生產多個車型——提供了很大的幫助。
數字化企業(yè)改進生產流程
以上,只是數字化技術幫助各行各業(yè)造出更好產品的冰山一角,而事實上,我們已經迎來了一場數字革命:工廠面對廣泛的消費群體時,需求的種類將是多種多樣的,而數字化技術則將大大改變行業(yè)現狀,數字化也將成為企業(yè)發(fā)展的根本。
從數字化企業(yè)的構成來看,首先需要一套優(yōu)秀的工業(yè)軟件解決方案,涵蓋端到端整個生產過程,從開發(fā)到生產,直至最后的系統服務。其次,需要一套可以確保聯網數據無縫交換的高效通信系統。
再次,數字化企業(yè)還需要具有可靠的信息安全解決方案,確保生產信息在當今在線網絡環(huán)境中安全無虞。最后,還需要專業(yè)的工業(yè)服務,通過數字化方式,大幅提升企業(yè)的實際凈產出。
傳統企業(yè)的運營可分為五個階段:產品開發(fā)、生產規(guī)劃、生產工程組態(tài)、生產實施及服務。不過,與傳統方式不同,在數字化企業(yè)的運營過程中,這五個階段并不是按照時間的先后順序排列,而是作為一個整條全集成系統。所有相關數據在各個階段分別采集、傳輸和分析,支持所有階段交互訪問。
目前,西門子所提供的產品已經可以在多方面幫助工廠實現數字化生產,例如,流程設計更加優(yōu)化、產品上市周期縮短、生產效率更高等等。
例如,西門子工業(yè)軟件Tecnomatix使制造企業(yè)能夠通過虛擬方法,完成對機器人及自動化系統,包括具有可變生產組合的高度自動化工廠的開發(fā)、仿真及試運行。
Tecnomatix及自動化設備規(guī)劃方案使制造企業(yè)不論使用生產單個產品的專用生產線,還是使用混線模式的生產設施,均能夠縮短新產品的上市時間。此方案可應用于由機器人、人工及其他設施組成的生產系統。
另外,西門子的工業(yè)云平臺——Mindsphere則憑借其開放性為工業(yè)企業(yè)提供數字化服務:首先,客戶確認的所有企業(yè)數據將按照指定時間間隔進行收集并上傳到Mindsphere中;之后,該系統對這些數據進行分析并據此制定各種優(yōu)化措施。這種數據的智能應用不僅可以顯著提高生產效率,同時還能充分發(fā)掘企業(yè)的生產潛力。
定制化生產前景可期
現在的市場已經進入到一個以個性化定制來滿足各式需求的時代,”私人定制”的趨勢越來越明顯,為客戶提供有針對性、個性化產品將變得尤為重要,高端智能解決方案與定制化服務將成為新的增長引擎。
事實上,“私人定制”為消費者帶來的好處也是非常廣泛的,消費者可以以更便宜的價格獲得更好的質量產品及服務;消費者眼前的選擇也更多,不再是千篇一律的同質化產品,而是充滿個性的定制化產品。
例如,耐克公司的客戶會要求在運動鞋表面繡上公司名稱,工廠就必須基于客戶需求完成個性化小批量生產;然而,在個性化定制與大規(guī)模的標準化生產之間存在著天然的矛盾,定制化生產則意味著高成本和長周期。
這就為生產提出了新的要求,而數字化企業(yè)在滿足這些新的要求時則可以大有作為。在最初的產品開發(fā)階段,就要開始對創(chuàng)新產品進行數字化設計、測試和更改。并在第一個成品加工成型之前,完成了數字化產品的建模。
之后再通過這個模型進行虛擬測試并確定產品的工作特性與性能。在最理想的情況下,設計人員根本無需對最終產品進行任何修改,第一件原型即可滿足產品的面試要求。
而為了應對這種需求,西門子也開始思考,如何使工廠能夠快速響應消費者和客戶企業(yè)的需求,提高從產品設計到產品生產的效率,同時還要降低成本,提高定制化產品的性價比。并且,西門子也會從企業(yè)實際出發(fā),為其制定相適應的應對策略。
但是仍然需要制造業(yè)警醒的是,從傳統工廠到未來的數字化工廠并非一朝一夕能夠完成,企業(yè)首先要實現基礎的自動化,再實現數字化,然后才能夠向定制化邁進。