博世,世界顶尖的汽车技术供应商和工业4.0前沿技术开发企业,全面了解博世即是触摸到德国工业4.0发展的最顶端。
每年的德国汉诺威暨工业4.0行程,我们必打卡博世,从经营理念到技术革新,从企业责任到人文关怀,博世,几乎成为每次前往德国都不愿错过的制造业标的。

01
秩序,是德企的核心竞争力
“博世公司创立130年,生产流程的构建也有相当长的历史。我们有能力进行小范围生产,也有能力进行大规模高品质的生产。这其中最关键的就是所有的生产必须是‘系统’的。”

有规矩才成方圆,生产秩序和产品标准相结合,结果就是质量的提升。没有秩序,仅谈1.0还是4.0是没有意义的。
“最好的质控,不是最好的质控部,也不是由质控部门来完成,而是搭建生产流程,避免误差,保障质量。设定质控流程会产生成本,但我们认为这种质控流程的投资是完全值得的。”
“博世的哲学是,不能通过测量和控制来达到质量水准,而应通过优化生产流程达到最终的质量标准。在产品开发的最初阶段,我们就要通过选择正确的材料,生产流程,以及供应商,和生产机器,最终可以达到消费者所期待的高质量水准。只要完全掌控流程,就可以保障质量。如果需要通过测量来判断质量是否足够好,那说明生产流程有欠缺,要改进生产流程。”
以一个博世烤箱为例,从不锈钢材料开始就要经过一系列的测试,每一个部件的尺寸由电子感应器进行检测,减少误差,这些是考虑到烤箱的使用寿命。实验室每天烤100个松饼,如果有一个松饼受热不均匀,所有制作程序必须重新调整,直到所有松饼可以呈现同样的金黄色;一个烤箱门需要在实验室打开关上两万次,即使在包装之后也要进行摇晃和碰撞测试,检测包装是否可以保证烤箱在递送时不受损伤。最终包装完成的成品会有2%被打开,重新测试所有功能。

“在很多情况下,我们通过系统性计算进行最终产品‘选择性测试”,这只是最后把关,可理论上来说,最佳的生产流程已经完全可以保障最终产品的质量标准。”
“工业4.0是一个进行时。直到现在,一些已经成熟的技术只适用于大批量生产,而不是小批量生产。工业4.0不仅取决于技术的提升,还取决于生产流程的搭建处在哪个阶段了。我想强调的,一家只有工业2.0水准的工厂是不能直接跳级到4.0的。因为连接工业2.0,3.0和4.0的是精细化管理,精细化工厂生产以及精细化流程。这些只能一步步地改进。”
这是博世集团董事斯托瑟(Werner Struth)的原话,他是工业4.0领域的行家,而博世本身不仅是工业4.0的实践者,甚至已经成为解决方案的供应商。他说,“一个国家可以从有线网络都不健全,就直接跳级到4G网络智能手机;但在工厂生产中,没有实现3.0,实现工业4.0完全不可能。”

这两年,我们所参观的德国企业工厂中,无论是奔驰,保时捷还是博世,工人的工作环境和企业社会责任都是企业十分关心的问题。一间有责任的现代化工厂是对自己的员工和社会都十分负责的。
例如,凡是对人体有极大伤害的生产环节,例如“喷漆”,都是完全用自动化的方式解决,人力被安排在最需要的地方,重体力有机器人做助手。就这还要根据“人体力学”原理不断地应用新技术,在智能工具和工作空间上给工人提供最舒服的工作环境。
02
工业4.0,是一种巨大的能量
Trapp,博士集团工业4.0项目深度开发负责人,一句“我们身上都烙着制造者印记”的开场白,让我们倍感亲切。深入浅出,Trapp为我们展开了博世集团工业4.0的宏伟蓝图和正在涂写的绚丽画卷。
工业4.0到底是什么?浅显而言,越来越多的设备和机器,充斥在生活并连接网络。2020年,约有70亿个终端网络连接,500亿台机器连接,而在1997年,全世界仅有600万台机器与网络有关。这就是工业物联带来的变革,也是工业4.0最易懂的表征。

工业4.0仅是如此吗?答案当然是否定的。在博世看来,工业4.0不仅仅是高度自动化的集成,或是用机器代替人类生产的过程,而最理想的状态应该是利用网络科技,用机器人自动控制科技来辅助人类更好地进行工作。
Trapp说:“机器人的大面积出现和智能化生产的应用,让很多人和企业出现了恐慌,他们担心工业4.0是人类参与制造的终结,但事实上并非如此,我们的目的,是为了让人类的智慧与科技进行完美的结合,而不是抵消人的力量。工作变得更简单,程序变得更合理,人的工作效率才会更高,生产线、产品工艺及检测,包括后期的服务追踪,才会更有效,所有的剩余价值将被最大程度地开发。”
博世公司近年来执行了多个工业4.0的试点项目,在集团内部推行创新,每个分公司都有各自的工业4.0方案和应用研究。2017-2018年,博世公司将旗下每个分公司的方案和应用技术进行大规模的整合,整合之后的工业4.0技术,已经大面积实现了跨行业的应用实验,并正在进一步发挥其巨大的能量。
03
致力,真正高效的绿色生产
我们所参观的工厂是与物流相关的工业4.0案例,Trapp给我们详细介绍了其最新研制的内部应用软件管理系统、工厂能源管理系统以及RFID无线射频识追踪技术,这都是博世公司近些年参与国家项目的一些研究成果。

工人内部工业4.0管理系统是采用触摸式的人机交互图形界面,每个人登陆后权限不同,但都可以看到与自己相关的产品信息、流水线状态等各种详细的信息内容。通过这个系统,可实现人与流水线的信息交流,获取生产线和设备的信息。同时,设备和生产线也可以通过系统将信息主动地反馈给人,这在博世看来,是工业4.0实现智能化的基础。
最新的整个工厂的能源监测系统,通过人机交互软件,可以看到工厂内每一个点的能耗情况,计算机可以自动对每一个发生能源应用能耗的点,进行统一的管理和监控,并进行实时的数据分析。
通过对一段时间的能耗大数据分析,可以获取每一个部位在每一个时间段的能耗特征和参考值,所以当每个能源点出现异常然后增高的时候,说明该能耗电所对应的设备环节出现了问题,就可以进行相应的诊断和排查。
例如,有一个工程类风扇,叶片出现了裂纹,这时,通过一号监控系统就能够实时发现其出现的裂纹和问题,这样就可以在第一时间更换叶片。别小看这一项技术的实现,在通常的生产中,叶片出现裂纹这种小问题,用传统手段实际上是很难排查的,只能等到叶片断裂或出现更大影响的问题时才能够发现。而在这等待的过程中,实际上从出现问题到解决问题的生产过程消耗了更多的能源。因此能源监测系统其实也是绿色生产的一种实现。

RFID射频监控识别技术,能够实现物料和零件等,从进厂时候就在每个环节进行实时监控,这精确度可实现每个产品,每批次,每个环节和流程,通过对整体系统原材料的跟踪和数据分析,可以降低30%左右的存货率,追加提高10%左右的生产效率。
博世,这个庞大的工业帝国正致力各类能源设备的开发,同时为更多的制造型企业提供更合理高效的工业4.0整体解决方案,如今德国制造2030的提出,博世必将成为骁勇善战的先行兵!
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