博世力士樂:“工業4.0”創新技術助力中國實現智能制造

文:2015年8月

導語:《控制與傳動》采訪到博世力士樂中國銷售副總裁劉天鵬先生,為我們解讀了博世力士樂開放核心工程平臺、“工業4.0”模范工廠、“工業4.0”解決方案及實施情況、中國汽車行業的產業升級。

     “工業4.0”戰略自2013年4月德國漢諾威工業博覽會上正式推出,得到德國科研機構和產業界的廣泛認同。博世力士樂積極響應“工業4.0”,在德國洪堡建立“工業4.0”工廠,推出全套的“工業4.0”解決方案,并向中國大力推進“工業4.0”,其創新技術助力中國實現智能制造。

     《控制與傳動》采訪到博世力士樂中國銷售副總裁劉天鵬先生,為我們解讀了博世力士樂開放核心工程平臺、“工業4.0”模范工廠、“工業4.0”解決方案及實施情況、中國汽車行業的產業升級。

博世力士樂開放核心工程平臺及“工業4.0”模范工廠
     8月26日,2015上海國際汽車制造技術與裝備及材料展覽會(AMTS)上,博世力士樂中國銷售副總裁劉天鵬介紹了該公司針對汽車行業的全套“工業4.0”解決方案,展示了博世力士樂開放核心工程平臺(OpenCoreEngineering)、重載應用TS-5輸送線、“工業4.0”生產線。

     其中,開放核心工程平臺可通過手機、平板等簡單方式操控生產線,監控生產;TS-5輸送線可提供高效節能的輸送系統;“工業4.0”生產線可通過開放核心工程平臺連接不同廠家的設備。博世力士樂中國銷售副總裁劉天鵬先生強調,“這套系統可幫助用戶在汽車零部件生產方面,提高產能和生產效率、降低成本和庫存、縮短交貨期。”

     值得一提的是,這是博世力士樂開放核心工程平臺在中國的首次應用。據了解,該平臺在2013年漢諾威工博會上獲得了被譽為“工業界奧斯卡”的Hermes工業技術創新獎。劉天鵬表示,“有了這個平臺,你可以連入不同廠商的控制和驅動,用最習慣的語言編程設置,來操作每一臺機器與控制器。當你的生產線進行‘工業4.0’改造時,使用博世力士樂開放核心工程平臺,無需額外投資,用原有的機器就能完成更新。”

     劉天鵬補充說:“開放核心是指所有的通訊規約都能與平臺連接,并采用最熟悉的語言設定參數,這是博世力士樂巨大的優勢。在行業及‘工業4.0領域’,博世力士樂的開放核心工程平臺是首創。”

     除“工業4.0”解決方案的推廣,博世力士樂還與合作伙伴GaMi在蘇州成立了一個“工業4.0”的模范工廠。該工廠以博世德國洪堡工廠為原型,是洪堡工廠的縮小版。

     洪堡工廠是博世公司第一家“工業4.0”模范工廠。在完成“工業4.0”改造后,洪堡工廠的庫存降低了30%,生產效率提高了10%、生產成本降低了10%。極大提高了生產率、縮短了交貨期,實現了小批量零部件生產。劉天鵬解釋說:“‘工業4.0’工廠切換靈活,能避免生產成本與時間的浪費,這是‘工業4.0’最大的優點。”

博世集團內部與外部的“工業4.0”實施情況
     除推廣,博世力士樂“工業4.0”解決方案在其內外部均有很好的應用。目前,博世力士樂正在推進50余個“工業4.0”項目,包括博世力士樂中國的工業4.0升級改造。“未來幾年,制造業的產業升級會給業界帶來機會。機會是平等的,但先到先得,博世力士樂已經意識到了,無論在內部還是外部,我們都開始做‘工業4.0’的實施。”劉天鵬如是說。

     博世集團在全球共有260家工廠,除新工廠一步到位,其余都在逐步進行“工業4.0”的升級改造。博世力士樂作為博世集團的全資子公司,負責博世在工業領域的業務。博世力士樂在中國有三家工廠,也在進行“4.0”的升級改造。

     據了解,博世力士樂西安工廠的印刷電路板噴涂線改造已完成,并成功投產。武進工廠下一步,實現跨區域工廠連接。即洪堡與武進工廠“工業4.0”互聯網連接,并分享各自的產能。劉天鵬介紹說:“為達到快速交貨目的,接到訂單時,若洪堡工廠的產能正被占用,通過‘工業4.0’跨區域連接系統,發現武進工廠有空位,我們會馬上安排生產。生產完畢,再把產品通過物流,運送給全球各地的客戶。”

     “在外部,博世力士樂正在接洽實施的有五到六家客戶。如:秦川機床。博世力士樂對該公司的齒輪箱生產線進行‘工業4.0’升級,包括五條‘工業4.0’的制造和一條最終的組裝線。”劉天鵬補充說。博世力士樂的“工業4.0”解決方案是定制的,針對博世集團260家工廠和每一個外部客戶的“工業4.0”方案都不一樣。劉天鵬強調說:“與秦川機床的合作,是根據其實際情況、目標、關注點,比如庫存、交貨期、成本等關鍵因素來制定方案。”

     值得一提的是,負責秦川機床集團“工業4.0”生產線的專家與負責洪堡工廠的專家是同一批。“他們了解我們的平臺、軟硬件和輸送系統、設備。”劉天鵬補充說,“博世集團對價值鏈、價值流設計有幾十年的經驗,完全能滿足中國客戶的需求。博世力士樂不僅帶來了‘工業4.0’的系統,也帶來了先進制造的工藝流程與經驗。希望借此幫助客戶實現‘中國制造2025’的目標。”

“工業4.0”解決方案助力中國產業升級
     實現“中國制造2025”的目標,需要轉變思維。劉天鵬表示,“中國的GDP從每年兩位數的增長降為年增長為6%-7%的‘新常態’。原來的以投資擴大產能,以固定資產投資拉動GDP的模式,在國際競爭中稍顯落后。多數企業的自動化水平及理念,介于半自動化和機械化之間,這就是目前中國制造業面臨的難題。”他接著說,“轉變思維成為亟待解決的問題,政府及時地提出了‘中國制造2025’。產能或生產模式要轉型,李克強總理多次提出‘互聯網+’,對制造而言是‘智能制造’。這是產業升級而非簡單的產能升級,給自動化和軟件互聯網供應商提供了機會。博世力士樂緊緊抓住難得的機會,為國家實現‘中國制造2025’,提供最先進、技術含量最高的‘工業4.0’方案。”

     劉天鵬表示:“‘工業4.0’是互聯網信息技術、工業技術和工業智能制造技術結合在一起,與供應商、物流、客戶形成的一條價值鏈,是博世力士樂為中國制造及產業升級提供的幫助和推動。”

     此外,劉天鵬還強調不應該混淆“中國制造2025”與“工業4.0”的概念。他認為“中國制造2025”只是“工業4.0”的一個環節。“‘工業4.0’在德國漢諾威工博會上第一次提出來,是整條產業鏈的概念,通過互聯網技術,從供應商到客戶的價值鏈優化。‘中國制造2025’只提到了制造,還沒有提到物流、用戶和供應商,只是‘工業4.0’的一個環節,即工廠的‘智能制造’。”劉天鵬認為,“‘工業4.0’也好,‘中國智能制造’也好,最關注的無非是三點——質量、成本和交貨期。”

     “工業4.0”解決方案從德國介紹到中國,圍繞著質量、成本和交貨期,針對不同用戶,制定不同方案。“我們有龐大的專家系統,生產流程的BPS(博世生產系統),價值流設計團隊。我們有機床團隊、生產線團隊、軟件團隊,每個團隊都會分批次與用戶進行溝通,了解用戶需求,并以此制定方案。我們的生產執行管理系統,可在任意地點通過互聯網查看指定機器的生產效率、運轉情況……”劉天鵬表示,“萬變不離其宗。質量、成本與交貨期是博世力士樂與用戶都關注的問題,也是我們的‘工業4.0’努力達成的目標。”

     為改變產業發展模式,提升國際競爭力,穩定產品質量。李克強總理敦促中國制造產業轉型升級。“未來幾年,產業升級將會是自動化企業的一大機遇。”劉天鵬補充道,“‘自動化’、‘中國制造2025’與‘工業4.0’三者有聯系也有區別。‘中國制造2025’是‘智造2025’而非‘自動化2025’。‘智造’和‘工業4.0’都代表高度自動化,如果某一工位上人工比機器工作效率更高、成本更低、更靈活,該工位還是會采用人工。”

     據了解,博世力士樂洪堡工廠的生產線依然有2-3個操作工,這是機器人代替不了的。“工業4.0”是在自動化的基礎上,把整個生產流程進行優化,以達到降低成本的目的。劉天鵬補充說:“如何把人融合到整條生產線是關鍵,也是“工業4.0”的主題。“工業4.0”的核心還是人,并非機器人。”

     “工業3.0”歷時30多年,“工業4.0”可能需要20年的時間才能達到巔峰。當所有人對互聯網產生依賴或是認知的情況下,“工業4.0”產業鏈自然而然就會完成。劉天鵬表示洪堡工廠是“工業4.0”的制造環節,下一步博世力士樂會把生產與供應商、客戶等連接起來,形成真正的、完整的“工業4.0”。

     中國制造業是否已做好迎接“工業4.0”的準備?劉天鵬認為要具體問題具體分析,“中國的制造業,除機械制造,還有食品、包裝、消費電子等行業。這些行業的從業人員的素質與觀念差別非常大,有些自動化程度較高,有些自動化水平較低。操作工的水平局限于會用數控系統,甚至手工搬運。所以,不能一概而論。但毋庸置疑,每個行業的領頭企業已具備產業升級的能力。一些整體水平在2.0至3.0之間(不含3.0)的企業,需要3-5年的時間改變思維,在改變思維的同時升級到3.0或3.5,為以后的4.0做準備。”

     真正的“工業4.0”對操作工人的要求較高,在升級改造的同時,必須培養操作工及管理人員,這需要時間。劉天鵬補充說,“中國的排頭兵——每個行業的領先企業,他們有能力、有基礎去實現‘工業4.0’。我們也樂意幫助幫助他們進行產業升級。”

     除各行業的領頭企業,處于“工業2.0、2.5”階段的企業也是博世力士樂的潛在客戶。“我們可以為潛在客戶提供全套解決方案,無論是機加工、輸送線、消費電子還是食品包裝等,博世力士樂都有豐富的經驗,其產品和解決方案遍布全中國。”

     目前博世力士樂在為一個客戶升級3.0。劉天鵬表示:“先提高它的自動化水平和智能水平,升級為工業3.0,再從3.0升級為‘工業4.0’。

”汽車總裝行業是中國“工業4.0”的領頭羊
     劉天鵬認為,中國汽車總裝行業普遍在工業3.0或3.5的水平,其自動化程度非常高,是有望最早形成“工業4.0”產業鏈的行業。博世集團在汽車零部件方面經驗豐富,憑借得天獨厚的優勢,博世力士樂與汽車整車廠在“工業4.0”方面有著密切合作。

     劉天鵬表示,“所有的整車廠都成立了自己的‘工業4.0’辦公室或團隊來與‘工業4.0’的供應商進行溝通。他們必須從現在開始提升操作工的水平,操作工與管理者參與到‘工業4.0’的設計中。”

     汽車整裝廠還是存在人工,劉天鵬表示博世力士樂會與車廠溝通,若某個環節人工的效率是最高的,其“工業4.0”解決方案則會保留人工。

     這也與質量密切相關,人工質量不如機器穩定,加之目前人工成本上漲,許多整車廠新上的線基本無人工參與。使用機器人還是人工,取決于汽車整車廠對生產效率的計算。

     中國一些本土企業,為了保證生產質量,采用全自動化生產線代替人工。對此,劉天鵬表示,“他們的生產線是世界一流的。有時我們相互探討,如何讓生產制造過程更柔性化、更靈活。這也是‘工業4.0’要解決的問題。”

     但全自動化生產線的切換速度較慢,為能更好的解決此問題,劉天鵬給出建議:“引進‘智能制造’和‘工業4.0’可幫助企業解決切換速度慢這一難題。”

     此外,“工業4.0”可實現產品定制。以后的生產,用戶在網上下單,廠家根據用戶喜好進行生產。“夾具和工裝切換的時間縮短很多,使私人訂制不再小眾。‘工業4.0’可以給整車廠提高生產效率、降低庫存,并靈活實現車型、顏色、配置等方面的定制,滿足消費者的需求。”劉天鵬如是說。

     不像不同品牌的同類產品,汽車企業之間的自動化水平很難進行對比。劉天鵬表示,即便是一個工廠、一個品牌,其生產的自動化水平在不同的生產線中的表現也不一樣。最新的生產線往往代表最高的水平。“我們國家的自主品牌,目前新上的線,包括設備,并不輸給合資品牌。很難用工業2.0或3.0來衡量汽車行業,但整個汽車制造業目前新上的線,至少都在工業3.0或以上。中國汽車制造業是升級到‘工業4.0’的第一批先鋒。”

     即使是德國汽車品牌,其總裝線也沒有完全“工業4.0”化,都還在實施的過程中。“工業4.0”不只是制造。劉天鵬表示,“工業4.0”是從客戶需求開始,一直到供應商,整個過程均為無紙化、互聯網化。“工業4.0”不是一個標準產品,它是一個龐大的系統工程,唯一可以比較的就是生產效率、生產的周期、節拍,但這些東西都是保密的。從生產技術來比較相當困難。“實施‘工業4.0’,還有相當長的路要走。”劉天鵬感慨道。

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