在追趕“工業(yè)4.0”的路上，西門子以成都數字化工廠，即西門子工業(yè)自動化產品成都生產研發(fā)基地（以下簡稱“SEWC”）作為樣板工程，意在展示數字化制造如何改寫工業(yè)。但如同西門子所強調的，數字化工廠只是邁向工業(yè)4.0的階段性目標。從數字化工廠到工業(yè)4.0，還有漫長的演進過程。

在數字化制造中，盡管自動化制造是重要的基礎，但數字化制造并不等同于自動化。一般情況下，很多人會以為工廠要實現數字化制造，必須先實現自動化，這其實是一種誤解。

在距離SEWC2000多公里的佛山市，不足半年前正式引進了世界工業(yè)機器人四大制造商之一的德國庫卡公司。后者宣布，將在佛山順德建立其在華的首個機器人研發(fā)基地。

伴隨國內人口紅利逐步消失，特別是在珠三角近年頻頻受困于“招工難”等問題，一場“機器換人”的自動化革命正在“廣東制造”如火如荼地進行。這場變革不僅帶動本地機器人產業(yè)發(fā)展，也引來庫卡等國際機器人企業(yè)陸續(xù)搶灘廣東。

如果說要完全實現“數字化制造”尚需時日的話，那么在當下，珠三角的制造業(yè)如何通過“自動化制造”，破解勞動力成本不斷上漲、勞動力結構性短缺的問題，是最迫切的現實課題。

而數字化制造的其中一個重要基礎，正是實現自動化制造。

在SEWC工廠二樓的自動物流系統(tǒng)部門，無需人員現場監(jiān)控，每天，兩部高速運轉的取料機如同“人”一樣，依靠數字定位迅速地“抽”出對應的原材料，并通過自動傳輸軸，馬上傳送到生產車間。從工廠物料需求信息傳導到自動物流倉庫，倉庫最長只需要30分鐘就能將物料送到了車間，中間無需任何人員操作。

在這座實現了全集成自動化的工廠內，相比同類型的工廠人員最多可節(jié)省50%。

那么，伴隨生產車間內不斷增加自動化設備，以及逐步減少勞動力，在數字化制造的不斷進化中，是否就等同于全自動化？

“要明確的是，數字化制造并不等于全自動化制造。”西門子工業(yè)自動化產品成都生產研發(fā)基地副總經理李永利強調，一般情況下，很多人會以為工廠要實現數字化制造，必須先實現全自動化，這其實是一種誤解。

以手機行業(yè)為例，如果開發(fā)一條全自動化的產線，至少需要半年以上，但按照目前手機行業(yè)的創(chuàng)新周期，一般情況下，一款手機從設計到實現量產普遍只在一個月內。“這時候，生產線上大部分的工作只有依靠人來完成，速度才會更快。”

李永利表示，當行業(yè)的生產線更新周期太快，投入了很高的自動化成本，但生產效率并沒有得到明顯的提升。“所以，全球所有的手機制造方案幾乎都不會用自動化生產線來完成，而組裝環(huán)節(jié)也很少采用機械臂。”李永利說道。

人的生產靈活性不可能被自動化取代

人所具有的生產靈活性在很長的時間內，是無法被機器所取代的。“人與機器的關系是互助的關系。”但當企業(yè)的生產制造過程中，出現需要對復雜信息的尋找和判斷時，可以用機器來替代人。”

李永利的解讀，引出的是對一個深刻問題的思考：在“未來制造”的生產線上，“人”與“機器”究竟是怎樣的關系？兩者關系如何重構？

以手機生產線為例，他認為，人所具有的生產靈活性在很長的時間內，是無法被機器所取代的。“也就是說，人是不可能被替代，人與機器的關系是互助的關系。”李永利說，在未來至少10年到20年，全球范圍內絕大部分的制造環(huán)節(jié)依然需要人去完成。

既然如此，在數字化制造中，哪些環(huán)節(jié)才需要機器去代替人？

一般情況下，當需要更新產品或者材料時，工廠需要通過分析后，才能確定停止生產相關的產品。在這個過程中，整個工廠內部需要溝通設計生產部門、研發(fā)部門、采購部門等部門。

但這些環(huán)節(jié)在成都工廠內，只需要在Teamcenter中更改數據就能完成。數據一旦調整，工廠互聯互通的系統(tǒng)和軟件就會實現自動的更新，并調整出新的生產解決方案。

“可以理解為，當我們涉及到對復雜信息的尋找、判斷的時候，是可以用機器來替代人的。”李永利說道。在這樣的愿景下，引入自動化機器的工廠就像配備了電腦的超市，工人就像收銀員，在傳統(tǒng)的小賣部里，工人要記住商品價格，自行計算商品總價。但實現數字化制造的工廠，就如同同時配備了電腦和掃描器的超市，收銀員只需要按照計算結果收款，而配備的機器就像一個“糾錯員”，幫助人避免出現計算和記憶錯誤。

請工業(yè)化本質在提升質量,而非降低成本

人力成本被認為是導致近年制造業(yè)競爭力下降的原因，但李永利認為，制造業(yè)不能僅僅盯著制造環(huán)節(jié)的成本，應該更加注重供應鏈成本。而數字化制造從一開始就不僅僅是為了降低成本，最大的目的在于提升質量，而高質量并不意味高成本。

近年，國內制造業(yè)遭遇的發(fā)展瓶頸中，人力成本的上漲，被認為是導致制造業(yè)競爭力下降的重要原因之一。

“很多制造業(yè)的企業(yè)主都喜歡談控制成本，但在西門子看來，質量才是企業(yè)的第一競爭力。”李永利反復強調，“質量第一”一直是西門子成都工廠戰(zhàn)略目標首位，而這也是客戶眼中最重要的價值。

事實上，在他看來，很多時候企業(yè)面臨的并不僅僅是制造環(huán)節(jié)的成本，而應該更加注重供應鏈的成本。因為，即使在勞動密集型企業(yè)中，人力成本畢竟只是占據一定的比例，而不是成本的全部。

以一個簡單的例子來看，當一款產品出廠時，它同時擁有了兩個價值，一個是出廠價值，一個是到客戶手中時的價值。“中國很多工廠生產出來的產品，出廠價值不高，但到客戶手中的價值就很高，這就是供應鏈的問題。”李永利說道。

盡管他并不認可僅僅盯著成本來談論“工業(yè)進化”，但李永利強調，數字化制造本身所帶來的高質量并不代表是高成本。

高質量在工業(yè)制造領域的重要性不言而喻。作為耐用品的工業(yè)產品，比如一款海上風力發(fā)電機的產品，一旦出現問題，不僅造成的損失不可估量，而且需要動用到直升機維修，維修的后期成本也非常高。

為此，在實現質量提升上，數字化制造首先是借助自動化產線上的機器充當“糾錯官”的角色，比如當工人少擰了一顆螺絲，機器會自動發(fā)出警示，阻止產品進入下一個環(huán)節(jié)，通過機器的協(xié)助，減少人的出錯。

但在西門子看來，通過機器的“檢查”杜絕人在制造過程的差錯，這只是保證產品質量的基礎一步，由制造質量、研發(fā)質量以及原材料質量組成的產品質量中，更需要的是借助數字化制造去保障研發(fā)質量和原材料質量。

尤其是如何保證原材料質量，一直被認為是制造業(yè)界最具挑戰(zhàn)性的一個課題。

在SEWC的數字化制造中，一個很重要的方式是對原材料進行可溯源式的管理。也就說，在這座工廠內，當來自各地的原材料被運送到車間后，所有的原材料都擁有了自己的“身份證”。這個身份證可伴隨原材料進入生產線，在每一個流程中，都會被相應的設備進行數據的采集和跟蹤，并最終儲存在后臺的數據管理中。

這意味著，一旦有原材料的質量出現問題，工廠可以馬上查找到這一批次的原材料在什么時間點，已經走過哪些生產流程。李永利表示，無論客戶在今后什么時間反饋質量問題，工廠依舊能夠拿出完整的數據，對這些原材料進行追溯，從而保證原材料的質量。

走向工業(yè)4.0,管理自動化才是關鍵

在數字化制造的階段，通過數據交互，已經能夠有效地提升管理效率。但要衡量是否真正走向工業(yè)4.0，不是看生產線自動化水平的高低，而是看管理水平的高低。實現管理的自動化，需要實現管理上人完全聽命于“電腦”，這才是智能制造的未來。

事實上，這樣一座代表著數字化技術如何改造工業(yè)制造的前沿工廠，距離工業(yè)4.0愿景下的智能工廠仍有距離。在工業(yè)4.0的研究中，智能制造和智能工廠一直被認定為兩大研究主題。其中，關于智能工廠，被描繪成是一個分散的、具備一定智能化的生產設備，在實現了數據交互之后，形成了高度智能化的有機體，實現虛擬世界和物理世界的融合。

在SEWC中，關于推進數據交互的工作一直未曾停止過。但對于數字化工廠與智能化工廠之間的差距，李永利認為，最關鍵的一點在于是否真正實現管理的自動化。