工业4.0时代,旧设备该何去何从?

发表于: 2019年2月19日

工业4.0即基于智能工厂、自动化、集成和物联网的第四次工业革命,这一概念发展自以亨利·福特(Henry Ford)发明的现代化装配线为象征的工业2.0。

在1月15日美国密歇根州诺维举办的“汽车工业的塑料与橡胶应用”(Plastics and Rubber in Automotive)会议上,James Ricci在“工业4.0与自动化工厂”(Manufacturing 4.0 and the Automated Factory)闭幕专题研讨会中提出了这一观点。Ricci担任研讨会主持人,同时他还是Harbour Results Inc.的首席技术官。

“工业3.0的标志是我们开始引入机器人等自动化技术,计算机和控制器在这时候出现了,并且开始应用于生产领域。”Ricci说道,“接着,到80年代,我们通过全球化拉近了世界的距离,并利用计算机等自动化工具扩大企业规模——我们称这段时间为工业3.5……将来,我们也许还会迎来工业5.0。说不定,工业4.5将能够通过人工智能、深度学习以及人机协作来彻底消除浪费,提高效率。这正是我们今天讨论的重点。”

Ricci用人体构造来解释技术与工业4.0的关系:自动化相当于肌肉,机器人相当于人体感官,互联性则相当于神经系统。

“没有人会去关心神经系统,但它在人体中至关重要。同样,有了IT基础设施,各项生产工作才能实现协作和沟通。最后,在工业4.0中,最重要的就是将所有信息提供给“大脑”,这才是关键所在,因为我们其实是通过大脑来变得更加聪明。”他说道。

大型模具制造商Hi-Tech Mold and Engineering Inc.和Baxter Enterprises LLC总裁Shaun Karn称,在实施工业4.0方面,他正在研究如何采集更多的数据并利用数据进行预测或做出更明智的决策。

汽车零部件供应商佛吉亚北美公司(Faurecia North America)先进制造与供应链负责人Matt Myrand表示,该公司的数字化转型是由客户驱动的。

“客户希望降低生产成本、提高产品质量,并且希望我们的设备更具数据驱动性、停机时间更短。”Myrand说道。

惠普3D打印商业扩张与发展全球负责人Michelle Bockman表示,大众普遍以为惠普只是一家2D打印机公司或个人电脑公司,但这其实是误解。她指出,惠普早在2015年就决定进军3D打印市场,并于2017年中旬交付了第一批工业3D打印机。

“我们进入3D打印市场的时间相对较晚,另外汽车绝对是我们重点关注的领域之一。”Bockman说道,“在工业4.0时代,我们的客户非常注重生产力。他们希望设计出此前无法设计的东西,包括复杂的晶格结构,以及那些传统制造业难以设计和生产的东西。事实上,我们只是在帮助客户探索不同的商业模式,帮助他们以全新的方法实现更快上市。”

Bockman表示,工业4.0背后的商业驱动因素包括“定制化和个性化”以及成本与产品上市时间。Karn表示同意并指出,最大的驱动力是“对成本和效率的追求”。

迈出第一步

那么,在工业4.0时代,旧设备该何去何从?参与研讨会的嘉宾们指出,生产商不用把旧设备扔掉,但需要对它们进行升级或翻新,以跟上不断发展的技术。

“我们有用了30年的旧设备,也有仅用了3个月的新设备。”Myrand说道,“我们面临的挑战在于,如何确定合适的传感器和数据,以及如何将设备联网来获取有用的数据并将其传输到数据库中。不过,我们现在有环境传感器,有能够外接在所有设备上的振动传感器,因此依然可以获取很多数据。虽然我们通过这种方式得到的数据可能没有现代化设备那么全面,但我们依然可以获得足够的数据,并且好好地将它们利用起来。”

商业分析软件与服务公司赛仕软件(SAS Institute Inc.)的汽车与制造负责人Michael McGrath表示,关键是要迈出第一步。

“我想,在座的每一位……都有一些能够进一步提高良率并最终降低废品率的地方,那么大家不妨就从这些地方开始,迈出第一步……我们可以利用各种云系统来获得我们所需要的分析工具,这些工具对用户非常友好,可以为我们提供帮助。”McGrath说道。

研讨会主持人Ricci表示,在美国,95%的制造工作都是由员工数量不超过100名的公司完成的。接着,他问道,为实施工业4.0,员工需要拥有哪些经验。

Myrand回答道,任何经验都是可以传授的,前提是“员工必须拥有增长经验的意愿、动力和热诚,以及管理层的支持”。

“我猜想,许多人一想到工业4.0或制造分析,就会产生一种畏惧心态,以为这会需要大量编程之类的工作。但实际上,包括Harbour Results Inc.在内的大部分数据公司,都已经把高难度的编程转化为了简单的拖放操作。”McGrath说道。

Bockman表示,对制造商来说,雇用拥有工业制造背景的员工,再培养他们的软件操作技能,可能要比雇用软件开发人员,再培养他们的制造技能简单一些。

“当然,如果能二者兼而得之,那就再好不过了。”她说道。

技术投资的回报取决于投资本身。

“我们发现,基本上不到1年,有时甚至只需4到5个月,技术投资就能得到回报,哪怕仅仅是通过提高生产力并辅以预测性维护软件来防止出现停产。大家都知道停产期间每个小时的成本有多高,如果我们能够避免停产,那么我们的技术投资很快就能回本,同时我们还能提高生产效率。”Karn指出。

McGrath表示认同Karn的观点。

“赛仕软件要求我们世界各地的团队均把价值摆在第一位。”他说道,“我们将与多家制造商合作,研究并确定会对业务产生影响的具体情况,正如Shaun Karn所说,如果有公司正在对两种软件进行增量投资,那这两种软件都会产生影响,除非采用云系统。在与我们合作的大型公司中,大部分公司的投资都取得了回报,有些第一年就回本了,有些则在几年内回本。”


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