西子集團(tuán)首席信息官 高瓴
西子是典型的裝備制造企業(yè),公司產(chǎn)業(yè)按照老板的說法是一個工字,最上面是航空,是做航空配件,當(dāng)中是電梯,西子產(chǎn)業(yè)里面最有名的就是西子奧的斯電梯,包括做地鐵屏蔽門等等。公司有一句話,大國重器,工字立國,裝備強(qiáng)則國強(qiáng)。國與國之間的爭,往往都是裝備制造之爭。我們是屬于中國500強(qiáng)企業(yè),主要是做裝備制造,總部是在杭州。
我們一共有五個集團(tuán),最大的一塊集團(tuán)是電梯,我今天要跟大家分享的也是電梯這塊在工業(yè)4.0上的一些發(fā)展和現(xiàn)狀。鍋爐我們當(dāng)時是收購了杭鍋集團(tuán),重工包括鋼構(gòu)、電力這些。航空目前成為空客包括波音的A級供應(yīng)商。公司大了必然要做多元化,所以說IT很困難,為什么?我們什么都有,這里只列了一部分。像我們百大集團(tuán)是做零售,興華園是做房產(chǎn)的,有金融、典當(dāng)、農(nóng)業(yè),所以說整個IT架構(gòu)非常復(fù)雜,涵蓋了若干個行業(yè)。
我知道在座各位對工業(yè)4.0也耳熟能詳了。我們其實(shí)一直認(rèn)為,中國的很多企業(yè)目前還處于3.0的狀態(tài),但是已經(jīng)開始要做4.0了。在這里面會發(fā)現(xiàn)很多自動化,其實(shí)都還沒做好,我們怎么來做虛實(shí)融合?這一塊實(shí)際上是每一個CIO在做,是實(shí)現(xiàn)所謂工匠精神的時候非常難做的一塊。所以我們做工業(yè)4.0這塊尋找的合作伙伴是西門子,這個也是非常巧。當(dāng)時提到實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0有這樣幾個途徑??梢钥吹綑M向價值鏈的一個整合,縱向通過MES打造數(shù)字化工廠,最后垂直集成和網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng),然后來實(shí)現(xiàn)物理信息系統(tǒng)的APS。
我們開始做規(guī)劃的時候,在浙江的臨安新建了一個電梯產(chǎn)業(yè)園,引入了大量電梯頂尖行業(yè)的ABB機(jī)器人和加工設(shè)備,信心滿滿地砸了很多錢,但是第一天就出現(xiàn)了問題。這個問題是什么?當(dāng)時我們用了兩個機(jī)器人,但是機(jī)器人效率太高了,2小時就把全天活都干掉了。所以帶來一個后果,每次老板帶人或者他自己來參觀,永遠(yuǎn)發(fā)現(xiàn)機(jī)器人是站在那不動的。為什么?因?yàn)檎麄€產(chǎn)線協(xié)調(diào)各方面沒有做到位,機(jī)器人一天就工作1個小時,所以我們多條流水線都會出現(xiàn)這個問題。
我不知道大家對電梯這個行業(yè)有多少了解,我做了16年ERP,個人認(rèn)為電梯是我目前碰到的最難做的行業(yè)。舉個簡單例子,在中國所有電梯都是make to order,所有東西都沒辦法標(biāo)準(zhǔn)化,每一個電梯很多東西都不一樣,會有無數(shù)種奇怪的組合。所以我們做電梯的時候無比羨慕做汽車或者其他設(shè)備,他們的標(biāo)準(zhǔn)化程度比較高,電梯的標(biāo)準(zhǔn)化程度相當(dāng)?shù)?。帶來一個做法就是所有的物料都要帶參數(shù),常用的有兩百多個參數(shù),做齊了基本上有六百多個參數(shù)。這些參數(shù)決定了物料,而物料號一旦超過了我的參數(shù)范圍,它又變成非標(biāo)。所以我們在做整個信息化過程的時候,光主數(shù)據(jù)這塊就花了相當(dāng)多時間。
我們當(dāng)時就準(zhǔn)備將人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的技術(shù)全部整合在一起,來實(shí)現(xiàn)智能制造、精益生產(chǎn)。從國內(nèi)外找了七八個供應(yīng)商,最后選擇了西門子一起來推動我們的工業(yè)愿景落地。在這一塊可以看到,當(dāng)時整個項(xiàng)目有很重要的一點(diǎn),叫做先進(jìn)排程,就是APS。我們在ERP上線的時候發(fā)現(xiàn),ERP出來的工單根本沒有辦法指導(dǎo)車間生產(chǎn),所以我們一直有一種說法,ERP實(shí)施一百步還差了一步,這一步實(shí)際上就是如何把整個物流系統(tǒng)、工單系統(tǒng)和MES集中在一起。
這里跟大家分享一些電梯的合同,電梯的合同一般很早就簽了,但不是立刻生產(chǎn)的,因?yàn)槲覀儾恢婪慨a(chǎn)商什么時候裝電梯。所以要一直等,等到他要裝了,那個時候他得先付錢,不然我們不敢生產(chǎn),因?yàn)樯a(chǎn)完了我們沒法再賣給別人。但是生產(chǎn)時間只有幾天,生產(chǎn)過程中整個排程非常緊,而且經(jīng)常有插單。所以在這里我們尋找了一個先進(jìn)排程APS作為突破口,整合生產(chǎn)執(zhí)行。
電梯牽扯到好幾塊,比如一個電子鍵的生產(chǎn),它的所有綜合鍵都會組裝到電梯電機(jī)箱,一般大家內(nèi)部溝通就是說幾號箱,不同的東西裝在不同的箱子,所以如果少了任何一個,那整個電梯就廢了。所有箱子都是直接運(yùn)到工地的,在這種情況下,一旦在工地拆箱,少一個東西一個電梯就沒辦法裝了,所以我們在整個過程中還需要加強(qiáng)協(xié)調(diào)性的管理。
在整個過程中我們需要根據(jù)客戶的需求來進(jìn)行配套生產(chǎn)。作為工單要按照顏色重新整合,我們盡量都是把同樣的顏色湊在一起去噴粉,但是噴完了以后又得拆。所以在做整個4.0落地的時候會發(fā)現(xiàn)一個很痛苦的問題,就是工單需要不斷地組合拆分,整個生產(chǎn)線很長。要實(shí)現(xiàn)整個產(chǎn)能的平衡需要知道所有設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況,所以我們通過PLC對所有設(shè)備進(jìn)行整合,任何一個工單往下走的時候,相對應(yīng)的技術(shù)文件、圖紙,甚至加工程序都通過工業(yè)4.0項(xiàng)目直接派發(fā)到設(shè)備上,從而提高效率。在這個過程中追蹤是非常重要的,我們在實(shí)施ERP的時候就提出了一個口號:沒有用條碼的ERP不是一個好的ERP。同樣沒有用條碼的MES根本沒法用。
我們一開始提倡要做零庫存,結(jié)果做零庫存原材料庫存是沒了,但是半成品的庫存就非常地大,半成品的缺料也成了問題。上下游工單必須同步生產(chǎn),否則沒辦法成套交貨,而MSP又受限于材料的卷帶,沒辦法批量生產(chǎn)。
目前在臨安工廠有14條線,最后產(chǎn)出了一條裝備線,前面13條線必須按照一個比較好的節(jié)拍,根據(jù)APS提前做好的計(jì)劃全部整合,它可以不同時間開工,但是一定要在最后同時到達(dá)裝配線,然后在裝配線最后裝箱。在這個過程中,我們利用了六步走逐步實(shí)現(xiàn)制造工廠的數(shù)字化。首先通過工業(yè)以太網(wǎng),以識別編碼來作為基礎(chǔ),在這個基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理,包括生產(chǎn)排程、制造管理等等。講到這里我跟大家起來分享我們當(dāng)時的一個案例:制造業(yè)都很苦的,利潤也比較低。所以我們在買設(shè)備的時候就拼命地砍價,結(jié)果是很多設(shè)備買過來了,發(fā)現(xiàn)不帶PLC的程序或者其他模塊。我們再去詢價的時候發(fā)現(xiàn)那都是天價,一個接口都要幾萬美金。
所以后面我們跟老板提出,智能設(shè)備采購必須要IT審批。通過工業(yè)4.0我們深刻體會到:如果沒有提前規(guī)劃好,沒有在審批上去控制,要把PLC所有的東西買齊,花的錢比4.0還多,這就導(dǎo)致我們的項(xiàng)目直接崩潰了。在這個情況下,我們和設(shè)備廠商進(jìn)行了多次不太友好的溝通和協(xié)調(diào),最終以非常低廉的價格滿足了這一塊。
所以我覺得大家如果要做工業(yè)4.0,回去第一件事情一定要檢查一下智能設(shè)備,包括工業(yè)機(jī)器人,貼片機(jī)、高級加工機(jī)床,它的底層PLC程序供應(yīng)商是否已經(jīng)提供?否則這一塊我們很容易受制于人。通過PLC的集成可以把整個控制系統(tǒng),人機(jī)界面,包括傳感器、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)據(jù)自動采集整合在一起。
我一開始覺得這個工業(yè)4.0不就是在原來MES的基礎(chǔ)上多加一點(diǎn)傳感器嗎?實(shí)際上這個想法是不對的,在整個實(shí)施過程中前期規(guī)劃非常重要,決定了后期項(xiàng)目的成敗。
到第四步實(shí)現(xiàn)物流的自動化,這塊實(shí)際上我們目前做的還比較弱,整個虛擬工廠布局也是剛剛才開始。一個虛擬工廠的布局,包括物流系統(tǒng)、立體倉庫、自動輸送機(jī)。自動輸送這一塊也僅僅在一小部分,幾條線上有一些應(yīng)用,我覺得這一塊很好實(shí)現(xiàn)了數(shù)字工廠的基礎(chǔ),在這個基礎(chǔ)上我們就能做第五步全自動化集成。
這里面最重要的就是高級排程,我們把項(xiàng)目一大半時間都用在高級排程上,因?yàn)樗?jì)算的數(shù)據(jù)太大。不管是德國的工業(yè)4.0,美國的物聯(lián)網(wǎng),還是我們中國的2025,實(shí)際上大家搶占的一個很重要的問題就是標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)之爭,實(shí)際上就是一個核心競爭力之爭。只有將所有的溝通機(jī)制建立在有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制上,才能去做實(shí)時派工、智能調(diào)度,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化,結(jié)合大數(shù)據(jù)分析,最后實(shí)現(xiàn)工業(yè)云。
這是我們整個項(xiàng)目的一個定位。我們的MOM和PRM跟ERP做一個有效的整合,來提高運(yùn)營效率。我們把產(chǎn)線的生產(chǎn)過程、質(zhì)量、生產(chǎn)調(diào)度、不合格品、設(shè)備放在同一個平臺上進(jìn)行管理,在這個過程中系統(tǒng)間的連接非常重要,尤其是生產(chǎn)執(zhí)行的數(shù)據(jù)如何與設(shè)計(jì),訂單整合?
這張圖我們當(dāng)時覺得非常重要,ERP和MES如何實(shí)現(xiàn)有機(jī)的整合,就是通過APS。所有訂單變更、物料可用性的檢查、整個排程, ERP的排程實(shí)際上是一種大的計(jì)劃訂單的概念,它沒有辦法真正拆解到車間、拆解到線。像我們真正在做MES的時候,整個訂單的進(jìn)展情況或者整個排程是隨時在溝通的,而在做ERP的時候往往需要跑一下MRP,每次都要好長時間,根本不能適應(yīng)柔性生產(chǎn)的過程。所以我們經(jīng)常計(jì)劃在調(diào)的時候是調(diào)線,每一條線它上面的計(jì)劃怎么去排?這條線影響到其他線,再通過它進(jìn)行迭代的運(yùn)算,來進(jìn)行其他的一些整合。
我們整個需求通過整個生產(chǎn)的調(diào)度進(jìn)行了非??焖俚囊粋€更新,所以我們認(rèn)為生產(chǎn)運(yùn)營成功的企業(yè)都會使用精益調(diào)度軟件,通過與ERP、MES和車間作業(yè)數(shù)據(jù)、采集系統(tǒng)之間的集成,監(jiān)測計(jì)劃執(zhí)行的整個狀況。
我們成立了一個項(xiàng)目,主要是實(shí)現(xiàn)電梯的一個配方,那么如何在幾百個參數(shù)之間去尋找到最合適的物料?PLM進(jìn)行生產(chǎn)的數(shù)據(jù)經(jīng)過整合之后,進(jìn)入到ERP里面,ERP經(jīng)過MRP運(yùn)行,跑出需求,通過采購平臺,再和供應(yīng)商進(jìn)行整合。
我們很多高級的數(shù)控機(jī)床程序要靠自己編的,可以提取三維模型讓加工的程序自動程序,然后通過DNC自動發(fā)送到生產(chǎn)線,這就是西子目前在做的西子工業(yè)4.0落地。還有一塊目前還沒有做好的是整個安裝管理,因?yàn)殡娞葑罱K交付是要在客戶這里進(jìn)行安裝,我們需要發(fā)運(yùn)到客戶工地,在這個過程中最后來實(shí)現(xiàn)智慧制造。
我們在這個基礎(chǔ)上還做了一個智慧電梯,我剛進(jìn)西子的時候,北京不幸發(fā)生了電梯踩踏事件,對當(dāng)時整個奧的斯體系產(chǎn)生了巨大的沖擊。后來我們做了一件事情,就是做一個云監(jiān)控中心,在所有電梯加裝一個模塊,通過4G將模塊與監(jiān)控中心連在一起,從而將整個控制位上所有的監(jiān)控參數(shù)納入監(jiān)控范圍,實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控,使電梯故障得到及時維修,避免事故的發(fā)生。
IT已經(jīng)不再是一個后勤部門,IT直接參與到整個生產(chǎn)的決策,這是我們的未來。謝謝大家。