"智能工廠"這個詞這些年很火,我們對它的總體印象就是把機器、產品、人員和系統連在一起,然後實現自動化生產。企業都希望通過智能工廠,以更低的成本,更高效、更靈活地生產產品。

但究竟多智能才能被稱爲"智能工廠"呢?你會發現,我們很難有一個可量化的標準。我想給你一個參考值,請你來看看華爲的智能工廠做到了什麼程度。

數字總是最直觀的,我來給你一組華爲手機生產線的數據,你來體會一下。

2014年之前,華爲的一條手機生產線需要配備86個工人。現在呢?

從物料上線到最後手機包裝完成,整個流程只需要14個人,產出還有提升,現在每28.5秒產出一部手機。相當於說,今天華爲工廠的生產效率是數字化智能製造推行前的6倍。

只是聽數據你可能沒有畫面感,還是不清楚智能工廠長什麼樣。那接下來,你就跟着我一起參觀華爲的松山湖生產基地,我來給你當一回導遊,我們去看看剛纔說的這條手機生產線吧。

好,你現在站在生產線前了。這條生產線全長120米,你從頭開始往前走,前60米只能看到一個工人,其他都是機器在幹活。傳輸帶自動把零件傳到產線上,機械手自動抓取需要的零件,然後再把不同零件自動組裝起來。

這是裝配環節,你肯定知道,手機這樣的產品零部件能有幾千個,必須經過嚴格的過程檢測。那現在就請你跟我來看看手機生產線的智能檢測系統。

這個檢測系統叫"N點照合系統",它的任務是快速定位問題到底出在了哪道工序上。具體是怎麼工作的呢?就好像是幾位醫生在對着患者的CT圖進行聯合會診,這個CT圖,就是這個檢測系統“拍”下來的。

不是簡單的拍照片,而是把產線上所有檢測設備檢測到的數據彙總,比如光學檢測設備拍到了不同器件的位置圖,ICT設備檢測到了不同器件的電阻值等等。有了這張圖,這個檢測系統就可以自動診斷了。

在我們參觀生產線的時候,你會看到一樣東西在車間裏跑來跑去,那就是物流機器人。如果你對工廠的印象還停留在工人自己配送物料,那就太落後了。

智能工廠都是靠這些機器人從倉庫往產線上送物料。除了它們,還有高架無人叉車等其他自動化設備,以及調度這些機器人的智能系統。

好,我們的參觀到這裏暫告一段落。

三個提醒

我們來回憶看看這些年華爲“手機智能工廠所取得的成績。

2014年到2020年,華爲工廠的生產效率平均每年提升超過了30%,這7年時間提高了6倍。

工業時代,我們反覆在強調的是“精益生產”,大家都在努力擰出毛巾上的最後一滴水,以此來提升效率,持續優化,創造價值。到了數字時代,怎麼讓“精益生產”插上“智能製造”的翅膀,是華爲一直在探索和努力的方向。

如果你的企業就有生產線,也做到精益生產了,現在就在想怎麼把智能工廠給幹起來,那麼華爲想給你幾點提醒。抓好這幾點,你也許可以少走一些彎路。

第一個提醒是,要先搭好數據底座。

數據底座怎麼建呢?就是全量全要素的連接和實時反饋系統。對智能工廠來說,怎麼就做到“全”了呢?你可以抓這麼5個要素:人、機、料、法、環,也就是說,工廠裏生產產品的人、機器、物料、工藝流程和環境,要都能被計算機識別。

有了這個底座,萬物就有了共同的語言,人、機、料、法、環之間就可以通過物聯網、互聯網進行溝通。這個數據底座,設計、研發和製造要用,採購、供應鏈和安裝服務環節也要用,還要延伸到供應商和客戶。

數據夠“全”了,在實現連接的時候,我有一個對於工廠的特別提醒,就是要有成本意識。工廠廠房和企業辦公室不一樣,工廠面積大,沒必要所有的環節都得用5G、上WiFi,比如說物料運輸就不需要太高級的網絡,但是機器精密製造的環節,網絡時延就得提升到毫秒級。

數據底座對於智能工廠來說至關重要,能夠跨越組織邊界儘可能的實現全量全要素的連接和實時反饋,對工廠而言有百利而無一害。我給你舉個例子。

華爲曾經有一次在生產過程中發現一批手機開不了機,這是非常嚴重的產品質量事故。我們事後分析發現,是因爲某個供應商提供的一種物料有問題。

損失暫且不說,只看這種事後管理的生產模式,就會讓我們非常被動。發生這次事故的其中一個重要原因就在於,我們沒有把供應商器件的質量信息提前接進到生產系統裏。

後來,華爲和供應商一起合作,打通了物料的質量信息,華爲不僅能知道某個物料屬於哪個供應商,還能知道生產批次、產品序列號、生產日期、關鍵的生產過程參數等等。再配合管理模式改進,從此避免了產品批量出現質量事故的問題。

有了這樣的數據底座,能做的就不只是信息覈查了。華爲搭建了一個能實時監控物料質量的算法系統,實時接入了供應商的生產測試數據。這樣一來,華爲工廠在物料剛生產出來的時候就能知道它是不是有問題,如果有,還能知道哪個工序、哪臺設備、哪個人、在哪個環節出了問題,自動通知供應商去處理,華爲也就大大地提升了使用的原材料的質量。

好,剛纔我們說到,搭建數據底座要把人、機、料、法、環都變成數據。這裏有一個小環節我得單獨拎出來跟你講講,就是產品設計。我有個提醒,在把工廠內外所有要素變成數據的時候,要優先實現設計與製造的數字化融合,在設計環節構建制造要素的數字化。

爲什麼要優先強調產品設計呢?

因爲設計是產品製造的源頭,一個產品只有先設計好了,你才能下線生產。

試想一下,如果是製造一部手機,後端工廠用的是已經數字化了的智能設備,但前端的設計還在用圖紙。一旦生產出來的產品有問題,還得先停掉生產線,等設計部門調整完參數,給到你新的圖紙之後才能再開始生產。這種模式不僅浪費了產能,還極大地拉低了生產效率。

其實,像產品的開發、檢測、製造和安裝,都可以在設計階段預演一遍。

還是舉個例子,華爲在全球建設各種無線通信的基站,我們的設計人員可以先構建一個數字化的虛擬基站模型,然後戴着VR眼鏡和感應手套就能進行不同場景下的虛擬安裝,看現在設計的這個版本的參數是不是最優方案。

如果不是,設計人員就可以先迭代幾遍,再把最優的設計方案給到工程安裝部門,這樣就能省掉很多時間成本和測試成本。

到這兒,我們已經把轉型智能工廠時要注意的兩件事給理清楚了,建數據底座和優先設計環節的數字化。但做事還得靠人,接下來我們來梳理,想要工廠變得智能,人該做點什麼。

從組織層面來看,如果想轉型成智能工廠,就必須搭建平臺能力,形成平臺支撐下的精兵作戰的組織體系。

企業要數字化轉型,必須把能力沉澱在平臺上,做智能工廠也一樣。數字化轉型的過程中,會用到很多先進技術,比如物聯網、大數據、雲計算、人工智能等等。如果不把每一項能力都模塊化,沉澱到平臺上的話,那每一家工廠在轉型的時候都需要從頭做起,成本會非常高。

華爲工廠甚至把一臺一臺的裝備都變成了平臺模塊,能夠滿足客戶定製化的需求。

比如產品生產出來了,客戶要求多加一個攝像頭,多安裝一個抓手,這在以前很難實現,但現在因爲變成了模塊,可以按需排列組合,就有實現的可能了。

你可能會想,能力都沉澱到平臺上了,那員工是不是就沒事兒幹了呢?其實並不是,轉型智能工廠之後,工廠對員工的隱性知識的要求會越來越高。

什麼是隱性知識?

隱性知識是那些無法通過簡單的講述來傳授,必須在長期實踐中才能體悟到的知識。這就像我們教別人游泳一樣,我們是不可能通過給別人講如何游泳就能教會他的,哪怕我們把游泳的各種姿勢、角度、技巧講述得再好,這個人也必須親自跳到水裏,自己感悟才能學會。

製造型企業就有非常多這樣的隱性知識。

比如造芯片的光刻機,中國現在還造不出來高端光刻機,即便別人把機器賣給我們,我們自己拆了零件重組,組裝出來的機器的精度也會下降,而且不同的人來操作這臺光刻機,最後造出來的芯片也是不一樣的。

爲什麼?

這就是機器背後的隱性知識在起作用。最簡單的一個例子,荷蘭光刻機巨頭ASML用的光刻機鏡片,用的是幾代人傳承下來的拋光工藝。同樣一個鏡片,如果不同手藝的工人去磨,光潔度能差到十倍之多。

所以,智能製造不是搞一臺打印機,我們在一邊編好程,等着打印就可以了,而是需要員工具備越來越高的know how的能力,掌握工藝背後的底層算法和邏輯。

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