博世工业4.0：强调互联，全面打通价值流

摘要

互联，是《电器》记者探访博世工业4.0过程中频频被提起的关键词。在博世苏州工厂内，互联正在变得无处不在。互联，打通了设备间的通讯通道，推动了生产环节的衔接，纽带着产业上下游关系，让人机交互更加和谐，将工厂内外的一座座信息“孤岛”连接在一起，贯穿工厂的价值流的全球互联已经隐隐呈现。

互联，是《电器》记者探访博世工业4.0过程中频频被提起的关键词。在博世苏州工厂内，互联正在变得无处不在。互联，打通了设备间的通讯通道，推动了生产环节的衔接，纽带着产业上下游关系，让人机交互更加和谐，将工厂内外的一座座信息“孤岛”连接在一起，贯穿工厂的价值流的全球互联已经隐隐呈现。

2017年11月16~17日，《电器》杂志“寻找中国智能制造先锋”采访组来到苏州，深入探访了博世汽车电子AE工厂和博世底盘控制系统CC工厂。正如博世底盘控制系统中国区副总裁Ralf Niklaus所言：“工业4.0是用来描述未来互联制造的概念，是第四次工业革命。在这场工业革命中，具有无限信息交换能力的互联网将被纳入生产。”

伴随着互联网走入工厂，工业4.0能够带给制造业的，必将超乎人们的想象。

01

数据是互联的开端

在博世，工业4.0实践一直很“接地气”，数据则是“互联”的基础和开始。

作为博世在中国的工业4.0标杆工厂，AE工厂是块“重点试验田”，全新的传感器车间正展示着工业4.0的无限可能。博世汽车电子中国区生产副总裁高彦云谈起工业4.0，最先说起的不是复杂的概念，而是反复强调数据的重要性。“AE工厂从2013年开始实践工业4.0。作为标杆工厂，我们肩负着将工业4.0带入中国的使命。在实践中，我们投入更多的是底层建设，如提升数据搜集能力、实现设备互联。”他坦言，“这与工厂的自动化和数字化水平有很大的关系，如果没有自动化和信息化基础，没有基本的数据，那么也谈不上实践工业4.0。”

“第一步是要有数据。”谈及实践经验，高彦云表示，“与其他制造行业相比，由于我们从事汽车电子产品制造，生产设备的自动化水平和数据的搜集已经处于较高水平，数据基础比较好。同时，由于汽车对产品的追溯性有要求，我们在以往的生产中已经积累了很多数据。数据是现成的，这让我们具备了实践工业4.0的基础。”

互联有赖于数据的收集与共享，首先要将所有的人、机、料、法都转换为数据。当工厂内的种种实现数字化，以前繁琐的事情就变得简单起来。

运用RFID技术，AE工厂对固定资产盘点的方法进行了优化。高彦云介绍说：“以前我们盘点设备，需要专人走到设备附近查看，一一核对。如今，我们为车间的全部设备配置了可供辨识身份的标签，工作人员只需要推着装有射频识别天线的工具车绕车间一圈，车间内的资产信息就可更新至系统，并自动生成盘点报告。这大幅降低了固定资产盘点所需的时间和人力成本，提升了盘点效率。”

利用RFID小车进行固定资产盘点

再以在2017年工博会上引发关注的智能手套为例，这同样是AE工厂自主开发的工业4.0项目。据了解，智能手套内置了多个博世微机电传感器，基于创新方，可实现实时的精准手势识别和追踪，并能够在后台采集操作过程中的数据信息。“在新员工培训中，借助智能手套，我们可以很容易地辨识出员工的操作是否符合标准化作业要求，错误发生在哪些地方，然后有针对性地督促其加以改正。”博世AE工厂工业4.0项目有关负责人介绍说，“智能手套还可以用于监测手工操作的节拍，以前的节拍统计方式主要是依靠视频拍摄和人工统计。这只是目前已经开发出的应用方法，基于智能手套可以搜集到的手部监测数据，具体应用方法还可以进一步开发。”在CC工厂的访谈中，Ralf Niklaus也指出，利用各种系统中的数据，工厂可以用比以前更为具体、更为可靠的数据来引发精益生产的持续改进活动。

事实上，拥有良好数据基础的AE工厂，已经在传感器车间实现了厂内价值流的打通。

02

打破工厂内信息壁垒

当制造环境内的人机物成为一个个独立的信息岛屿后，让他们实现互联，就需要拥有统一的标准。“这就像大家都说同一种语言一样。”Ralf Niklaus表示，这对应着博世工业4.0的特征之一??开放的软件和硬件标准，以便其能够轻松地进行通信和交换数据。

“在工业领域，需要实现很多的互联，比如人与人、人与机器、机器与机器。制造企业都面临着不少相似的问题。比如，每家工厂都有很多设备，但它们像信息孤岛一样，‘老死不相往来’。再比如，以前我要找隔壁部门的同事时，必须到他的座位上去，我登陆不了他的系统，他也登陆不了我的系统。现在我们要打破这些壁垒，让这些信息孤岛开始互动。”博世中国工业4.0项目经理杜冰解释说，“如今，工厂普遍面临的问题不是没有数据，而是有很多数据，但这些数据是死的、不动的。一旦把这些数据运用起来，就可以带来很大的价值。”

在CC苏州工厂，《电器》记者近距离领略了设备互联的功用。基于制造执行系统（MES），博世汽车底盘事业部目前已经实现了全球11个工厂5000余台ABS / ESP生产设备的互联，其中就包括记者此次探访的苏州工厂。博世底盘控制系统中国区生产运营高级副总裁Christian Kolzem用了“fantastic”来形容这种互联。他说：“生产执行系统ProMaster可以为我们提供来自装配线的实时信息，不仅是苏州工厂的，还有全球其他工厂的信息。这一系统不仅可以生成关键制造参数的标准化报告，还可以帮助我们实现持续的、全球化的对标学习。”也就是说，当全球的设备互联在一起后，数据变得更加透明，很容易找到其中的标杆。其他工厂则可以与之进行对比，找到与标杆的差异，发现生产中存在的问题，进而实现提升。

CC苏州工厂也在进行着人机交互的项目改进。针对生产线的一线员工和维护员工，人机交互系统OSS是个好帮手。据介绍，OSS是由博世德国工厂工程师开发的基于网页的系统，每个生产线配备2个Pad，操作人员利用Pad来进行数据查询和录入。这一系统具备两大主要功能。一是能够记录最新的技术文件，如工艺参数表、作业指导书、图纸等，确保了所有员工使用的文档内容和版本保持一致，实现历史版本可查询、现有文档更新可追溯，避免了以前纸质版本更换不及时可能带来的风险，实现了工厂的无纸化生产和成本节约；二是OSS提供了设备定义的功能，所有设备参数、工艺参数的修改都可以在OSS上查询。它还可以帮助维修人员解决问题，只要输入关键词进行搜索，就可以找到生产线发生相关问题时的解决方案，对于重复性的问题可以提供有效的建议。

对于管理层，CC苏州工厂则引入了智能动态生产管理系统ActiveCockpit。这是一套由德国力士乐开发的系统，可以导入MES系统的生产数据并形成可视化报表。通过这一系统，主管可以很便捷地查看前一天的产线数据，并针对存在的问题在系统内指派相关工程师在规定时间内提出解决方案。工程师会收到任务邮件，并需要在规定时间内提交解决方案。同时，该系统可以提供定制化的客户界面，工程师与主管经理可以根据需求进行定制。

CC工厂应用的员工关键信息定制系统

除了在生产领域，博世汽车部件生产工厂也在尝试打通生产设备与仓储系统，RFID技术正在改变着原有的生产物料叫取方式。CC苏州工厂过去叫料方式是将空箱放在超市，由牛奶车把空箱拿到仓库，并进行补料，补料过程需要3个小时。流程改进后，CC工厂采用了RFID技术的实时叫料系统，原材料用完后，只需要在RFID上进行扫描，就可以触发任务给仓库，仓库收到RFID叫料信息后，即可开始备料，无需等待牛奶车拿空箱回去，叫料过程缩短为2个小时。

03

上下游产业链的互联

以互联为特征的博世工业4.0，正在让整个流程变得更加透明。LinDa系统为《电器》记者展现出互联在产业链上下游产生的影响。

CC工厂LinDa系统

“LinDa系统是由我的团队在2015年开发的，是博世工业4.0的试点项目之一，并于2016年年中上线。它旨在实现整个生产和库存状态的可视化，以快速响应客户的需求。”据Christian Kolzem介绍，LinDa系统开发的初衷，是为了更好地响应中国市场客户快速变化的需求。作为汽车部件制造商，博世CC工厂与中国百余家汽车制造企业保持着业务关系。CC工厂经常会收到来自客户的短时间变更需求的通知，而这一时间有时甚至比工厂调整生产/供应链流程的时间还要短。过去，这一过程需要耗费很多人力，如需要人员调取原材料库存信息、调整客户的优先级、打印新的生产看板等。采用LinDa系统后，实时生产计划、执行状态以及原材料库存等都实现了可视化，相关人员可以根据当时的情况，快速做出决策，响应用户需求。这一系统提高了CC苏州工厂的准时交货率，并成功地将该工厂的交货周期缩短为原来的50％。

据《电器》记者了解，虽然目前LinDa系统仍是内部系统，但已经实现了与博世内部供应商的对接，而记者此次探访的AE工厂正巧是CC工厂的上游部件供应商。如果遇到下游整车企业需求波动，CC工厂可以通过LinDa系统及时与上游AE工厂进行沟通。不难看出，这种内部的协同，已经勾勒出产业上下游互联的雏形。此次的采访对象也有一个共识：“工业4.0为我们带来了很好的解决方案，但是真正实现价值链的全球互联还有很长的路要走。”据透露，未来，更为广泛的价值链互联或将基于云端来实现，届时将有更多的外部供应商、客户接入，并将人、机、物全部连接起来。

CC工厂OSS系统

同时，互联还能够提升整个价值链上的效率，实现能源和资源的节约。最为重要的是，工业4.0最终将引导人们建立全新的商业模式，改变工业生产的格局。“汽车的配置和个性化定制将会在未来达到新高度，人们可以在汽车信息显示屏上自主选择车辆的大小和车型，它们将被单独定制以满足消费者的需求。”博世工业4.0介绍视频中描述的未来汽车制造值得期待。