在2013年4月的漢諾威工業博覽會上,德國第一次提出工業4.0概念。這個話題在之后的3年里不斷被研究討論,并在2016年有了更加全面的詮釋。工業4.0強調的是利用現有的成熟技術在工業領域里的綜合運用,其根本目的是融合互聯網技術用于工業生產,降低生產成本,提高生產質量和效率。
庫卡柔性系統(上海)有限公司CEO王江兵
庫卡柔性系統(上海)有限公司銷售額在近2年內增長了50%,也恰巧是這2年,王江兵先生開始擔任庫卡柔性系統(上海)有限公司CEO職務,并全面負責公司在中國的汽車焊裝與動力總成工程事業部的戰略制定與業務開展。面對強大的市場競爭壓力,庫卡還能取得如此優異成績,其逆勢增長的秘訣何在?作為工業4.0的參與者,庫卡的具體戰略部署是什么?如何幫助汽車廠商最大程度實現工業4.0模式下的生產?本刊記者為一探究竟,與王江兵先生就以上問題進行了面對面深入交談。
自動化率越高汽車質量越穩定
汽車行業是目前公認的自動化程度最高的行業之一,其機器人使用率和銷售數量均達到同期通用行業的6倍以上。但是在這個消費者需求不斷變化的時代,汽車生產也面臨著巨大的挑戰。汽車行業競爭激烈、產品復雜、制造工序繁多,產品推陳出新的頻率高,傳統的自動化生產已經逐漸不能滿足這些要求。
王江兵坦言,庫卡機器人,目前,外資企業的自動化率達70%~85%,而中國的汽車工業良莠不齊。首先,要提高自動化率。國內仍有一些企業采用人工焊接,造成的問題是速度慢、效率低,影響最大的是質量不穩定。自動化率越高,汽車質量更穩定,生產效率更高,從而降低成本。
其次,消費需求在改變,要求車企多車型、小批量、快切換。原來人們能接受一輛車開7~10年,而現在周期在逐漸縮短。這樣的市場需求就引伸出對庫卡這樣的柔性制造廠商的要求:要提供更多的柔性生產,即容易、快速、低成本的變換。目前庫卡系統在沒有節拍損失的情況下,能實現6種車型完全混流生產。此外,還有一種需求物流的自動化,這也是國內外汽車工業自動化的主要差距。比如德國某知名高端汽車廠的自動化程度比國內自動化生產廠最高的還要高10%左右達到85%以上的,就是由于其大量使用物流的自動化。
為汽車廠商提供增值服務
為汽車廠商提供增值服務,這也是庫卡區別于同行的一大競爭優勢。王江兵告訴記者,傳統的做法是為汽車廠商交付生產線,但是生產線交付以后,仍然有存在故障的風險,相應的車廠的生產成本提升,損失增大。因此,針對這一問題,庫卡在工業4.0解決方案下采用交付生產線時,為客戶提供軟件增值服務。客戶可以采用將機器運轉中的數據信息傳輸給庫卡,庫卡根據傳輸的數據,通過軟件集中分析,然后反饋給客戶,及早發現異常現象,如設備部件磨損等,定期檢修,庫卡機器人驅動器維修,及早調整不影響機器運轉,減少非計劃停產和提高生產線生命周期等。這一預防性的舉措可以為客戶帶來附加價值,進一步節約成本和能源。
王江兵強調,庫卡的軟件增值服務并不意味客戶成本的提高,這是經營模式的改變。新的市場變化催生新的技術應用,也需要新的增值服務,意味著新的經營模式。客戶將有可能根據機器節約能源的程度和停機時間的改變來選用這一服務。具體模式將根據客戶需求來定奪。
助汽車行業更快實現工業4.0
基于消費者日益增長的消費需求的變化,未來汽車行業對汽車生產的多品種、小批量的要求會越來越高。工業4.0戰略的出現,為汽車行業更快更好地發展以及更好地適應市場競爭要求提供了更有利的解決方案。
王江兵總結,工業4.0的生產模式可以大概總結為智能生產+智能工廠模式。智能化的目的是解決柔性制造和個性化定制生產中的復雜性問題,而自動化的目的主要是提高生產效率,提供對于工人無法勝任的工作的解決方案,并降低成本。基于汽車行業現狀及生產特點,該行業是目前非常適合實行智能化制造并(可期待的)較快實現高度自動化乃至達成工業4.0概念的設想。
王江兵表示:就庫卡而言,是要努力趕上工業4.0這趟班車,逐步實現從制造企業向高科技企業進軍轉型。庫卡自工業4.0概念被提出的第一天開始就不斷向這個方向努力。
2014年11月,iiwa首次亮相中國,這是庫卡公司的第一個真正意義上的人機協作機器人,實現人和機器人不需要安全圍欄的無間協作。這款機器人擁有7軸手臂,更靈活更貼近人的操作。庫卡是首家也是唯一一家提供10kg以上有效載荷輕型機器人的制造商。庫卡系統公司也在不斷的發展過程中提出了AssetInformationManagementSystem以及MatrixProduction概念。AssetInformationManagementSystem是基于庫卡Connect云端技術,實現生產信息云端交互,從而實現資產的云管理。MatrixProduction生產概念是打破原有的汽車車身制造工藝,概念性地提出不再區分四大工藝生產,而是使用能夠滿足未來生產的小批量、多品種的汽車車身模塊化制造,利用便捷的無人駕駛車物流概念,為更好地滿足消費者日益增長的個性化購買需求,提供全方位的工廠解決方案。
對未來工業4.0工廠的期待
工業4.0的實現是需要經歷三個階段的,分別為信息透明度(Transparency)、信息交互(Interaction)和人工智能(Intelligence)。在信息透明上,需要實現實時、標準化和文檔化。信息交互指的是合作、移動、減小間隔,以及扁平化。在人工智能層面上,最終實現自我管理和自主智能。王江兵介紹道,針對第一階段的信息透明度,庫卡提出了自己的解決方案KUKAConnect。Connect為云端系統,在此之上更是建立了庫卡資產信息管理系統,庫卡維修系統和庫卡服務平臺。庫卡Connect更是一個Ecosystem,可以為第三方開發提供平臺。
在王江兵看來,工業4.0的概念是非常先進而且需要很多家企業一同努力進行發展的,庫卡愿意為大家提供平臺一同努力為工業4.0以及未來科技發展提供自己一份力量。
未來工業4.0的工廠將會是極大優化的,生產信息高度互聯,生產停機時間將極大降低(甚至系統提前預警維修和避免停機),適用于小批量多品種需求,人機高度協作,遠程辦公,生產全程無紙化并遠程監控的,所有信息都在云端交互,系統自動學習并避免未來問題等。預期中,不是所有生產企業都可以很乖實現工業4.0,有一些行業由于現有條件完善,并急需高科技來應對市場需求的會很快于其它行業。王江兵補充道。
機遇與挑戰并存的中國市場
王江兵表示:前10年,庫卡的主要客戶是德資背景的車廠,KUKA機器人維修,如奔馳、寶馬、大眾;過去5年,擴展到歐資和美資企業,如沃爾沃、捷豹路虎、福特;目前開始擴展到國內高端企業,奇瑞、寶沃、上汽、吉利等。以后庫卡將不斷提高國內自主品牌企業的比例,擴大比例有兩個原因:其一,庫卡的戰略是計劃到2020年在中國市場的業務量翻倍;其二,國內車企也意識到好性能、好質量車型的需求是最重要的,這就對自動化程度的要求提高。庫卡看到了這一國內市場機遇。