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數(shù)字化工廠與自動化工廠，到底有何區(qū)別,？要追趕未來制造,，人與機器之間關系如何重構(gòu)？為什么他們反復強調(diào),，提升質(zhì)量而非降低成本,，才是工業(yè)進化的本質(zhì)？要真正邁向工業(yè)4.0，SEWC將繼續(xù)往哪些方向進行摸索,？

在追趕“工業(yè)4.0”的路上,，西門子以成都數(shù)字化工廠，即西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地（以下簡稱“SEWC”）作為樣板工程,，意在展示數(shù)字化制造如何改寫工業(yè),。但如同西門子所強調(diào)的，數(shù)字化工廠只是邁向工業(yè)4.0的階段性目標,。從數(shù)字化工廠到工業(yè)4.0,，還有漫長的演進過程。

在走進SEWC之后,，結(jié)合成都工廠的一系列探索,，該工廠的相關負責人與某報記者深入分享了關于數(shù)字化制造、工業(yè)進化和工業(yè)4.0的前沿思考,。在西門子成都工廠眼中,，數(shù)字化工廠與自動化工廠，到底有何區(qū)別,？要追趕未來制造,，人與機器之間關系如何重構(gòu)？為什么他們反復強調(diào),，提升質(zhì)量而非降低成本,，才是工業(yè)進化的本質(zhì)？要真正邁向工業(yè)4.0,，SEWC將繼續(xù)往哪些方向進行摸索,？

如果說，對工廠架構(gòu)和組成的實地走讀,，給我們帶來的是實踐層面的沖擊,。那么，對工廠運轉(zhuǎn)理念和管理模式的前沿解讀,，相信將可以給我們帶來思維層面的更多啟示,，乃至啟蒙。

“數(shù)字化工廠”不等于“自動化工廠”

數(shù)字化制造中,，盡管自動化制造是重要的基礎,，但數(shù)字化制造并不等同于自動化。一般情況下,，很多人會以為工廠要實現(xiàn)數(shù)字化制造,，必須先實現(xiàn)自動化，這其實是一種誤解,。

西門子成都工廠

在距離SEWC2000多公里的佛山市,，不足半年前正式引進了世界工業(yè)機器人四大制造商之一的德國庫卡公司,。后者宣布，將在佛山順德建立其在華的

機器人研發(fā)基地,。

伴隨國內(nèi)人口紅利逐步消失,，特別是在珠三角近年頻頻受困于“招工難”等問題，一場“機器換人”的自動化革命正在“廣東制造”如火如荼地進行,。這場變革不僅帶動本地機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展,，也引來庫卡等機器人企業(yè)陸續(xù)搶灘廣東。

如果說要*實現(xiàn)“數(shù)字化制造”尚需時日的話,，那么在當下,，珠三角的制造業(yè)如何通過“自動化制造”，破解勞動力成本不斷上漲,、勞動力結(jié)構(gòu)性短缺的問題,，是迫切的現(xiàn)實課題。而數(shù)字化制造的其中一個重要基礎,，正是實現(xiàn)自動化制造,。

在SEWC工廠二樓的自動物流系統(tǒng)部門,，無需人員現(xiàn)場監(jiān)控,，每天，兩部高速運轉(zhuǎn)的取料機如同“人”一樣,，依靠數(shù)字定位迅速地“抽”出對應的原材料,，并通過自動傳輸軸，馬上傳送到生產(chǎn)車間,。從工廠物料需求信息傳導到自動物流倉庫,，倉庫長只需要30分鐘就能將物料送到了車間，中間無需任何人員操作,。

在這座實現(xiàn)了全集成自動化的工廠內(nèi),，相比同類型的工廠人員多可節(jié)省50%。

那么,，伴隨生產(chǎn)車間內(nèi)不斷增加自動化設備,，以及逐步減少勞動力，在數(shù)字化制造的不斷進化中,，是否就等同于全自動化,？

“要明確的是，數(shù)字化制造并不等于全自動化制造,。”西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地副總經(jīng)理李永利強調(diào),，一般情況下，很多人會以為工廠要實現(xiàn)數(shù)字化制造,，必須先實現(xiàn)全自動化,，這其實是一種誤解,。

以手機行業(yè)為例，如果開發(fā)一條全自動化的產(chǎn)線,，至少需要半年以上,，但按照目前手機行業(yè)的創(chuàng)新周期，一般情況下,，一款手機從設計到實現(xiàn)量產(chǎn)普遍只在一個月內(nèi),。“這時候，生產(chǎn)線上大部分的工作只有依靠人來完成,，速度才會更快,。”

李永利表示，當行業(yè)的生產(chǎn)線更新周期太快,，投入了很高的自動化成本,，但生產(chǎn)效率并沒有得到明顯的提升。“所以,，所有的手機制造方案幾乎都不會用自動化生產(chǎn)線來完成,，而組裝環(huán)節(jié)也很少采用機械臂。”李永利說道,。

人的生產(chǎn)靈活性不可能被自動化取代

人所具有的生產(chǎn)靈活性在很長的時間內(nèi),，是無法被機器所取代的。“人與機器的關系是互助的關系,。”但當企業(yè)的生產(chǎn)制造過程中,，出現(xiàn)需要對復雜信息的尋找和判斷時，可以用機器來替代人,。”

李永利的解讀,，引出的是對一個深刻問題的思考：在“未來制造”的生產(chǎn)線上，“人”與“機器”究竟是怎樣的關系,？兩者關系如何重構(gòu),？

以手機生產(chǎn)線為例，他認為,，人所具有的生產(chǎn)靈活性在很長的時間內(nèi),，是無法被機器所取代的。“也就是說,，人是不可能被替代,，人與機器的關系是互助的關系。”李永利說,，在未來至少10年到20年,，范圍內(nèi)絕大部分的制造環(huán)節(jié)依然需要人去完成。

既然如此,，在數(shù)字化制造中,，哪些環(huán)節(jié)才需要機器去代替人,？

一般情況下，當需要更新產(chǎn)品或者材料時,，工廠需要通過分析后,，才能確定停止生產(chǎn)相關的產(chǎn)品。在這個過程中,，整個工廠內(nèi)部需要溝通設計生產(chǎn)部門,、研發(fā)部門、采購部門等部門,。

但這些環(huán)節(jié)在成都工廠內(nèi),，只需要在Teamcenter中更改數(shù)據(jù)就能完成。數(shù)據(jù)一旦調(diào)整,，工廠互聯(lián)互通的系統(tǒng)和軟件就會實現(xiàn)自動的更新,，并調(diào)整出新的生產(chǎn)解決方案。

“可以理解為,，當我們涉及到對復雜信息的尋找,、判斷的時候，是可以用機器來替代人的,。”李永利說道,。在這樣的愿景下，引入自動化機器的工廠就像配備了電腦的超市,，工人就像收銀員,，在傳統(tǒng)的小賣部里,，工人要記住商品價格,，自行計算商品總價。但實現(xiàn)數(shù)字化制造的工廠,，就如同同時配備了電腦和掃描器的超市,，收銀員只需要按照計算結(jié)果收款，而配備的機器就像一個“糾錯員”,，幫助人避免出現(xiàn)計算和記憶錯誤,。

工業(yè)進化本質(zhì)在提升質(zhì)量，而非降低成本

人力成本被認為是導致近年制造業(yè)競爭力下降的原因,，但李永利認為,，制造業(yè)不能僅僅盯著制造環(huán)節(jié)的成本，應該更加注重供應鏈成本,。而數(shù)字化制造從一開始就不僅僅是為了降低成本,，大的目的在于提升質(zhì)量，而高質(zhì)量并不意味高成本,。

近年,，國內(nèi)制造業(yè)遭遇的發(fā)展瓶頸中,，人力成本的上漲，被認為是導致制造業(yè)競爭力下降的重要原因之一,。

“很多制造業(yè)的企業(yè)主都喜歡談控制成本,，但在西門子看來，質(zhì)量才是企業(yè)的競爭力,。”李永利反復強調(diào),，一直是西門子成都工廠戰(zhàn)略目標*，而這也是客戶眼中重要的價值,。

事實上,，在他看來，很多時候企業(yè)面臨的并不僅僅是制造環(huán)節(jié)的成本,，而應該更加注重供應鏈的成本,。因為，即使在勞動密集型企業(yè)中,，人力成本畢竟只是占據(jù)一定的比例,，而不是成本的全部。

以一個簡單的例子來看,，當一款產(chǎn)品出廠時,，它同時擁有了兩個價值，一個是出廠價值,，一個是到客戶手中時的價值,。“中國很多工廠生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，出廠價值不高,，但到客戶手中的價值就很高,，這就是供應鏈的問題。”李永利說道,。

盡管他并不認可僅僅盯著成本來談論“工業(yè)進化”,，但李永利強調(diào)，數(shù)字化制造本身所帶來的高質(zhì)量并不代表是高成本,。

高質(zhì)量在工業(yè)制造領域的重要性不言而喻,。作為耐用品的工業(yè)產(chǎn)品，比如一款海上風力發(fā)電機的產(chǎn)品,，一旦出現(xiàn)問題,，不僅造成的損失不可估量，而且需要動用到直升機維修,，維修的后期成本也非常高,。

為此，在實現(xiàn)質(zhì)量提升上,，數(shù)字化制造首先是借助自動化產(chǎn)線上的機器充當“糾錯官”的角色,，比如當工人少擰了一顆螺絲,，機器會自動發(fā)出警示，阻止產(chǎn)品進入下一個環(huán)節(jié),，通過機器的協(xié)助,，減少人的出錯。

但在西門子看來,，通過機器的“檢查”杜絕人在制造過程的差錯,，這只是保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎一步，由制造質(zhì)量,、研發(fā)質(zhì)量以及原材料質(zhì)量組成的產(chǎn)品質(zhì)量中,，更需要的是借助數(shù)字化制造去保障研發(fā)質(zhì)量和原材料質(zhì)量。

尤其是如何保證原材料質(zhì)量,，一直被認為是制造業(yè)界挑戰(zhàn)性的一個課題,。

在SEWC的數(shù)字化制造中，一個很重要的方式是對原材料進行可溯源式的管理,。也就說,，在這座工廠內(nèi)，當來自各地的原材料被運送到車間后,，所有的原材料都擁有了自己的,。這個身可伴隨原材料進入生產(chǎn)線，在每一個流程中,，都會被相應的設備進行數(shù)據(jù)的采集和跟蹤,，并終儲存在后臺的數(shù)據(jù)管理中。

這意味著,，一旦有原材料的質(zhì)量出現(xiàn)問題,，工廠可以馬上查找到這一批次的原材料在什么時間點，已經(jīng)走過哪些生產(chǎn)流程,。李永利表示,，無論客戶在今后什么時間反饋質(zhì)量問題，工廠依舊能夠拿出完整的數(shù)據(jù),，對這些原材料進行追溯，從而保證原材料的質(zhì)量,。

走向工業(yè)4.0,，管理自動化才是關鍵

在數(shù)字化制造的階段，通過數(shù)據(jù)交互,，已經(jīng)能夠有效地提升管理效率,。但要衡量是否真正走向工業(yè)4.0，不是看生產(chǎn)線自動化水平的高低,，而是看管理水平的高低,。實現(xiàn)管理的自動化,，需要實現(xiàn)管理上人*聽命于“電腦”，這才是智能制造的未來,。

事實上,，這樣一座代表著數(shù)字化技術(shù)如何改造工業(yè)制造的前沿工廠，距離工業(yè)4.0愿景下的智能工廠仍有距離,。在工業(yè)4.0的研究中,，智能制造和智能工廠一直被認定為兩大研究主題。其中,，關于智能工廠,，被描繪成是一個分散的、具備一定智能化的生產(chǎn)設備,，在實現(xiàn)了數(shù)據(jù)交互之后,，形成了高度智能化的有機體，實現(xiàn)虛擬世界和物理世界的融合,。

在SEWC中,，關于推進數(shù)據(jù)交互的工作一直未曾停止過。但對于數(shù)字化工廠與智能化工廠之間的差距,，李永利認為,，關鍵的一點在于是否真正實現(xiàn)管理的自動化。

西門子安貝格工廠

德國安貝格電子工廠作為西門子數(shù)字工廠,，是SEWC的姐妹工廠,。該工廠從1989年投產(chǎn)至今，占地面積與員工數(shù)量幾乎都保持不變的情況下,，產(chǎn)能卻比25年前翻了8番,。

無論是德國的安貝格電子工廠，還是SEWC,，這兩家工廠每年要生產(chǎn)幾百萬件產(chǎn)品,，更考驗管理的是，產(chǎn)品類別也達到了上千種,。當涉及的產(chǎn)品類別眾多,，而且客戶訂單數(shù)量和周期不同，如何去做好訂單管理,，以及如何連通訂單管理背后的生產(chǎn)制造,、物流配送等多個環(huán)節(jié)，考驗的正是管理的智能化水平,。

相比普通工廠單憑人力做訂單的跟蹤管理以及后續(xù)生產(chǎn)的調(diào)度安排,，SEWC的數(shù)字制造中，當ERP系統(tǒng)收到訂單，MES系統(tǒng)將自動進行生產(chǎn)安排,，包括通知采購部門,、財務部門等，整個生產(chǎn)包括后期的發(fā)貨全部由工具充當“指揮”,，自動完成,。

如果從勞動力的角度看，李永利認為,，盡管在生產(chǎn)線上并不認可一味地以機器代替人,，減少藍領工人，但在管理“白領”群體時,，在管理層面,，他認為可以更多地借助機器，積極使用更多的軟件,。

“因為未來制造業(yè)的衡量標準不是生產(chǎn)線自動化水平的高低,，而是管理水平的高低。”他認為,，在中國制造實現(xiàn)智能化提升的路上,，相比硬件設備，管理水平的高低才是影響中國企業(yè)能否實現(xiàn)工業(yè)4.0的關鍵,。他強調(diào),，要真正實現(xiàn)工業(yè)4.0，一大標準是管理水平達到了一定的高度,，甚至實現(xiàn)了自動化,。

“如果管理實現(xiàn)自動化，也可以理解為,，工廠的所有決策和指令都聽命于電腦,，連人也是聽命于電腦。”李永利說道,，但實現(xiàn)這一步顯然并不容易,，至少從理念上，如何讓人*聽命于電腦,，則需要一場思維變革,。

但至少，數(shù)字工廠作為實現(xiàn)智能工廠的必經(jīng)之路,，已走出了一步——讓機器代替人去做更多的決策,。而等到工廠內(nèi)，真正能用自動化替代人進行管理,，人聽命于“電腦”的話，那么,，電腦背后所代表的制造的未來,，也將來到眼前,。

研發(fā)生產(chǎn)二合一 西門子工廠“標配”

作為一家在中國歷史超過140年的企業(yè)，西門子在中國擁有數(shù)十家工廠,，盡管每一家工廠的業(yè)務不盡相同,，但無論在西門哪一家工廠內(nèi)都能看到研發(fā)團隊。“研發(fā)與生產(chǎn)于一體,，這是西門子工廠的標準,。”西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地（以下簡稱“SEWC”）副總經(jīng)理李永利說道。

但西門子這個工廠的“標配”,，卻與國內(nèi)目前大多制造企業(yè)的做法剛好相反,。在國內(nèi)的許多制造企業(yè)，往往會把生產(chǎn)制造的工廠選址在一個勞動力成本相對低廉的城市,，而研發(fā)基地則更偏愛北上廣,，或者是與企業(yè)的總部捆綁在一起。

李永利表示,，相比很多企業(yè)出于成本考慮將研發(fā)團隊和生產(chǎn)團隊分開,，西門子的做法主要是為了提高產(chǎn)品的研發(fā)速度，縮短產(chǎn)品的創(chuàng)新周期,。在西門子看來,，產(chǎn)品研發(fā)速度跟不上市場需求，將直接影響整個產(chǎn)品的競爭力,。“研發(fā)速度和研發(fā)質(zhì)量的追求,，是西門子將研發(fā)團隊駐扎于工廠之內(nèi)的大目的。”

一款產(chǎn)品從研發(fā)到投入市場,，一般包括產(chǎn)品定義,、產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)三個階段，其中在傳統(tǒng)的研發(fā)方式中,，光是一條生產(chǎn)線從設計,、建成到調(diào)試就需要接近一年的時間。如何縮短這一時間,，對于提高研發(fā)速度非常重要,。

而往往在這樣的階段，基于研發(fā)產(chǎn)品還存在多種變化的可能,，相對應的生產(chǎn)線的各類參數(shù)也變得不確定,，這對于傳統(tǒng)工廠來說是一件非常棘手的問題。但李永利表示,，在SEWC工廠中,，企業(yè)借助仿真軟件，不僅可以模擬生產(chǎn)線上的加工制造情況，還可以推算出生產(chǎn)線的流動方向,、人員配備等,，再基于軟件來測試生產(chǎn)線，等到終電腦中的調(diào)試成功后,，再進行生產(chǎn)線的終建設,。

即使研發(fā)出來的產(chǎn)品進行了市場投放后，也不意味著一款產(chǎn)品的研發(fā)過程就到此結(jié)束,。他介紹說,，西門子對每一款產(chǎn)品在整個生命周期中，都將不斷進行分析和提升,。也就是說,，研發(fā)的工作將不斷地迭代，相對應的生產(chǎn)部門也需要跟隨著研發(fā)部門不斷作出調(diào)整,，所以這些都要求生產(chǎn)與研發(fā)必須實現(xiàn)無縫的對接,。

當然，集生產(chǎn)與研發(fā)于一體另一個顯而易見的好處是,，方便研發(fā)與制造之間實現(xiàn)更多的溝通,。李永利表示，在自己曾經(jīng)參與的一款工控機研發(fā)中,，當研發(fā)人員和采購人員共同選擇并配備好了散熱風扇后,，生產(chǎn)人員一看，馬上就能發(fā)現(xiàn)對于生產(chǎn)安裝中的質(zhì)量控制可能帶來的不便,。“就研發(fā)中產(chǎn)品如何便于生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制,，通過研發(fā)人員與生產(chǎn)人員緊密的交流，是可以較好地做到這點的,。”

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