全球顶尖制造商对于工业4.0的新视角

伟创力高管Paul Baldassari提供了制造商对疫情期间和之后数字化革命重要性的看法。

新冠疫情不仅在诸多方面影响了制造商的运营方式，而且还影响了他们对投资的估值，尤其是在数字技术领域。对于许多人而言，COVID－19越来越需要能够在当今实践中开展运营的特定工具。然而，具体影响因素很大程度上取决于经营者的具体环境和运营优先级。

全球知名制造业企业伟创力集团战略规划与资产管理执行副总裁Paul Baldassari分享了关于疫情影响全球制造商运营的见解。

伟创力集团战略规划与资产管理执行副总裁Paul Baldassari

IW：2020年疫情如何影响工业4．0运动？是否有一些被认为很重要的事情在疫情之后的世界里失去了意义？

Baldassari：疫情检验了工业4．0运动的成熟度。COVID－19全球蔓延时，从供应商到工厂车间，唾手可得的实时信息涵盖了方方面面，使团队能够以同样甚至更快的速度运作。

在工厂中，自动化和机器人技术有助于释放工作空间，并使员工得以保持适当的距离。增强现实技术在快速建立产线方面发挥了关键作用，而模拟技术对于虚拟展示和改变工厂、生产线和工作效率而言也至关重要。业界已经证明，许多先进的制造技术已准备就绪。

然而，我们很快发现，工业4．0的一些承诺在疫情之后已变得不那么重要。例如，定制化的想法在疫情之前就获得了强劲的发展势头。尽管它对某些领域（例如企业计算和通信）仍具有重要意义，但我们发现它对消费者的重要性不如最初预期的那么大。我们的经验表明，定制化交互对于电子产品必不可少，但人们不希望在为真正可定制的产品做出决定时感到无所适从。

IW：哪些先进制造技术未达到宣传的效果？

Baldassari：两种主要的先进制造技术尚未达到宣传的效果，它们是：增材制造和智能产品。

请不要误会。增材制造非常适合工具、夹具和备件快速成型。然而，‘增材制造可实现大批量生产或3D打印零件’的承诺并未兑现。在航空航天等低产量生产项目中，增材制造已取得成功，但对于大批量或复杂生产，增材制造迄今为止还尚未达到预期体量。此外，与通过模制、铣削或其他传统方法生产的零件相比，增材制造仅能产生80％左右的材料强度。在许多应用环境中，增材制造还需要昂贵的设备和费时的后处理。

尚未实现工业4．0宣传效果的另一项技术是高度可配置的智能产品。人们认为，每种产品都会定义其在制造过程中的流程，但这需要大量的策略和设计。与在生产过程中的实际产品相比，工厂现场投资和推动智能化发展还有更多尚待开发的价值。

IW：您觉得有什么技术还没有引起足够的重视？

Baldassari：模拟技术还没有得到足够的重视。大多数公司都涉足过模拟领域，伟创力就在这方面投入了大量精力。模拟技术在疫情后确实存在增长的机会。

模拟的强大之处在于，它可以推动组织在生产产品之前必须与外部客户和内部员工进行前期沟通。工厂将如何建立？产品将如何通过生产线？按照传统做法，高管和客户会飞往工厂，实地考察产品如何下生产线。生产线或工厂设置的变更可能需要数月时间。那么，如果变更不起作用呢？您会回到起点，回到最初的布局，浪费了时间和资金。

模拟为所有利益相关者提供虚拟工厂视图，展示工厂和生产线外观，并突出显示机器视图，以主动识别并排除故障。如果需要更改，只需单击鼠标并运行带有附加逻辑层的新模拟版本。生产线视图一旦建立，企业便可创建物料流的模拟视图，这有助于查看设备产量。制造商还可进行产量预测，并查看机器或工艺是否未发挥作用。一旦掌握这些信息之后，就可以消除故障对整个制造过程的影响、需要修复的方面以及生产能力的差距，同时还可以模拟库存视图，确保设置生成正确的吞吐量，而无需在工厂中创建库存。

另一个作用非常明显的方面是，模拟员工的视角，尤其是在疫情期间。此过程可帮助企业了解工厂以及员工如何使用设备，确保以符合人体工程学的方式进行设计，从而提升安全和效率，同时防止工伤并保持员工社交距离。

2020年出行就成了最大的限制之一，并依然会成为2021年的主要问题。新冠疫情爆发之前，所有人都认为模拟具有挑战性。这并不容易，但在过去两年间，伟创力完成了200多个模拟项目，为客户节省了大量时间和资金，并帮助他们有效缓解压力。我们的管理人员广泛采用模拟技术，因为对于支持部门而言，连接模拟对于工厂至关重要。我们一直和员工一起在车间进行虚拟巡视。模拟还帮助客户确保他们全面了解我们如何保护其产品、实施其新产品，并在困难时期应用先进的技术支撑他们的良好感觉。

IW：关于企业如何确定哪种数字技术对其运营环境最有意义，您有哪些见解？

Baldassari：对于任何组织而言，最大的挑战通常是“如何开始”。最关键的步骤是评估当前环境。您需要什么帮助？工厂员工是否把时间浪费在日常和重复的工作上？也许，投资自动化和机器人技术是正确的一步。

一旦能够确定需要帮助的方面，便可开始行动。先从一个小项目开始，评估结果，然后扩展到其他项目。一旦企业获得信心并看到积极成果，就很容易积蓄动力并投资于其他数字技术，从而实现现代化并改善制造流程。

IW：您是否看到过有什么工业4．0的缺陷会阻碍生产？

Baldassari：工业4．0背后的主要推动因素之一就是拥有先进的制造技术，以提取实时信息并实时做出准确决策。然而，企业在汇总和分析成千上万个提要中的数据时会遇到数据过载的情况，从而导致决策延迟。

根据过时的信息来判断作出决策是最常见的缺陷之一。无论是来自内部还是与合作伙伴合作，灵活的交互变得极为重要。实时数据必须迅速传递给正确的决策者，使他们迅速做出正确的决策。如果您不打算以这种方式使用数据，则允许设备进行协作并自行决策，这可能会更加有意义。如此一来，您就不会将新的修复程序应用于旧问题。

IW：采用工业4．0元素对行业有何益处？

Baldassari：这可以归结为根据当前信息做出更好的决策。无论是模拟、自动化、机器对机器（M2M）通信还是虚拟现实，企业都会发现，以前无法获取的大量数据更加容易收集。

对流程进行数字化并将其与高级分析相结合，使员工能够获得更深入的见解、运行测试、增加创新并做出实时决策，以保持生产运营平稳运行。

例如，借助数字化供应链，制造商可即时查看何时出现短缺以及可以在哪里进行库存采购。另外，在车间现场，能耗数据可以判断设备何时发生磨损，以便您订购更换产品或安排维护。另一个很有代表性的例子是自动化：高速摄像机可以检测线路是否开始磨损，或者是否需要处理特定部分。这些例子表明，如果使用得当，数据将变得极为重要。

IW：哪些因素对行业最有利，并且有助于改善业务成果？

Baldassari：这取决于业务需求以及组织所生产的产品。例如，伟创力2020年利用模拟技术创建了工厂“数字化双胞胎”，为客户优化医疗设备生产。

在此案例研究中，设备模型重复了成千上万次，这使团队能够快速运行“假设”场景并测试众多变量和约束条件，以确定最适合该流程的要素。利用模拟技术，原本需要三个月才能完成的方法缩短到了三周。

在需求方面，客户每季度需要800万件。调度团队人工操作平均要处理550万件左右。经过几天的模拟，调度经优化可生产810万件。

在效率方面，模拟可直接影响输出结果，一个站点提高了69．8％，另一个提高了16．75％。此外，模拟可将转换时间减少27小时。

该项目通过实施模拟为客户带来了多种收益，包括节省时间、运营收益、技术收益、业务收益和项目管理收益。