工业4.0时代,将让企业经营成本大减!

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  畅销书《工业4.0:即将来袭的第四次工业革命》作者、德国权威桑德勒(UlrichSendler),2013年提出工业4.0的目标是运用数据,整合产品开发、生产、销售与服务。它描绘了制造业的未来愿景,提出继蒸汽机的应用、规模化生产和电子信息技术等三次工业革命后,人类将迎来以信息物理融合系统(CPS)为基础,以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。今天来和大家聊聊工业4.0是如何对企业的成本进行改善。
德国工业4.0

  德国乡村的农地上,一台台收割机、打谷机、拖拉机的背后,愈来愈看不见农人的身影。拥有百年历史、上万员工的农机集团科乐收(CLAASGroup),正在让传统农机之间彼此相连,透过内建摄影机、感测器和软体,就能提升效率。
 
  科乐收的转型背后,是结合物联网(IoT)技术而日趋成熟的「工业4.0」。率先深入研究工业4.0的德国专家桑德勒(UlrichSendler)预言,现在德国农业人口约1%,「未来百年内,德国工业人口可能只剩不到5%。」
 
  2011年的德国汉诺威工业展上,工业4.0的概念首次亮相,网际网络通讯协定第6版(IPv6)同时成为未来标准。隔年,德国政府就推出国家级重大政策,接着投入两亿欧元,要让德国制造业软硬整合,更有「智慧」。(延伸阅读:工业4.058秒的竞争)
 
  智慧的根源,来自网络协定的改变。第四版的IPv4,让全球有了43亿个互联网地址,而IPv6的出现,让全球几乎每1公厘就有1千兆个网络地址。因此,我们身边的每个产品、每台机器,都可以拥有自己的网址,并借此搜集、分析数据,加速物联网进程。
 
  桑德勒认为,工业4.0的关键不只是效率提升,而是整合产品开发、生产、销售与服务的「系统全生命周期管理与服务」
 
  中学毕业的桑德勒,在历经奥迪(Audi)工厂模具制造人员培训,及德劳茨模具公司的数控编程人员培训后,获得海尔布隆大学精密仪器工程学硕士学位。接着便踏入电脑辅助设计(CAD)系统研发,又成为CAD-CAM报告杂志的编辑,及虚拟产品开发与产品生命周期管理(PLM)领域的独立记者与分析师。
 
  从制造现场走到研发的他,在2013年出版《工业4.0:即将来袭的第四次工业革命》书中提到,「目标不是管理数据,而是对流程与组织的整体管理。」此书一出,不只在德国引发讨论,在中国也热销超过20万本。

  桑德勒举例,以往企业多半是先有创意,再找人设计产品、开发、测试、贩售。只要有人购买,商品就值得生产,可以创造价值。
 
  但Google的出现,正在破坏这条生态链。Google主张用户优先,只要用户选择Google的搜寻引擎,企业自然会愿意上门,向Google购买广告。
 
  也就是说,价值链正在洗牌,而以往不受重视的执行与服务,正在成为最重要的一环。产品售出、上网、开始使用后,产品的生命就此而生。如果企业可以在过程中产生数据,找到新的事业潜力,就可以在产品运作的同时,开创新的价值链。
 
  因此,企业寻找的,不再是潜在消费客群,而是产品背后的服务需求在哪里。「我必须考虑消费者以外的用户,他们在想什么。他们可能不会买我的产品,只会租赁、分享,就像共享汽车一样。」
 
  德国百年企业,靠数据链革新营运
 
  不卖压缩机,而改卖压缩空气的德国百年企业KaeserCompressors,就是开创全新营运模式的例子之一。
 
  7成的制造现场,都需要压缩空气,一旦空气品质不佳,就很容易对仪器造成伤害。Kaeser过去单卖空气压缩机,真正的维修、服务等成本,却未受到应有的重视。Kaeser资深技术顾问派瑞(WaynePerry)曾在去年的智慧工业论坛中分析,「空气压缩机的生命周期成本中,电费、维修等就占了4分之3,而剩下的4分之1才是购机成本。」
 
  现在,Kaeser则是让客户改买「压缩空气的服务」(airasaservice)。藉由支付月租费,就可以租用空气压缩机,加上维修服务,确保空气压缩品质达成目标。
 
  藉由智慧控制系统,Kaeser可以即时监控关键数据,发现损坏迹象前就提早关机,或是提醒定期维修,来避免维修成本提高。所有的营运状况、警示响起的时间、温度变化等,都存入资料库,让工程人员可以掌握。
 
  从空气压缩机的产品现场,到工程人员眼前的控制台,靠的是完整的数据链,来把工程设计、测试、生产、销售、客户服务串在一起。而这样的数据链,正在打破实体与虚拟世界的分界。
德国工业4.0

  「数位分身」将能和实际商品对话
 
  「这就是为什么现在很多人都会提到『数位分身』(digitaltwin),因为不只是从工程角度来设计,也是从生产面来打造产品,」桑德勒说。
 
  数位分身,最早始于美国空军的机身结构管理计画(ASIP),来记录每架飞机的实际运作和损坏状况。如此一来,不是所有飞机时间一到就强制退役,而是根据飞机的实际维修状况,动态调整飞行年限。
 
  随着网络和数位科技的发展,数位分身已经走进制造现场,成为企业用数位模拟取代制作模型、开模打样等过程。只要透过电脑模拟与设计,数位世界的「分身」就能和实际商品同步、对话,就能用较低的成本制作、维修。
 
  在今年4月德国汉诺威工业展上,西门子展现了「数位分身」应用,透过机器人模仿制造汽车。(shutterstock)
 
  「每个国家、每间公司、每个地区,都必须考虑工业革命的下一步是什么?」桑德勒说。
 
  在AI和物联网的技术加持下,工业4.0不再是遥远的概念,而是蕴含着营运模式创新突破的全新机会,就看谁能率先开创变局。