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汽车制造企业应如何理性看待工业互联网推进工作?

—— 访广汽菲亚特克莱斯勒汽车有限公司信息技术部部长戴闯

2018/4/28    来源:e-works    作者:e-works  涂彬  张瑾      
关键字:汽车制造  工业互联网  信息化  
工业互联网平台应用实践已经成为推动中国制造企业实现智能制造转型的关键一步。工业互联网的实施能帮助企业实现工业设备的互联,并在此基础上对关键设备数据进行采集与分析,为实现M2M、人机协作和制造资源优化配置提供了可行的手段。

    2018年3月23日,在e-works数字化企业网举办的2018(第七届)中国信息化与工业化融合发展高峰论坛上,e-works记者有幸采访到了广汽菲亚特克莱斯勒汽车有限公司信息技术部部长戴闯,围绕汽车行业当前的信息化发展现状以及在推进工业互联网与智能制造转型升级过程中面临的问题进行了深入地交流。在访谈过程中,戴部长谈到的很多问题都非常典型并极具行业代表性,也是当前很多制造企业所面临的问题,企业需要理性地去思考和判断这些问题。

戴闯部长

戴闯部长

纵览:国内外汽车产业信息化应用现状

    作为广汽菲亚特克莱斯勒汽车有限公司信息技术部部长,戴闯目前主要负责公司两个整车厂、一个发动机制造工厂和广州总部的信息化规划、建设和运维工作。作为一位从事汽车行业信息化服务多年的管理者,戴闯在日本、欧美和国内汽车企业都工作过,对汽车行业的信息化发展历程和现状有着非常深刻的理解。,对此e-works记者也从多个维度对其进行了采访。

    戴闯认为,在汽车行业的信息化发展历程中,不同的国家有着截然不同的风格,比如丰田、本田等日系品牌,早期从研发到制造都是基于自主的信息化应用开发,很少用到市面上的商业软件。但随着信息化技术的快速发展,自主的信息化软件开发已经很难支撑日趋激烈且快速变化的市场竞争需求,日本汽车企业近年来一个明显的变化趋势是,在信息化系统构建方面开始从自主研发软件向采用商业软件转型。比如ERP开始用SAP的产品,2014年本田公司向SAP公司购买了大量的License,全面向商业软件转型。在MES领域,以前本田用的是小型机,现在也在转向Windows平台。

    对于欧美系汽车品牌,整个信息化应用历程基本上都是商业软件为主,就目前来说,ERP主要集中在SAP的产品,但在MES应用方面就千差外别,绝大部分包括沃尔沃、大众、GM等品牌企业,普遍存在MES应用软件多样化的问题,导致信息孤岛广泛存在。从这一点来看,在信息化应用特别是信息系统集成方面国外汽车企业并不是特别领先。

    对于自主国产品牌,由于中国的汽车产业起步较晚,使得中国的汽车企业的处于追赶状态,因此信息化历程走的相对较快。对于国产汽车生产制造企业,信息化主要包含三大系统,即ERP、MES和APS。据我了解,吉利这几年发展非常快,2017年产销量达到了120万台。而在四年前,吉利汽车制造工厂的手工作业比例仍然很高,这两年在成功收购沃尔沃之后,通过整合了沃尔沃的先进管理方法和流程,使得企业的信息化水平和能力实现了快速提升。

    戴闯谈到,不久之前与吉利负责生产制造的IT总监卓文进行了沟通,了解到目前吉利已经实现把整个工厂级和管理级的信息系统全部实现了数字化,可以在任何时间、任何地点实时查看工厂的生产情况,包括物料、质量和产线状态等。就这点而言,目前很多国外的汽车企业还没有做到。

实践:工业互联网平台落地面临挑战

    随着工业互联网开始被广泛的研究和关注,如何推动工业互联网平台应用的落地则成为行业探讨最多的话题。戴闯指出,我们谈工业互联网的时候,大多围绕的是人、机、物的互联互通来谈,但很少考虑当前中国制造业的普遍的发展水平和实施难度。抛开企业工厂是否具备设备互联的基础条件不说,仅实现异构系统和设备的互联进而实现对设备的数据采集和分析,就能难倒一大批工业互联网平台服务商。国内真正能够将工业互联网应用落地案例非常之少。戴闯认为,要实现工业互联网以及智能制造技术在汽车行业的应用和落地,至少需重点解决好以下几个问题:

    第一,如何在不影响生产的前提下实现对老旧产线和工厂的改造。以广汽菲亚特克莱斯勒为例,目前工厂的产能大概是每小时50台左右,如果对产线进行改造升级,即便分阶段实施也至少需要50到100个工作日,而这就有可能影响几十亿的产出。

    第二,在企业的工厂里面可能涉及到各个品牌的工业设备和系统,如西门子、ABB、罗克韦尔等,如何实现将这些异构的设备连接起来采集数据是个很大的挑战。更关键的是,如果要对这些数据进行价值分析,企业还得为这些数据构建合理的数据模型,开发能支撑业务分析的各种算法,让大量的数据充分用算法和模型支撑企业的决策。就目前来看,实现起来仍然有非常大的挑战。

    第三,到底需要采集哪些数据?在菲亚特克莱斯勒工厂的生产现场,每天产生的数据量以TB计算,企业根本不可能也没必要采集全部的数据,那么企业就得思考到底哪些数据需要采集,这需要IT部门与业务部门一起去定义需求。

    第四,市场上缺乏成熟的解决方案。以信息技术转型做工业互联网解决方案的供应商并不能深刻理解制造行业的应用需求,方案大多是传统解决方案在工业领域的应用延伸。制造企业转型做工业互联网解决方案的供应商大多只能提供本行业平台应用,而且考虑到行业企业之间存在的业务差异,也并不能保证平台能适用所有的行业企业。

    戴闯认为,对于工业互联网平台的实施,菲亚特正面临一系列挑战,也从侧面反映出整个行业对工业互联网平台的实施困境。目前企业都已经认识到工业互联网平台的巨大价值,但无论是从技术、产品还是方案上都没法很好的推进和实施。尽管如此,2018年菲亚特仍然在考虑通过推进工业互联网平台的实施来解决工业生产过程中的诸多问题,比如规避由于各种各样无法预计的因素导致产线停机的情况。2016年广汽菲亚特仅仅因IT系统故障导致的产线停机就超过2000分钟,如果按照产值来算,就已经损失了超过千万。当然这一情况在2017年的“零停线”活动中得到了巨大的改善,现在基本上已经可以将平均单班停线时间控制在1分钟以内了,仅这一项就为公司减少停线损失超过600万元。如果能够更进一步通过工业互联网解决掉物料的实时补充,以及产线停线等问题,每年就可以为公司节省过亿的价值。

革新:开启数字化制造转型与实践之路

    2017年菲亚特启动了一个以数字化制造(Digital manufacturing)为理念的全球工厂项目,该项目主要实现目标:通过大幅削减人工作业需求,提高人工生产效率,降低生产制造的成本,同时为企业管理层决策提供快速的支持。

    戴闯介绍,为做好这个项目,首先通过内部调研和需求分析等手段总结出了2000多个用户痛点,并把工厂的整个价值链全部进行了梳理和分析,看看哪些地方还有改善空间。然后分析哪些痛点可以利用人工智能、工业互联网、大数据等技术手段来加以解决,最后利用PDCA方法来反复验证。为了推进数字化转型,目前企业内部正在与谷歌共同开发一个开放式的工业应用开发平台,以支撑起企业的智能化转型和工业互联应用产品的开发。现阶段已经逐步在企业内部推广和试用,后期可能会推广到整个行业。

    在解决产线停机的问题上,目前菲亚特正在探讨利用工业互联网技术将生产现场的人、机器和物料连接起来,实现对关键设备、物料、工位、线边等情况的实时监控。对制造企业而言,导致产线停机除了IT系统导致的问题之外,还有很多因素,比如物料运输过程损坏、缺料、机器故障以及人为操作失误等,通过工业互联网来跟踪物料和机器等状态可以提前发现风险和问题。

    目前除了在全球范围内推广数字化制造项目之外,在执行过程中各个国家的工厂可根据自身的业务特点和生产模式推进数字化运营(Digital operation),这样在推进数字化制造的可执行层面更容易落地。

    戴闯指出,对于汽车制造企业而言,单车工时(HPV)是衡量企业整体竞争力的关键指标。单车工时(生产率)的情况反应了工程设计、制造执行和其他工人的执行效率。当初,由于领导比较关注这个指标,我们每周要花费将近3500个小时的人力去统计一个工厂的HPV指标,三个工厂就是1万多个小时。除此之外,还有各种经营管理会议、执委会、PIM审批会、项目例会等,需要花费非常多的人力去搜集、整理和做汇报。这个过程即浪费了大量的人工,也直接导致了各种成本的上升。更为关键的是,为了使整个报告好看,在数据整理的过程中都存在人为的修整痕迹,直接导致最终的结果并不总是可靠和可用。

    为了解决这个问题,去年公司成立了数字化运营(Digital operation)项目组,预计投入将超过2000万元规范企业的管理运营,我们测算过一年就可以为公司至少节省了1亿元的成本。项目第一期就是通过对现场数据的采集和分析,实现更加智能化的决策。现在领导不再需要看呈报上来的数据,而是可以直接通过PC、手机等终端实时查看工厂的运行情况。比如今天计划生产多少台车,实际上生产了多少台,一次通过率有多少,品质究竟有没有问题?如果有问题,主要是些什么问题?每天的人工是多少?能源消耗是多少?领导都能通过手机或PC直接看到。从决策层角度看,领导每天思考和关注的就是成本和产出。

    在戴闯看来,智能工厂就是将数字化制造和数字化运营拼在一起。工业互联网虽然不能直接为公司带来可见的收益,但却是智能工厂的一个重要基础和使能技术,有了工业互联网才能实现设备的互联互通,才能实现生产效率和产品品质的提升,并对企业决策提供支撑。

思考:推进智能制造及工业互联网的几点建议

    在访谈中,结合当前的工业互联网产业发展现状以及在菲亚特的数字化制造实践,戴闯对于推动中国工业互联网的发展和落地提出了几点实施建议:

    第一,对产业而言,应该大力推动产学研融合发展。当前,工业互联网平台供应商大多从不同的行业转型而来。有的是传统信息技术厂商转型做工业互联网,有些是制造企业通过剥离信息化部门来组建新的公司来推动工业互联网的产业化。在他看来,这些转型而来的供应商在推进工业互联网平台发展方面存在诸多问题。以信息化为主的供应商可能拥有非常先进的技术,但却不能真正的深入理解不同行业的工业应用需求。制造企业转型做工业互联网平台,虽然能很好的把握自身行业的业务特点和应用需求,但技术服务能力可能不足以支撑起工业互联网平台应用。这个时候推动产学研合作发展就显得尤为必要。

    就美国来讲,美国数字化制造和设计创新研究院(DMDII)的成立就是将工业界、政府和学术界联合到一起解决制造业领域的一些复杂问题,并制定相关解决方案。对中国而言,组建制造业、学术界和研究机构共同的组织或机构或能有效的推动工业互联网产业的发展。

    第二,对供应商而言,要分情况推进工业互联网的应用实施。当前,对于工业互联网平台的应用与实施面临一个最直接的选择。到底是重新兴建工厂还是在旧工厂的基础上进行改造?对于新建的工厂,从零起步构建工业互联网平台面临的挑战较小,只需通盘考虑,在进行整体规划的基础上分步骤实施。但对于旧工厂的改造,却要考虑很多问题。比如,不同工厂的工业生产设备完全不一样,每家企业的管理水平和颗粒度存在差别,每个工厂的生产节拍和能力也有差距,投资是否能实现快速的回报。我认为要把这些问题都考虑清楚才能动工改造,而这些问题串起来就是一个复杂的工程。每次与供应商就工厂的平台实施与改造进行讨论都会涉及到这些问题。对企业的管理者而言,他们重点关注的是投资回报率,实施后能在多长时间内看到回报和效率。考虑到领导的任期可能存在期限,那些5到10年的投资规划是很难得到企业领导的认可。

    第三,对人才培养而言,要强化工业人才教育体制。不管是推进智能制造还是工业互联网,其核心都是人才的培养。如果人才培养机制跟不上,就算给企业提供最先进的工业设备、软件、算法和平台,没有人能够去理解和操作,也无法真正提升企业的智能化水平和生产效率。

后记

    当前,工业互联网平台应用实践已经成为推动中国制造企业实现智能制造转型的关键一步。工业互联网的实施能帮助企业实现工业设备的互联,并在此基础上对关键设备数据进行采集与分析,为实现M2M、人机协作和制造资源优化配置提供了可行的手段。通过对戴闯的访谈,使得我们有机会全面而深入的了解当前制造企业在推进工业互联网及智能制造实施过程中面临的挑战,也期待通过本次采访让更多的行业供应商了解制造企业在推动工业互联网及智能制造过程中的问题和需求点,不断完善平台和方案,助力中国制造的转型。

责任编辑:程玥
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