關(guān)于工業(yè)4.0階段和實(shí)施的先決條件，北航劉強(qiáng)教授說(shuō)過(guò)一段非常經(jīng)典的話，即“三不要原則”，第一，不要在不具備成熟的工藝下做自動(dòng)化，工藝如果不成熟，就最好先做生產(chǎn)線，這是工業(yè)2.0解決的問(wèn)題;第二，不要在管理不成熟的時(shí)候做信息化，這是工業(yè)3.0解決的問(wèn)題;第三，不要在不具備網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化的基礎(chǔ)時(shí)做智能化，這是工業(yè)4.0解決的問(wèn)題。

 

事實(shí)上，作為世界工廠，中國(guó)對(duì)于制造業(yè)的前沿發(fā)展一直保持著警醒的態(tài)度。在國(guó)內(nèi)鋰電行業(yè)，很多優(yōu)秀企業(yè)也都提出了數(shù)字化工廠的建設(shè)目標(biāo)，甚至有些企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始嘗試去建設(shè)自己的數(shù)字化工廠。

 

 

四大鴻溝亟待鋰電企業(yè)跨越

 

如果按照德國(guó)工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分，我國(guó)工業(yè)的主體還處于“補(bǔ)2.0的課，普及3.0，同時(shí)正在朝著4.0發(fā)展”的階段。專家指出，從工業(yè)大國(guó)向工業(yè)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的過(guò)程，中國(guó)企業(yè)建立數(shù)字化工廠先要解決四大難題。

 

一、需要建立完善的信息及數(shù)據(jù)的收集和分析體系。對(duì)于數(shù)字化工廠來(lái)說(shuō)，其核心要求之一是要實(shí)現(xiàn)信息流、物資流和管理流合一，而這樣的目標(biāo)需要強(qiáng)大的數(shù)據(jù)收集和分析系統(tǒng)去支持。

 

二、要有可靠、靈活和快速響應(yīng)的供應(yīng)鏈。當(dāng)然這樣的能力建設(shè)并不簡(jiǎn)單，僅可靠性來(lái)說(shuō)就涉及到供應(yīng)商的開(kāi)發(fā)和發(fā)展，這兩項(xiàng)都意味著向供應(yīng)商開(kāi)放自己的管理體系，進(jìn)行利益分享和長(zhǎng)期的深度合作。難怪有業(yè)內(nèi)人士感慨，供應(yīng)商比銀行還重要!

 

三、要具備高效運(yùn)營(yíng)的組織架構(gòu)和充分的人力資源。開(kāi)放式的產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)，智能化的生產(chǎn)設(shè)備的操作以及維修養(yǎng)護(hù)，工廠信息的收集分析，復(fù)雜的供應(yīng)鏈管理體系無(wú)一不對(duì)數(shù)字化工廠的組織架構(gòu)和人員素質(zhì)提出了更高的要求。而這樣的要求也是目前中國(guó)制造業(yè)低端勞動(dòng)力相對(duì)供應(yīng)充足、高端勞動(dòng)力長(zhǎng)期缺乏的現(xiàn)狀較難滿足的。

 

四、要有一定的投資回報(bào)。企業(yè)需要估算，如果將整個(gè)產(chǎn)品從開(kāi)發(fā)到售后服務(wù)的全部關(guān)鍵環(huán)節(jié)都納入數(shù)據(jù)收集和分析體系，那么這個(gè)極為復(fù)雜的信息中樞所帶來(lái)的收益是否可以彌補(bǔ)其巨大的成本開(kāi)支?

 

鋰電數(shù)字化工廠的“夢(mèng)想導(dǎo)師”

 

數(shù)字化工廠展現(xiàn)出迷人的色彩，鋰電行業(yè)正在被其光芒所吸引。然而輝光之中，很多企業(yè)也被各種相互矛盾和相互糾纏的概念所混淆，大家都渴望擁有一個(gè)洞開(kāi)一切的神器。西門子在專注于電氣化、自動(dòng)化和數(shù)字化戰(zhàn)略的基礎(chǔ)之上，正與目前高速發(fā)展的鋰電行業(yè)緊密結(jié)合，打造出看得見(jiàn)的數(shù)字化工廠。

 

數(shù)字化雙胞胎

 

動(dòng)力電池電芯和模組/電池包的生產(chǎn)目前仍處于初級(jí)階段，但有一點(diǎn)已十分清楚：若鋰電生產(chǎn)企業(yè)要在市場(chǎng)上取得成功，則電池生產(chǎn)過(guò)程需要更加快速且成本更低。但由于鋰電池具有靈敏的化學(xué)組成，需要保持較高一致性，而絕對(duì)不能以犧牲質(zhì)量為代價(jià)來(lái)?yè)Q取成本與時(shí)間的節(jié)約。

 

西門子通過(guò)底層數(shù)據(jù)庫(kù)，把所有的人、IT系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)連通在一起，為工廠在虛擬世界里建立一個(gè)“數(shù)字化雙胞胎”。同時(shí)，結(jié)合西門子全價(jià)值鏈的數(shù)字化企業(yè)軟件(PLM、MES/MOM、TIA等)，可對(duì)整條生產(chǎn)線以及工廠整個(gè)壽命周期內(nèi)的所有過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，使虛擬世界中的生產(chǎn)仿真與現(xiàn)實(shí)世界中的生產(chǎn)無(wú)縫融合，理想地控制現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的全部過(guò)程。

 

“數(shù)字化雙胞胎”絕對(duì)不僅是一個(gè)名詞標(biāo)簽，而是一種創(chuàng)新意識(shí)的體現(xiàn)。它能夠在虛擬平臺(tái)里面完成一系列流程，最終達(dá)到高效的柔性生產(chǎn)、智能生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快速創(chuàng)新上市，鍛造企業(yè)持久競(jìng)爭(zhēng)力。

 

智能數(shù)據(jù)

 

西門子一直引領(lǐng)工業(yè)企業(yè)加快數(shù)字化進(jìn)程，并闊步邁向工業(yè)4.0。 所謂“數(shù)字化”，其實(shí)不難理解。這里的每件產(chǎn)品都有自己的數(shù)據(jù)信息，貫穿研發(fā)、生產(chǎn)、物流的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)時(shí)保存在數(shù)據(jù)平臺(tái)中。而這些工廠也被打造成了所謂的“透明工廠”。

 

“數(shù)字化的第一步就是讓工廠透明起來(lái)，沒(méi)有透明就沒(méi)有數(shù)字化。”西門子電池行業(yè)業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理張學(xué)峰向電池中國(guó)網(wǎng)透露，“透明工廠”也方便企業(yè)通過(guò)使用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制和高級(jí)分析工具，可視化地找出產(chǎn)線中隱藏的問(wèn)題，并及時(shí)引導(dǎo)作業(yè)員或者維護(hù)工程師快速解決問(wèn)題。

 

實(shí)際上，如何實(shí)現(xiàn)研發(fā)和生產(chǎn)的無(wú)縫銜接是所有企業(yè)的共同課題。西門子利用“智能數(shù)據(jù)”打通了從研發(fā)到生產(chǎn)、物流的全部鏈條，并通過(guò)數(shù)據(jù)共享避免了信息傳輸壁壘，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和研發(fā)的互動(dòng)。這對(duì)于趨于多元的鋰電市場(chǎng)來(lái)說(shuō)也是一大優(yōu)勢(shì)，可幫助企業(yè)真正實(shí)現(xiàn)定制化、差異化。

 

另外，結(jié)合西門子的“全集成自動(dòng)化”解決方案，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理、工程組態(tài)與通信標(biāo)準(zhǔn)，可確保從電極生產(chǎn)直至最終電池組質(zhì)量檢驗(yàn)的所有生產(chǎn)步驟，均實(shí)現(xiàn)最佳協(xié)同。高效、柔性、快速，這就是數(shù)字化將為鋰電生產(chǎn)帶來(lái)的變化。當(dāng)然，革命性改變遠(yuǎn)不止如此。

 

用人唯“精”

 

“人才為本”是“中國(guó)制造2025”規(guī)劃的5大基本方針之一。在被稱為PPT(Process, People and Technique)這三個(gè)構(gòu)成未來(lái)工廠的關(guān)鍵因素中，最為重要的是第二個(gè)P，即人的因素。

 

在一份關(guān)于未來(lái)制造業(yè)的研究報(bào)告中，麥肯錫預(yù)測(cè)，在中國(guó)，企業(yè)到2020年將需要1.4億高級(jí)技能人才，而缺口將達(dá)約2200萬(wàn)人。從全球來(lái)看，對(duì)于高素質(zhì)人才的需求以及相關(guān)培訓(xùn)的緊迫性同樣存在。

 

可以肯定的是，智能機(jī)器可以自我學(xué)習(xí)，并取代人類的一部分工作，但是未來(lái)的數(shù)字化工廠決不會(huì)是無(wú)人工廠。人們將在設(shè)計(jì)、規(guī)劃、監(jiān)管等方面發(fā)揮更強(qiáng)的創(chuàng)造力。同時(shí)，未來(lái)工廠將會(huì)批量生產(chǎn)高度個(gè)性化的產(chǎn)品，要能夠以最快速度調(diào)整生產(chǎn)線，這就要求員工能對(duì)聯(lián)網(wǎng)的機(jī)器進(jìn)行編程，還能解讀復(fù)雜數(shù)據(jù)。因此，工廠管理者如何有效利用從自動(dòng)化設(shè)備采集上來(lái)的數(shù)據(jù)，并指導(dǎo)生產(chǎn)是未來(lái)工廠的關(guān)鍵所在。

 

西門子一直注重對(duì)專業(yè)人才的培養(yǎng)，在幫助企業(yè)實(shí)施數(shù)字化工廠項(xiàng)目時(shí)，也會(huì)有研究院的專家和項(xiàng)目工程師進(jìn)行為期數(shù)月乃至數(shù)年的駐廠培訓(xùn)。此外，西門子通過(guò)與教育部合作、舉辦比賽等形式，為中國(guó)制造培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才。在近日國(guó)家工業(yè)和信息化部公示的《2017年中德智能制造合作試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單》中，西門子就有“中德智能制造/工業(yè)4.0人才培養(yǎng)基地”、“中德工業(yè)4.0智能制造實(shí)訓(xùn)基地”兩個(gè)人才培養(yǎng)項(xiàng)目入圍。

 

現(xiàn)代電池生產(chǎn)需要滿足十分苛刻的要求，這也對(duì)鋰電生產(chǎn)提出了挑戰(zhàn)。在邁向“工業(yè)4.0”的進(jìn)程中，很多中國(guó)鋰電企業(yè)并非僅僅滿足于智能化、數(shù)字化的遠(yuǎn)景規(guī)劃，而是迫切需要將美好愿景變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。但無(wú)論身處工業(yè)2.0還是3.0階段，許多企業(yè)在懷揣數(shù)字化工廠夢(mèng)想的同時(shí)，卻往往尚未形成清晰的思路。