16家車企揭示的中國汽車制造工業(yè)4.0現(xiàn)狀
摘要:一項(xiàng)針對(duì)國內(nèi)16家主流車企的數(shù)字化自動(dòng)化水平評(píng)估顯示,這屆車企整體處于工業(yè)3.4階段,在設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)規(guī)劃、工程組態(tài)、制造執(zhí)行等環(huán)節(jié)具備了一定的數(shù)字化基礎(chǔ),但仍缺乏總體策略路徑和投資規(guī)劃。
汽車工業(yè)應(yīng)該算是奔向工業(yè)4.0時(shí)代的急先鋒。當(dāng)工業(yè)2.X水平的一般制造行業(yè)們還在4.0大潮下迷茫困頓之時(shí),汽車工業(yè)(主要指整車制造)已經(jīng)站在工業(yè)3.0的高崗上微微一笑、睥睨群雄。即便如此, 汽車工業(yè)要實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0也并不容易,畢竟從工業(yè)3.0到4.0,中間還隔著X種可能。傲嬌的少年呦,你到底是3.1還是3.9?這0.1的差距出現(xiàn)在哪里?相信車企自己也無法回答。
近期,一個(gè)針對(duì)乘用車整車廠的數(shù)字化自動(dòng)化水平評(píng)估模型,卻對(duì)上述問題給出了答案:3.462分 這屆車企的成績單
按照工業(yè)4.0對(duì)應(yīng)的4分制標(biāo)準(zhǔn),評(píng)估模型通過對(duì)國內(nèi)乘用車整車廠進(jìn)行分析評(píng)估,得出整車行業(yè)自動(dòng)化水平平均分值為3.462,即處于工業(yè)3.4階段。其中,合資車企的各項(xiàng)分?jǐn)?shù)均為行業(yè)最高,為3.591分,而本土企業(yè)(含新能源車企)的自動(dòng)化水平低于行業(yè)平均值,且本土企業(yè)之間的差距較小。
所得分值是評(píng)估模型對(duì)車企從管理流程,產(chǎn)品設(shè)計(jì),生產(chǎn)規(guī)劃,工程實(shí)施,制造執(zhí)行,維護(hù)服務(wù)6個(gè)方面考量之后得出的綜合成績。接下來我們看看能得到3.462分的這一屆車企是什么樣子。
數(shù)字化策略和路徑 尚未邁出真正的第一步
這幾年,中國制造業(yè)和投資界對(duì)工業(yè)4.0的熱情始終高漲,圍繞它進(jìn)行了大量的講座,探討及概念解讀,企業(yè)對(duì)于推進(jìn)工業(yè)4.0落地也表現(xiàn)出很大的信心和決心。而實(shí)際情況如何呢?
通過管理流程環(huán)節(jié)的評(píng)估不難發(fā)現(xiàn),參與評(píng)估的國內(nèi)車企,目前沒有一家制定了數(shù)字化和自動(dòng)化總體策略和路徑,更不要說進(jìn)行相關(guān)投資。即使比較先進(jìn)的合資企業(yè)也僅僅是處于起步階段,尚沒有完善的策略和路徑。
大企業(yè),小企業(yè),合資企業(yè)以及本土企業(yè),對(duì)于推進(jìn)工業(yè)4.0的實(shí)施,實(shí)現(xiàn)自身轉(zhuǎn)型都有各自不同的動(dòng)力和困難。然而,如果沒有明確的策略規(guī)劃和路徑,這無異于紙上談兵。
響應(yīng)式設(shè)計(jì) 更多引入數(shù)字化研發(fā)工具
產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)首先面臨客戶個(gè)性化需求越來越多,產(chǎn)品越來越復(fù)雜這兩個(gè)重要挑戰(zhàn)。這種復(fù)雜性不僅僅是顏色、型號(hào)等簡單選項(xiàng),而是將大量的關(guān)鍵零部件、原材料、功能及外部因素納入考量,這就使得設(shè)計(jì)一款新車需要花費(fèi)大量的時(shí)間和金錢。此時(shí),生命周期管理軟件PLM的作用就凸顯了,它能讓新產(chǎn)品的研發(fā)與優(yōu)化完全虛擬化,即使遇到選擇困難癥晚期的客戶,PLM都能最快的完成需求調(diào)整和匹配。
這次評(píng)估中,9家企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)使用了PLM,其中,6家為本土企業(yè)。是否自主正向產(chǎn)品研發(fā)是影響PLM使用的一個(gè)重要因素:只有自主正向產(chǎn)品研發(fā)的企業(yè)才有動(dòng)力去采用PLM。目前本土車企以仿制為主,也有部分車企借助國外設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu),合資企業(yè)的自主研發(fā)比例更高。
這里要補(bǔ)充一句,雖然工業(yè)4.0不等于各種系統(tǒng)的疊加,但PLM和ERP、MES等信息系統(tǒng)卻是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0必不可少的條件。
BOM一體化 奠定生產(chǎn)規(guī)劃數(shù)字化基礎(chǔ)
在規(guī)劃生產(chǎn)線時(shí)要涉及各種工藝和設(shè)備。將不同流程進(jìn)行有效管理,是實(shí)現(xiàn)最高產(chǎn)量和最高效率的基礎(chǔ)。
此次評(píng)估中,國內(nèi)車企均不能實(shí)現(xiàn)所有制造BOM(產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及物料清單)在數(shù)據(jù)平臺(tái)的統(tǒng)一管理,只有1家車企做到了車型產(chǎn)品數(shù)據(jù)和BOM在企業(yè)全局的BOM系統(tǒng)中管理。企業(yè)在設(shè)計(jì)、裝配、仿真、制造每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)有大量來源不一的BOM表,由于它們格式不同、用途不同,往往會(huì)成為企業(yè)內(nèi)部巨大的數(shù)字鴻溝。只有將多個(gè)BOM都在數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一管理,才能實(shí)現(xiàn)各種物料的一體化、透明化的管理,為全數(shù)字化打下基礎(chǔ)。
雖然在熱議工業(yè)4.0的時(shí)候沒有提及BOM,但對(duì)于有著一線工廠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的人來說,“得BOM者得天下“一點(diǎn)都不過分。
主要工藝環(huán)節(jié)評(píng)估結(jié)果
機(jī)器人和汽車工業(yè)不愧是絕配,考察機(jī)器人在焊接、涂裝工藝的應(yīng)用,這就是兩道送分題。
統(tǒng)一工程組態(tài)小試牛刀 虛擬調(diào)試初見雛型
汽車在配置選項(xiàng)變得越來越多、生產(chǎn)越來越復(fù)雜的同時(shí),汽車生產(chǎn)企業(yè)又希望產(chǎn)品更快速的上市、更及時(shí)響應(yīng)市場需求,這本身就是相互矛盾的。工程實(shí)施環(huán)節(jié),扮演了將虛擬世界的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃和現(xiàn)實(shí)世界中的自動(dòng)化連接到一起的角色,在生產(chǎn)開始之前,就將那些不一致的數(shù)據(jù)檢查出來,從而縮短工程時(shí)間、減少工程工作量。
而從評(píng)估結(jié)果看,目前只有兩家合資企業(yè)能采用統(tǒng)一工程組態(tài)平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)集成,1家本土企業(yè)正計(jì)劃引進(jìn)TIA系統(tǒng)。此外,虛擬調(diào)試技術(shù)有助于加速上市時(shí)間,但目前應(yīng)用并不廣泛,只在技術(shù)水平較高的車企中初見雛形。
MES理念基本貫徹 供應(yīng)鏈互聯(lián)成為更高目標(biāo)
在制造執(zhí)行階段,成千上萬種部件按照正確的方式和步驟被組裝在一起,成為真正的汽車。而生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)MES通過信息傳遞,可以對(duì)從訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化管理,幫助汽車制造廠商完成這一項(xiàng)異常復(fù)雜的任務(wù)。
實(shí)際評(píng)估結(jié)果顯示,目前合資車廠確實(shí)已基本貫徹生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)MES,本土車廠也在逐步推行這種理念。此外,能否進(jìn)行物流仿真和產(chǎn)能分析也是該環(huán)節(jié)的考察重點(diǎn),表現(xiàn)最好的3家合資車企也只是能部分實(shí)現(xiàn),本土車企無一可以實(shí)現(xiàn)。
4.0時(shí)代,只打通企業(yè)自己的任督二脈是不夠的(盡管這也很難做到吧),與供應(yīng)鏈廠商實(shí)現(xiàn)MES級(jí)別或者ERP 級(jí)別的互聯(lián),實(shí)現(xiàn)物料的及時(shí)拉動(dòng)才應(yīng)是更高的目標(biāo)。評(píng)估樣本中,只有4家的企業(yè)在一定程度上實(shí)現(xiàn)這種互聯(lián)。該選項(xiàng)得滿分的一家車企,是因?yàn)樗娜课锪显诩瘓F(tuán)內(nèi)部采購。
預(yù)防性維護(hù)起步 大數(shù)據(jù)服務(wù)開始閉環(huán)應(yīng)用
汽車制造商若要維持長期的競爭優(yōu)勢,還離不開維護(hù)服務(wù)這個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。維護(hù)服務(wù)的重要任務(wù)是將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的“大數(shù)據(jù)”變身成為“智慧數(shù)據(jù)”,從而幫助企業(yè)做出明智的決策。
車企在維護(hù)服務(wù)環(huán)節(jié)表現(xiàn)怎樣呢?從結(jié)果來看,合資企業(yè)在問題管理解決方案、能源監(jiān)控等方面做的比較好,在工業(yè)信息安全方面,只有2家本土企業(yè)得分較高;評(píng)估樣本中僅1家企業(yè)采用了大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)服務(wù),即請(qǐng)專門的數(shù)據(jù)分析機(jī)構(gòu)對(duì)經(jīng)銷商數(shù)據(jù)分析,作為產(chǎn)品研發(fā)升級(jí)的重要參考。
至于是否具有三維的工廠模型,能否實(shí)現(xiàn)透明工廠,訪談企業(yè)們甩出了一個(gè)蜜汁的尷尬微笑。維護(hù)服務(wù)階段,企業(yè)之間的分?jǐn)?shù)差距較小, 不同水平的車企終于在最后實(shí)現(xiàn)了生命的大和諧。
評(píng)估模型說明
看完這份評(píng)估報(bào)告,估計(jì)贊同和質(zhì)疑已經(jīng)勢均力敵。這個(gè)非官方評(píng)估模型,由于首批評(píng)估樣本的數(shù)量限制,展示結(jié)果未必每項(xiàng)都準(zhǔn)確,但是它反映出的很多現(xiàn)象和趨勢,又足以說明當(dāng)下問題。
那么,這到底是一個(gè)怎樣的模型呢?我們書接前文,從頭講起。
自2012年開始,如何讓工業(yè)界最大的IP“工業(yè)4.0”落地,就是整個(gè)業(yè)內(nèi)苦苦求解的難題。2015年底,西門子公司明確指出,走向智能制造和工業(yè)4.0的道路是數(shù)字化企業(yè),自動(dòng)化和數(shù)字化是主要關(guān)注點(diǎn)。對(duì)于汽車制造行業(yè),西門子更是給出了數(shù)字化企業(yè)發(fā)展的完整圖景和路徑,和覆蓋汽車研發(fā)制造全價(jià)值鏈的解決方案。
知人者智,自知者明。西門子發(fā)現(xiàn),不了解自身所處位置,是汽車制造業(yè)的普遍問題。自己情況都不了解,又談何向4.0邁進(jìn)呢?在這一背景下,“汽車整車廠數(shù)字化和自動(dòng)化水平評(píng)估模型”通過對(duì)企業(yè)從總體策略到運(yùn)營服務(wù)6個(gè)方面的全面評(píng)估,給出企業(yè)具體的分?jǐn)?shù)以及詳細(xì)的分析。更重要的是,該模型指出評(píng)估者距離數(shù)字化企業(yè)或工業(yè)4.0的差距,指明未來的升級(jí)方向和建議。
當(dāng)然,每個(gè)企業(yè)的起點(diǎn)不同,因此不會(huì)有一個(gè)通用的路徑、或者現(xiàn)成的解決方案讓企業(yè)的工業(yè)4.0愿景一夜成真。大家不妨試試這個(gè)“汽車整車廠數(shù)字化和自動(dòng)化水平評(píng)估模型”,測測自己的水平,找到一條適合自己的4.0路徑,也是極好的。
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