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柔性制造的重要性日趨明顯 訪Fastems (芬發自動化)全球CEO邁克·紐曼
2019-08-10 09:45 作者:屈麗麗 來源:中國經營網

伴隨全球個性化、大規模定制以及智能制造的發展趨勢,非標準件,多品種小批量的生產需求正讓柔性制造的重要性日趨明顯。

這些行業主要集中在航空航天、機床制造、軌道交通、船舶制造,特種車輛制造等領域,它們行業的生產模式都有著一個共同的特點:“多品種、小批量”,即對某一批次零件的需求數量相對有限,但是所需求零件的種類相對豐富,很多時候要求混線生產,且訂單具有重復性。

作為一家來自芬蘭的百年家族公司,Fastems(芬發自動化)在柔性制造領域走在全球前列,它不僅和全球所有知名的機床生產商合作,提供世界領先水平的自動化解決方案,同時還向全球供應了1500多條柔性線方案,2500多套機器人應用自動化系統。僅在亞洲就有70多條柔性生產線,其中中國大陸有59條。

對此,Fastems全球CEO邁克·紐曼(Mikko Nyman)表示,“無論是德國的‘工業4.0’還是‘中國制造2025’,都指向了‘智能制造’這一新的經濟增長點。智能制造通過互聯網與通信技術,實現對制造過程的實時感知與動態控制,將制造自動化的概念擴展到柔性化、智能化層面,貫穿于制造業的設計、生產、管理與服務等各個環節,從而實現按需生產與柔性化生產。基于柔性制造的個性化定制為現代制造業企業提供了一種有競爭力的生產模式。”近日,《中國經營報》記者專訪了Fastems (芬發自動化)全球CEO邁克·紐曼。

集成不同品牌進行的Fastems系統平臺

《中國經營報》:能否談談你上任后對中國市場的思考?

邁克·紐曼:我是今年5月1日上任Fastems全球CEO,在此之前,我在Fastems已經工作五年了,五年內我基本上走訪了Fastems全球市場上的所有國家,比如像美國、德國、日本、中國等。

我認為Fastems在中國肯定會像Fastems在歐洲和美國一樣,將成為行業領導者。我們一直認為,只要滿足客戶需求,增長就只是時間的問題。從長期來看,我們會更多地進行本土化,會和中國的大學建立廣泛深入的聯系,比如我們與包括北航、南航在內的一些院校,以及中國的一些高科技企業已經建立了合作,一起來進行產品開發,匹配中國客戶的需求。

眾所周知,中國市場是一個全球性的市場,單一一個制造企業里可能有多個品牌的機床設備,歐洲的不同品牌,日本的不同品牌等。這時候,Fastems的優勢就非常明顯了,因為我們提供的其實是一個系統平臺,可以對多個不同品牌的機床進行集成——這是Fastems獨特的優勢,目前市場上還沒有其他企業可以做到。比如,針對企業的智能生產線需求,一些機床企業想提供類似交鑰匙的解決方案,但其局限性在于只能針對自己的機床匹配,受制于自己的自動化系統。但是我們知道,在一個工廠中,尤其是大型企業,往往會依據多種產品的加工需求采購不同類型、不同品牌的機床,可以說,如果沒有一個開放的平臺來集成,就無法實現智能工廠的要求。

為什么這一點在當前顯得格外重要?因為在中國非常多的企業中,車間里使用的機床可謂是“八國聯軍”,使用單臺機床是一個話題,而多臺機床連線就是另外一個話題了。要想整體實現自動化,將機床協同效率發揮到最大,老板們是很頭疼的,因此他們急需像Fastems這樣一個具有平臺性綜合能力的企業提供系統支持,這也恰恰是我們在市場上一個特別大的優勢。

而且,在底層數據中,日系機床和歐洲的機床品牌可能有不同的自動化標準接口,對一些制造企業的老板來說,到了軟件和數據層面,就會有掣肘,Fastems的系統平臺從設計上就兼容了這些壁壘。

《中國經營報》: Fastems如何形成的這種核心競爭力?

邁克·紐曼:這需要時間的積累,在工業自動化領域,Fastems已經持續創新40年了。現在有很多企業都在做工業自動化,但在20世紀80年代,那個時候自動化的市場并不是太大,堅持在這個領域深耕其實非常困難,很多和我們一起成長、一起建立的企業都已經消失了。但從2000年開始,有很多的機床設備廠商開始做自動化,他們有自己的機床,可以實現自動化,但他們只能匹配它自己的機床,這也是跟我們的本質區別。

另外,伴隨自動化企業的增多,在歐洲也涌現了很多家競爭伙伴,但規模都比較小,或者是以區域為主,比如僅僅局限在德國南部,或者在瑞士。而Fastems是一個全球性的“玩家”,我們提供全球性服務平臺。我們有遠程診斷,有豐富的經驗,有專業的人才,所以我們可以服務到全球,這也是我們面對很多地方性、區域性競爭時的優勢。但不可否認的是,競爭伙伴的增加在很大程度上會推動自動化程度的深入,也會驅使業務不斷向前發展。

當前制造業面臨的五大挑戰

《中國經營報》:企業核心的需求都是要求最大限度提高生產效率,降低生產成本,Fastems如何實現?

邁克·紐曼:越來越多的制造企業發現,一味增加人員與機器部署密度的方式對提高生產效率的幫助有限,其經濟性也并不理想。所以大家開始嘗試提高設備的效率,具體途徑就在于縮短生產準備時間與機床空轉時間,包括由于各種原因導致的機床等待時間,并充分利用自動化實現夜班無人值守的“熄燈加工”。

假設企業擁有20 臺機床,每臺機床的年平均設備使用率為30%,那么企業總共的年切削時間為:20×30%×8760小時=52560小時。如果企業只擁有10 臺機床,但每臺機床的年平均設備使用率為70%,那么企業總共的年切削時間為:10×70%×8760小時=61320 小時。顯然,通過提高機床利用率,企業可以僅用數量為原先一半的機床,就實現加工效率比以前高出17%。

但要實現這一目標,就需要后臺系統對不同品牌機床最大限度協同兼容。伴隨著第四次工業革命的發展,柔性自動化也不斷深化與拓展其內涵,從初期的單純強調工裝與系統的適應性發展到強調系統智能化。通過傳感器技術采集生產流程中的數據,通過網絡技術使生產線上各設備間、流程間的信息實現無縫連接,通過智能算法與軟件對生產流程進行優化并在制定生產計劃時進行決策輔助。

《中國經營報》:你認為當前制造業面臨哪些挑戰?

邁克·紐曼:我和我的同事及全球范圍內數百家制造商(從家族制的分包商到大型航空航天企業)進行過對話,發現當前制造業普遍面臨著五大挑戰。

第一,更短的產品生命周期,越來越多的產品定制化需求。伴隨著工業產品定制化越來越多,意味著每款產品會有更多的型號和版本,也使得某些生產項目的生命周期更短。

第二,當前制造業面臨更短的交貨期加上更短的規劃期,這一點對于轉包公司(代工廠)尤其如此。很多制造商并不知道他們下個月會生產什么,更不用說六個月了。最糟糕的情況是,規劃期可能只有不到兩周的時間。

第三,制造商往往會通過庫存來解決交貨期的問題,但這只會引發下一個問題,庫存總是存在風險。它限制了資本,從而降低了效率和營業額。沒有公司可以100%肯定庫存會被消耗完畢。技術風險包括產品更新和較短的產品生命周期,使得庫存品很可能不再符合時宜。與此同時,小批量庫存又無法滿足客戶的需求。

第四,勞動力短缺。如今,很多制造商都面臨缺乏熟練勞動力的困境。對于機床操作工和制造工程師,如數控編程程序員以及工藝工程師來說尤其如此。

第五,實施以數據驅動生產的能力不現實,雖然說當下物聯網和數字化熱度很高,而且普遍認為這些大趨勢為制造業提供了不可估量的價值,但是實現的路徑,尤其是制造型企業想要弄明白如何讓數據驅動生產是非常困難的。

應該說,解決這五大挑戰并不容易,它更像是一個永無止境的工作,而且更短的交貨時間和產品定制化需求的趨勢肯定會愈演愈烈。所以,如何應對這些挑戰,而不是徒勞地試圖讓這些問題消失是我們接下來必須要深刻思考的問題。

5G對自動化技術發展的影響

《中國經營報》:5G通信技術對自動化產業有哪些影響?

邁克·紐曼:5G目前正在突飛猛進往前發展。包括芬蘭在內,也已經開始發展5G。我們認為,5G主要是傳輸速度和以前發生了本質的變化,這個變化對于工業自動化來說是一個很好的有利的方面,因為我們的設備互聯、互通,以及信息的采集都需要網絡,而且都需要快速的網絡。它會對我們Fastems整個設備的連線,以及后續的診斷,包括資料的采集,起到很好的推動作用。

比如生產線上的某個環節需要更換刀具,但是庫房的刀具備貨出了問題,或者沒能及時送到,這時候4G網絡可以將這些信息采集到,但卻很難馬上把它轉到下一個環節去,在速度上還會有滯后,這就會導致后續的整個生產線處于混亂狀態,直到人工的現場干預。但是5G網絡就可以將采集到的問題信息馬上轉到下一個環節去,下一個環節要么可以不生產,要么可以按照事先設定或給出的新數據進行自適應的生產。

在我們行業里面,自適應是一個專業用語,指的是可以根據你上一段的數據馬上來影響下一段數據的行為邏輯。所以4G的缺點,因為有數據傳送上的延后,還做不到真正的自適應。這也是5G在速度上帶來的一個便利。

老板秘籍

Fastems如何形成的核心競爭力?

這需要時間的積累,在工業自動化領域,Fastems已經持續創新了40年了。現在有很多企業都在做工業自動化,但在20世紀80年代,那個時候自動化的市場并不是太大,堅持在這個領域深耕其實非常困難,很多和我們一起成長、一起建立的企業都已經消失了。但從2000年開始,有很多的機床設備廠商開始做自動化,他們有自己的機床,可以實現自動化,但他們只能匹配它自己的機床,這也是跟我們的本質區別。

5G通信技術對自動化產業有哪些影響?

5G目前正在突飛猛進往前發展。包括芬蘭在內,也已經開始發展5G。我們認為,5G主要是傳輸速度和以前發生了本質的變化,這個變化對于工業自動化來說是一個很好的有利的方面,因為我們的設備互聯、互通,以及信息的采集都需要網絡,而且都需要快速的網絡。它會對我們Fastems整個設備的連線,以及后續的診斷,包括資料的采集,起到很好的推動作用。

比如生產線上的某個環節需要更換刀具,但是庫房的刀具備貨出了問題,或者沒能及時送到,這時候4G網絡可以將這些信息采集到,但卻很難馬上把它轉到下一個環節去,在速度上還會有滯后,這就會導致后續的整個生產線處于混亂狀態,直到人工的現場干預。但是5G網絡就可以將采集到的問題信息馬上轉到下一個環節去,下一個環節要么可以不生產,要么可以按照事先設定或給出的新數據進行自適應的生產。

在我們行業里面,自適應是一個專業用語,指的是可以根據你上一段的數據馬上來影響下一段數據的行為邏輯。所以4G的缺點,因為有數據傳送上的延后,還做不到真正的自適應。這也是5G在速度上帶來的一個便利。

簡歷

邁克·紐曼Mikko Nyman,畢業于芬蘭的坦佩雷大學,擁有理科碩士學位,主攻經濟與工商管理學。加入Fastems之前,他曾就職于山特維克公司,擔任全球市場財務副總裁一職。邁克·紐曼于2014年加入Fastems公司,2019年5月被任命為Fastems集團CEO,負責Fastems集團的全球業務及全面管理工作。此前,他曾擔任集團助理CEO、副總裁以及CFO等多個職能崗位的重要決策者職務。

深度

柔性自動化有巨大的成長空間

相對于實現單一品種大批量生產的“剛性”自動化生產線,以消費者為導向的,以需定產的“柔性”自動化生產線正受到國內制造企業的青睞。

全球領先的柔性自動化解決方案供應商Fastems (芬發自動化)最近發布的《中國托盤自動化應用白皮書》指出,“中國制造業在向智能化、柔性化轉型方面擁有巨大潛能和強勁需求,84.3%的用戶明確表示在1~3年內有柔性自動化需求。”顯然,中國制造業在面向未來趨勢所進行的自動化發展路線的規劃中,柔性制造已經成為智能升級和變革的應有之義。

值得注意的是,柔性制造最早被美國提出來,原是為了應對美國制造業嚴重衰退,在世界經濟中重振雄風的一條重要策略,如今,它已經成為全球性的“21世紀制造業戰略”。

芬發自動化(上海)有限公司總經理丁永平先生告訴記者:“在柔性制造中,考驗的是生產線和供應鏈的反應速度。比如在電子商務領域興起的‘C2B’ (Customer to Business,即消費者到企業)‘C2P2B’等模式體現的正是柔性制造的精髓所在。”

在丁永平看來,這種反應速度一方面是面向外部客戶訂單的反應速度,另一方面則是應對系統內部變化的速度,也就是要不斷提升系統內部的生產效率。

典型案例是Fastems幫助意大利阿爾貝特工業有限公司打造的柔性制造生產系統,后者是航空領域精密制造的專家,從波音787到空客 A380,阿爾貝特生產制造超過4000種以上的航空零部件,大部分都有非常嚴格的設計要求。

隨著企業的發展,它需要借助柔性制造來提升設備達到最大生產效率,尤其是在一些緊急小批量生產的場合下,單個的人型機械手已經不能滿足需求。最終在沒有給生產線增加更多的加工設備的情況下,阿爾貝特通過引進Fastems的多層柔性制造系統MLS而將原有產能翻番。

阿爾貝特執行董事Giovanni表示, “我們的客戶需要小批量的快速制造服務,甚至有時是單件生產的訂單。有時預測航空零部件的需求非常困難:很多時候你需要滿足客戶在飛機裝配時或者維修過程當中的緊急需求。”

在阿爾貝特方面看來,管理這種多品種的需求可能帶來問題,尤其是返工時間上,這正是阿爾貝特選擇柔性智能制造系統的原因,同時柔性制造可以滿足兩種不同的優先順序:即最短的準備時間達到機床最高的利用率,以及優化減少占地面積。

事實上,不只是阿爾貝特,成本、速度、效益一直是所有制造業追求的目標,無論是20世紀20年代基于泰勒“科學管理”而誕生的“少品種大批量生產”的生產模式,還是21世紀基于“個性化大規模制造”而興起的“多品種小批量生產”的柔性制造模式,企業追求的目標并沒有變化,制造模式只是手段而已。

所以,跟隨市場環境的變化,不斷滿足新的需求,恰恰是企業追逐盈利的重要表現,也是制造模式不斷迭代的路徑依循。沿襲這一路徑,越來越多的企業開始考慮利用柔性制造來實現訂單的快速響應,控制成本以及提升生產效率。

本版文章均由本報記者屈麗麗采寫


*除《中國經營報》署名文章外,其他文章為作者獨立觀點,不代表中國經營網立場。

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