博世工业 4.0 解决方案助力《中国制造 2025》
洪虹｜文
“目前环球的商用车业务占整体销售的20%左右，虽然现在还不是业务的重心，但是环球今后发展的趋势。”
Abstract
BOSCH Industry 4.0 Contribute to the Process of Transform and Upgrading of China’s Manufacture Industry
BOSCH is one of the important initiators of German Industry 4.0 strategy, and enjoys a unique position in the process of Industry 4.0 both as a leading practitioner and excellent supplier. Now, BOSCH is working actively to help accelerating the process of transform and upgrading of China’s manufacture industry.
博世苏州工业4.0工厂
作为工业4.0的领先践行者，博世集团在全球各地工厂积极开展工业4.0的探索实践，博世在苏州的汽车电子工厂试点充分展示了工业4.0解决方案对于生产制造的改善和优化。同时，博世也在集团外部与制造商展开密切合作，推进工业4.0在中国的进程。
工业4.0 源于对生产制造的根本诉求
工业4.0意味着一个基于工业价值链的网络。在这个网络中，机器设备、仓储系统以及制造设施被置于同一平台，共同形成信息物理系统(cyber-physical system）。在生产环境中，构成该信息物理系统的智能机器、仓储系统以及制造设施共同发挥作用，实现交换信息、触发流程以及自动控制等功能。工业4.0，将在整个价值链上，从供应商到客户，将人、机、物全部联结起来。
这种基于自动化与信息技术之间的紧密联结将有利于小批量生产，使其成本越来越接近大规模高效生产才能实现的低成本。另外，这种联结还将使得整个价值链上的效率显著提升，从而实现节约能源和资源的效果。最为重要的是，工业4.0 最终将引导人们建立全新的商业模式，改变工业生产的格局，掀起变革浪潮。
质量追踪预警系统
物流机器人自主物料输送
博世工业4.0 创新解决方案
作为全球知名供应商，博世能够为工业4.0提供生产制造流程分析以及价值流优化与设计，为工业4.0研发并提供自动化产品、传感器、软件以及相关服务。
博世认为，工业4.0不应只关注生产方面，而应该是整个产品生命周期，即从产品设计开始，到制造，再到最后的售后服务，从供应商到客户，实现人、机、物的全面互联。同时，工业4.0是手段，而并非目的。应用工业4.0是为了实现更高的生产效率、更低的成本、低成本小批量定制化生产以及资源的节约和优化利用。
提供能够实现这些目的的解决方案需要丰富的生产制造经验以及软件、硬件与服务的能力。博世作为生产制造型企业，其核心软实力的生产制造经验，创新软件、传感器、物联设备以及自动化设备，以及载体机械工程师、产线操作员、设备及工厂运营管理人员等人才储备，共同奠定了博世作为工业4.0解决方案卓越供应商的基础。
在实际案例中，工业4.0改造具有鲜明的个性化特征，在进行改造前，需要充分了解制造企业的核心优势所在以及痛点所在，因地制宜，用关键技术解决关键问题。基于博世生产系统及丰富生产制造经验的价值流设计及优化能力，可以根据制造商工厂的具体情况和个性化需求，为其设计和优化价值流，这是设计工业4.0解决方案的核心能力和精髓所在。以博世苏州工厂生产敏捷响应系统改进项目为例，工业4.0解决方案工程师与工厂制造的工程师经过两三个月多次深入的会议探讨才最终找到解决方案。其中大部分时间用于了解工厂方的需求并定义工业4.0解决方案的核心技术，并且后续的磨合与沟通亦非常重要。
博世现正与国内的制造企业展开密切合作，推动工业4.0在中国的发展。其中，博世力士乐作为国内机械行业龙头企业之一秦川机床的首个工业4.0生产线战略合作伙伴，为秦川机床机器人关节减速器生产线项目提供项目咨询并供应解决方案，提高其自动化和智能化水平，确保生产线达到工业4.0的标准。
在工业4.0全方位解决方案之外，博世亦可以有针对性地提供不同技术、产品与服务相结合的小而精的解决方案。例如针对物流环节的改进问题，博世提出在运输工具上安装外接传感器的工业4.0解决方案，通过监测振动频率、光感度等运输环境中的周边数据，设计系统可以集中接受并处理货物到达信息并对运输过程中出现的异常现象进行自动分析。同时，也可以根据生产流程进行货物的释放和堵截，以作为良品率的额外保障环节。
博世工厂验证工业4.0 创新解决方案
博世集团在全球超过100家工厂推广实践工业4.0，通过应用其工业4.0 创新解决方案提高集团全球各地工厂的生产效率和竞争力。博世将先进经验分享给市场之前，首先通过其在全球范围内的工厂进行试点来验证其解决方案的有效性。博世力士乐位于德国洪堡的液压阀生产线是最有力的证明，该生产线能够零切换生产6大产品家族的2 000种不同产品，并且实现小批量定制化生产甚至是单一产品生产，在提升生产效率10%的同时减少30%的库存，此生产线也因此而被德国知名行业杂志授予“工业4.0奖”。
博世(中国)目前正在苏州的汽车电子工厂内进行工业4.0的试点项目。该工厂内的传感器无尘测试车间，自成立之初就是按照工业4.0的理念进行设计。原材料自动供给系统是该无尘测试车间的特色之一。该系统基于实时的物料使用数据，将自动从立式仓储系统上装运物料，并输送至生产车间。所有生产的关键业绩指标都会被系统记录，并且在诸如手机和平板电脑这样的设备上实现可视化。
另外，通过博世物联传感器的应用，以及综合来自全球各地的博世生产工厂的大量数据，无尘车间目前正在推行预知性全员生产维护体系(TPM)。这一体系使得员工可以提前预知机器的工作状态，并且及时对各个设备进行适当的维护。例如，将物联传感器安装在电器柜内部，来实时监控柜内的温度情况，在温度过高之前做到早期预警。将物联传感器安装在回流焊炉子链条的卡槽上，传感器可以监控链条的振动情况，通过实时掌握链条的健康状况，来避免焊接不良的情况。
同时，博世也正按照工业4.0的标准对工厂内传统的工作车间进行改造。以苏州工厂表面贴装生产线所使用的原材料自动供给系统为例，这种自动化的物料运输系统可以将生产效率提高15%～20%。除此之外，在一条最新的电控单元生产线上，苏州工厂推行了电子看板系统，致力于达到生产透明化以降低库存。
RFID射频识别技术也是该试点项目中典型的应用。苏州一厂共有4个生产区域，每个区域至少有超过2 500套生产、检测及测量设备。以往的固定资产盘点需要工作人员手持打印的固定资产清单，在生产区域进行一对一的人工核查，这样的操作非常耗时耗力，且容易因人为因素导致盘点失误。通过运用RFID技术，每台设备都贴有RFID标签，固定资产信息都录入到系统中，盘点时工作人员只需要下载相应的资产信息表到手持终端，并推动装有射频识别天线的工具车绕着车间走一圈，车间内的资产信息即可直接被更新进系统，同时也会自动生成盘点报告。整个盘点工作目前只需要4 h即可完成，而原先的工作模式则需要440个工时。未来苏州工厂计划将RFI D射频识别器均替换为物联传感器，这也就意味着4 h推小车的时间也可以省去，这样车间管理人员可以将精力集中到诸如生产计划这类真正核心重要的生产工作中。
工业4.0之路任重道远
博世认为，工业4.0并非一蹴而就、大刀阔斧的革命，而是渐进式的演变。博世也将按部就班地逐步推进工业4.0的进程：首先是以践行者身份，进行多地多点的试点项目，通过实践快速确定最具推广性的方式；其次是实现工厂内部的垂直互联，并实现初步的价值链的互联；最终实现全价值链以及更广范围内的水平互联。因此，工业4.0的发展和演进需要整个产业的重视和投入。作为工业4.0的供应商，博世将致力于为工业4.0的发展做出贡献，并以此助力中国制造业转型升级，实现《中国制造2025》的目标。