5月24日上午，SAC/TC124举办的第16届工业自动化与标准化-“从工业2.0,3.0到智能制造”研讨会上，贝加莱大中华区总裁肖维荣博士发表了“一切归于成本效率”的主题演讲，这个演讲避开了概念，而直接深入到制造的本质，质量、成本与交付，即成本效率，一切必须围绕这个主线。
以下为演讲实录:
早上好!女士们、先生们：
很高兴今天能有这样一个机会，为大家分享一下我对智能制造的一些看法。
图1-肖维荣博士在SAC/TC124智能制造论坛大会上发表演讲
我们为什么如此聚焦这些话题?
图2-为什么我们今天如此聚焦这些话题?
今天我们聚焦工业4.0、智能制造，众说纷纭。我们如何去理解这些概念?它不是精确可以描述的标准，在我看来它不是标准，它是理念、它是哲学。在德国曾经做过这样一个调查，请问你知道工业4.0吗?--知道。你认为工业4.0对我们国家的发展是有意义的很重要的吗?--很重要。那你告诉我什么是工业4.0?很多人不知道，连我们很多客户都没有办法去具体描述这个概念。事实上它是一个愿景。
产业革命的需求——IT与OT世界的融合
产业革命的需求导致了两个世界发生对话，无论中国制造2025、智能制造或者是工业4.0，但IT与OT这两个世界走在一起在融合。那么它的桥梁是什么呢?未来就是我们说OPC UA，昨天已经沟通过很多关于OPC UA，我个人认为这是将来对于我们第四次产业革命的一个重要的标准--所有的都将在这个框架下进行沟通。
图3-ICT与OT世界的融合
为客户提供价值-自动化的使命
图4-客户价值的三个因素：差异化、平台与商业价值
今天我们谈这么多数字化的概念，它的目的是什么?它的目的不是做秀，我们与很多想实现4.0的企业讨论过，最终，讨论的还是如何为客户提供价值。客户的价值第一个就是能够给客户带来①差异化的竞争优势。差异化的竞争优势包括工艺Know-How封装，如何易于使用，然后能不能提供高品质产品。客户价值体现在②平台价值，自动化厂商的使命不是仅仅提供产品，而是平台的价值，在这个平台上我们的客户可以面向未来一代又一代的研发提供它的价值，平台价值包括了通过集成的优化、开发效率提升、降低开发成本。第三点是③提高商业价值：首先能不能给我带来成本效率的提升，其次是能否通过创新达到颠覆，再次就是协同，协同性能够使他们的设备高回报。所以说，所有的都围绕这个成本效率-高速、低成本的生产出高品质的个性化产品。
智能制造不完全是技术问题，因为技术是没有国界的，可以通过商业手段去获得。关键的问题是我们的思维方式、我们的文化。在如果让我给中国制造业提建议的话，我作为合作伙伴想提这样三个建议：
第一，在战略选择上，要做到短期战略和长期战略协调。就是说你既有短期战略又有长期战略，而不仅仅是短期战略，我希望明天我就赚很多钱并发展到很大，利润很高，这是做不到的。因为对应的人才战略不能支撑这个短期战略。第二是如何去看待成本。我们制造业往往是把成本归于采购成本或是生产成本。但是当你优化采购成本的同时风险慢慢的靠近，维护于服务等又会带来更多的负担和费用。第三就是我们对标准和规范的敬畏。今天这个论坛，我觉得非常好，我们标委会及ITEI他们组织这个会议也体现了中国政府和业界对标准的重视，标准是大家共用的语言，这个敬畏感提高的话，我们未来制造业发展将会更兴旺。
图5-客户价值的实现
关于成本效率，第一是提高效率，第二是保证客户满意度，第三个是要节约资源。资源包含几个方面：人力资源、原材料资源。比如说你这个产品，做的越轻，重量越低，它的能耗越低，节约资源节约能源，我们是节约人力资源，人力资源不仅仅是说你减少人力成本，而是你减少人力资源所使用的时间，时间也属于资源。
个性化的挑战
图6-个性化的三大挑战
今天，对产品个性化的需求日益增长，但是，即使如此，消费者的需求其实并不曾变化：低价格买到高品质的产品。还有就是快速交付，在德国甚至在欧洲，你可以与客户达成协议说合同签订后12周交货。在中国这很难，客户用了很长时间给你讨价还价，一会儿科长来了要15%的优惠，处长来了又要15%，董事长来了说你不给我5%的优惠这个合同不要签了，你快要崩溃的时候你的客户签了合同，最后客户的意思说你的交互不是明天，而是昨天。所以中国的压力就是这样，这是消费者不断需求的变化带来的压力。
生产中的时间成本
图7-生产中的时间成本
对于智能制造而言，时间是真正的成本，产线的时间包括加载、运行以及有效运行时间，而有效运行时间才产生生产的增值。而减值的包括运行故障、工艺切换时间、怠速或加速，以及开机缺陷与返工带来的时间，必须压缩减值的生产时间占比才能整体运行效率提升，并降低成本。
高效的机器开发
工业4.0的核心是什么?是首先你的宏观布局你的规划要做到非常好，同时它要微观化，要细到某一个生产的毛细孔，通过每个毛细管去观察并优化，这就是精益精神。精益生产定义了机器的六大浪费，这都有对应的自动化、信息化技术来解决。
我们说机器开发，它需要系统的流程规划，贝加莱在中国20年，我们在帮助客户开发一个机器方案的时候会有几个问题：第一我的工程师是有流动性的，我的工程师有很多天才，这些天才他做的软件别人看不懂，有一天他离职了，别人搞不了这个东西。所以我们的方案采用高级语言开发来实现集成性，这是第一点。
第二点，我们很多的技术，工程师会需要根据项目不断的重复做一些基本工作，那么我们能不能让我们的这些软件具有可重复性?这是智能机开发的一个思路，所以，我们在软件开发过程中，采用模块化、标准化的开发模式。首先进入贝加莱的工程师必须接受严格的规范化与标准化训练，包括每个变量如何去写，目的是什么?最终是为了让很多天才都按照一种规范做工作，你的程序别人可以懂，可以去集成。其次，很多成熟的软件技术都是可以封装成模块去重复使用。根据应用分为基础库、专业库和个性化应用三个方面，比如文件管理、报警、日志、用户管理属于基础库，而单轴、多轴、机器人这些属于专业的机电一体化库，而张力、套色、壁厚则属于行业库。这三个方面可以预制件的方式进行集成，并实现软件重用，大大提高了我们的研发效率，提高了我们软件方案的质量和可靠性。我们称之为mapp—这就是知识自动化。
图8-机器的智能化
所谓机器智能就是其对生产的适应能力，通过仿真，我们可以快速的构建生产的模型，通过这个建模让机器的工艺参数适应生产的变化。针对产线集成，通过PLCopen的协同运动控制可以实现CNC、机器人和定位同步控制的集成。通过openROBOTICS理念我们可以让一个CPU、一个网络来控制机器人与工艺设备的无缝集成。关于智慧工厂实现，Automation Studio也为其留了连接的能力，通过振动监测、电流电压等监测让工厂运维管理系统可以访问机器来实现预测性的维护，包括互联的能力如OPC UA。
基于mapp的机器开发举例
图9-举例：基于mapp的注塑机开发
关于mapp我举一个注塑机的例子，这个注塑机有三个部分组成，一个是注塑机的本体模块，一个是注塑机的加料系统，一个是注塑机的辅助系统，我做机器开发的时候就可以有三个模块，一个是注塑机本体模块，一个是加料模块，一个是辅助设备模块如机器人/机械手。机器可以根据需要采用不同的软件模块组合，这是模块化软件方案带来的优势。
工厂的全局优化
图10-工厂的全局优化(APROL智慧工厂平台)
对于工厂集成，采用数字化的目的是全局优化，包括设备智能诊断与维护、订单切换、品质优化与能源效率，例如维护，维护成本是整体运营成本重要的一块，在不久的未来，AR技术将会成为智能手段的一个重要手段，你操作员进入到车间去，到机器旁边能够感觉到这个机器的故障在哪里。订单的切换，比如说在印刷订单切换时如何降低废料。同时，我希望我的机器设备运行能耗最小，以及如何实现能源的持续优化。这些是终端生产企业最为关注的话题。
工厂数据采集平台
从工厂自动化的角度来讲，我们有这么几个层次的数据，设备的状态数据，维护数据、质量数据，以及整个工厂的过程数据。
生产设备，传统来说坏了就是更换备件，现在我们探讨是能不能在它运行过程中能对设备进行诊断，故障之前进行报警，这是将来降低成本提高运营效率的一个重要的手段之一，如轴承的振动，电机的电流、温度的监测，都是对机械故障早期预警的重要手段。
图11-工厂数据采集的几个层次
图12-智慧工厂层级架构
如果说我把整个我们和智能制造有关系的，做一个大的图像的描述的话，大家可以看到，整个的构架分三个部分，一部分是流程的生产，再一个是离散化生产，再一个是智能物流，这几个有关系的，和数据采集和人员监控，设备的监控，也就是故障早期诊断系统，CMS等等，一直包括流程在线的追踪监控，缺陷追踪，所有这些都是和智慧工厂、智能制造有关系的。
图13-机电系统的变革-SuperTrak系统
今天的机电对象也在发生深刻的变革，我们的生产线一般是直线型的，生产线站和站之间基本上距离是不变的，这造成了订单切换的不灵活，以及换装的成本。因此我们去年推出了SuperTrak-柔性电驱输送系统。它将直线电机变成一个椭圆型生产线，每个动子相当于一个加工站，通过软件设置即可完成产品生产的切换。它降低了换装时间，缩短了个性化产品的生产周期和交付时间，这是革命性的变革，目前我们聚焦于3C工业和食品饮料行业。
必须关注教育
我们肩负的责任是采用长期的、战略性思想推动智能制造，以达到我们中国制造提升的愿景，我们必须得关注教育这个与之匹配的长期战略，在教育环节，贝加莱学界联盟与30余所高校合作，我们要把自动化业界最先进的技术送到学生面前，拿一些我们业界最有挑战性的课题，让学生去做，和学生一起去研究我们业界的一些愿景。
图14-智能制造时代对于人的能力需求是全方位的
对于教育，首先我们强调通识教育，包括PLCopen、软件工程、机电工程思想这些通识性全局性的思想，因为智能制造是一个系统全局的工程，必须与之相匹配的技能模型。作为智能制造业协会教育分会的发起者，贝加莱积极的推动职业教育的发展，因为这关系到智能制造的发展，未来的制造业人才需求更为偏重于ICT技术的知识与应用技能如OPC UA、云计算、边缘计算等，在机电工程方面也会扩展到机器人、视觉以及机器人集成、3D打印等技术领域的知识技能。
一切归于成本效率
图15-一切归于成本效率(来自Cisco对于制造企业的调研)
显然，没有一个客户让你去做花里胡哨的文章，一切就是要给客户一个理由，给业界一个理由，为什么要跟你去合作，你能不能通过所谓的智能手段去帮助我们的客户优化他们的成本效率。解决实际的问题，包括控制的优化问题，如何提高性能、提高速度、提高品质。还有能不能获得一些有用的数据，以便我可以用所谓的大数据手段分析来帮助设备运行的时间更长，节省成本。
所以说，智能制造的目标是干什么?归根结底是提高工厂运营效率，能不能缩短停机时间?能不能减少缺陷?提高成本质量?能不能新产品研发周期缩短?OEE是不是改进?我的库存是不是改善?同时，能源消耗?
三个世界的合作
图16-智能制造是三个世界的合作
让我们回到最开始的图，智能制造与工业4.0它实际上是两个世界对话，IT和OT的对话，但它是三个世界的合作，这就是标准化。所以我站在这个讲台上，非常感谢标准化委员会还有ITEI，他们对于中国标准化的推广、制定做的很多工作，因为我们说兵马未动、粮草先行，标准化就是粮草，如果我们不了解世界的标准，不了解我的产品该如何设计的话，那么我们未来的前瞻性就少了一大块，我们未来产品的竞争力就少了一大块。所以说从标准化角度来讲，包括我们通讯的手段，OPC UA，包括和OPC UA相兼容的工业以太网POWERLINK技术—它已经获得了IEEE批准为新的IEEE硬实时通信标准。
最终，我们如何去帮助我们自己?帮助我们的客户?帮助整个的中国的制造业提高水平?我觉得首先从理念开始，从我们的想法开始，从我们的战略选择开始，我们能够把我们的战略选择做得长期一点，我们学会规划，学会培养人才，学会增强我们对标准和规范的敬畏感。改变我们对成本的看法，成本不单单是采购成本，或者是生产成本，它还包括我们未来不可预见的成本，人力资源和研发成本，我的售后服务的成本，我的能耗成本等等，我们叫TCO，应该是去观察去看总成本。
图17-智能制造论坛会场(来源:ITEI现场拍摄)
关于贝加莱
微信号：br-automation
贝加莱(B&R)是一家自动化技术领域的全球性领导厂商，总部位于奥地利，成立于1979年。30多年来，始终致力于无缝解决方案的研究与实施。在塑料、纺织、包装、印刷、智能楼宇、金属切割、新能源、污水处理等领域拥有众多国内外知名客户的成功案例。业内享受盛誉。“深耕行业，加强软件标准化与集成”，这是贝加莱在中国发展的源动力，也是赢得信任的重要素。“Perfection In Automation”是这种充满力量的橙色团队对自己事业理念的精确阐述。
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