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数字工厂中的角色变化——智能工厂深度观察
  2021-11-30      63

作者:Michael Ford,AEGIS软件公司

在电子组装行业,显而易见的是,它在核心技术方面的成熟度水平很高,而且保持相对稳定。过去,这个行业曾经需要的是在材料方面和组装工艺方面拥有丰富专业知识的专家,现在,人才需求开始偏向那些在应用自动化和计算机解决方案方面拥有丰富经验的人材。现在是在寻找经理、工程师和生产操作人员时重新定义对他们的预期与资质的时机,支撑一种完全不同的制造创新。

在SMT刚面世的时候,我曾天真地认为,把元件拾起并贴装到印刷电路板预期的位置上不是什么难事,尽管有时候看起来会存在一些挑战。技术和专业知识一直都在快速发展,设备的速度越来越快,材料的尺寸变得越来越小。由于PCB的尺寸和间距随着材料尺寸同步缩小,同样的挑战不断重复出现,比如,与清洗有关的挑战,还有用于测试与检查相关的挑战。

在经历30年的SMT生产制造,充分了解组装技术的巨大贡献和在这些专业领域中比我聪明得多的人所做的工作之后,我仍然坚持认为,PCB组装本身并不复杂。这个观点的形成源自于观察,即组装PCB的专业技术知识的地位已经发生改变,曾经全世界的每一家SMT工厂都需要的技术已被纳入设备供应商和材料供应商的领域。现在,我们信任我们所购买的设备和材料,这些复杂的、成熟的、先进的商品可以直接高效可靠的执行预期的任务。在今天,建立一套能够满足任何生产线配置要求的SMT装备就像订购现成的产品一样容易,可以根据具体的任务要求从众多供应商中的任何一家选择最佳的工具。

这与核心技术领域的专家离开制造行业的趋势相符,他们要么继续和设备供应商合作,要么干脆退休。关键的问题是,“这会造成一段空白吗?”直到最近,我还认为存在这种可能,但现在我不再认为这是个很严重的问题。如果我们的思维停留在昨天的“模拟”工厂中,我们几乎涵盖一切,结果是在效率、生产能力、灵活性和质量等各个方面都达到了他们所能达到的最高水平。现如今所有新增的挑战主要依靠供应商来解决,生产制造可以按部就班的持续进行。

当然,这不是一个选项。现在,以工厂为中心的改进成为了差异化因素。在许多领域,改变的结果会继续带来挑战,但是,人类几乎不可能独立的及时发现异常并跟踪根本原因所需的细节。在劳动力成本较低的领域,我们已经看到许多技能相对较低的人正在应对这些挑战,例如材料和产品物流以及计划优化和质量控制。

随着产品组合增加,整个制造车间会陷入一片混乱,操作人员需要不停到处去救火。这不是我们要的智能制造人员的形象;换句话说,我们不能用没有技术的工人来取代拥有技能的专家。随着组装行业的趋势是从大批量生产走向大量的定制化生产,我们需要彻底改造与工厂级功能相关的技术。

从核心制造技术和组装活动的角度来看,当我们采用自动化设备减少人工作业时,软件自动化取代目前还是靠人工使用工具来完成的单调且重复的计算,例如用Excel来执行他们的计划、材料管理和质量控制,以及过去的ERP甚至是MES系统。在工厂运营改进的道路是数字化运营,需要的是那些知道如何利用软件和系统来改进生产制造和如何区分他们之间的差异的人材。

到目前为止,在生产制造中利用实时数据还很有限;我们还缺乏及时可用的数据,这些数据的含义是一致的,完全可以用来调查工艺和做出决策。大多数公司迈向数字化的主要驱动力是采集可追溯的数据,而追溯性数据本身是一件偶然事件。值得庆幸的是,数字制造业终于开始工业4.0和智能制造长期以来承诺的变革。行业标准中最引人注目是来自IPC的互联工厂交换(CFX)、IPC的数字映射、 IPC-1782的精确跟踪,以及数字产品模型交换(DPMX),DPMX也被称为IPC-2581,能够在使用正确的工具时确保完全可靠的数据互操作性。

不过,制定标准只是开始。在MES和其他领域里只有少数几种应用已经为这些技术变革做好了准备,但是,自愿参与这些开放行业标准的企业,正在制定清晰的步骤,为工厂可视化、控制、优化和质量提升提供前所未有的机会,以及进一步提高自动化水平的机会。在制造业中现在真正需要的是那些清楚在制造中如何利用数据,了解选定的技术所带来后果和差别,以及根据数据的表现知道会产生什么样的变化并管理生产制造的人材。

所幸的是,在计算机处理技术方面的技能和经验在不断提高,但制造业对具备这些技术技能的人来说并不是最好的或最富有吸引力的地方。我们需要改变这种状况,因为能否吸引到具备这些技术技能的人材是各家工厂在同行中脱颖而出的关键。需要改变整个人才的招聘和角色定义的方法,才能充分利用现有的技术。现在,我们需要从市场上招募符合这个全新的数字化时代的制造人材,而且不要过于担心失去对过去的依赖。

不过,这里还有一个最后的挑战。在制造业中坚持传统实践方法的势头依然很强。随着制造业慢慢变得容易得到好的数据,生产制造和供应链领域的管理者已经开始反省,由于他们的整个工作环境被包围在工厂的四面高墙之内,由于优势越来越少,他们认为许多关于类似先进的数字技术的建议是一条有风险的道路,那些被称为数字技术专家的人只是让本来就不太好的业务运转起来。当然,除非你掌握内部技能,知道要在哪里使用什么技术和解决方案(哪一种有用,哪一种没有用,以及他们与生产的要求之间有什么样的明确关联),否则是非常容易犯错,然后以公司的名义同意“你永远不会为这个选择而被炒鱿鱼”,只会让你自己连同你所依赖的设备都被限制在一个与行业内其他解决方案没有关联的孤立的解决方案中。在现任的高级管理人员和新的制造工程师、管理者和操作人员之间需要建立信任。拥抱开放心态成功地应对各种新的挑战一直都是最好的办法。实际情况是,鉴于在这些新的角色中有了新技能,制造行业本身也需要进行培训和积累经验。现有的技能至少和新的技能一样重要。成功的企业是那些在各种技术技能、制造技术和通过沟通、信任、相互尊重形成的数字技术中建立正确平衡的公司。毕竟,这不是政治。

作者简介:Michael Ford是Aegis软件公司新兴行业战略高级总监。如需阅读过前的专栏内容或联系Ford,请点击这里。

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