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OEM行业的挑战和机遇:技术迭代与价值重构

作者:www.cechina.cn2022.10.24阅读 5275


图片来源:施耐德电气

  如何利用数字化技术,跳出以量取胜的低端产品竞争控制工程网版权所有,重构自身价值,是OEM制造商能否赢得未来的关键所在。
  在自动化行业CONTROL ENGINEERING China版权所有,通常将生产设备制造商称为OEM(原始设备制造)厂商,比如食品、包装、纺织、制药、物流、电子等行业的设备厂商。这些厂商为特定制造需求提供标准解决方案,它的产品就是各个制造行业的生产工具。
  生产设备的质量及其技术先进程度,直接影响产品的质量、精度、产量和生产效率,OEM设备制造商对于整个制造业的重要性不言而喻。而随着生产制造的自动化、柔性化、数智化要求越来越高,身处产业链核心环节的OEM厂商被赋予了更加重要的角色,一方面需要利用最新的技术生产出更加先进的机器设备,一方面需要在提供设备的同时提供更多的集成和服务,成为推动生产企业数智化转型升级的引擎。
  技术迭代价值重构,是呈现在所有OEM厂商面前的两大挑战和机遇。在今天行业增速日益趋缓、单机设备利润不断降低的OEM市场,技术迭代和价值重构既是对OEM厂商提出的必然要求,也是OEM厂商自我超越的一次机遇。如何利用当前的数字化新技术,跳出以量取胜的低端产品竞争控制工程网版权所有,走向更高附加值的中高端产品、服务业务、甚至全产线全车间的集成业务www.cechina.cn,从而重构自身价值,是OEM厂商能否赢得未来的关键所在。
  从“机器制造商”到“行业全案服务商” 
  当前,数字化工厂已经是制造企业的必然选择,无论是提高生产的效率、灵活性还是降低能耗、降低成本都需要一个数字化智能化的工厂来实现。而OEM机器设备是一个工厂的数字化底座,只有机器设备做到了数字化、柔性化、能够互联互通,才能通过软件系统搭建起一个数字化工厂。
  因此,对于OEM设备制造商来说,过去,用户是集各家的设备于大成,然后自己去完成整体集成,或者是交给第三方专业集成商来完成多设备集成。今天,用户在采购设备的同时CONTROL ENGINEERING China版权所有,会提出MES等生产制造相关系统的需求,特别对于高价值的产线,会要求相应的管理系统,或者说相应的数据接口能力,随着设备总体一起交付。甚至在交付之后,很多OEM供应商还要完成对其他设备的集成,帮助用户建设数字化车间甚至一个数字化工厂。
  其实用户想要的并不是一台设备,而是能够实现预期目标的整体生产能力。OEM厂商也从过去的单一的设备供应商变成整体的数字化产品服务系统运营商,甚至是行业的全案服务商,参与到客户的后续运营过程之中。这样的转变,无疑重新构建了OEM厂商在整个产业链中的价值,使得其价值得到了进一步的提升。
  在这方面,有一个很好的例证。农化包装机械领域的行业龙头厂商江苏金旺,在包装设备占到全行业六成以上市场份额之后,凭借其对行业多年的深刻洞察,发现广大农化企业的需求不仅仅停留在设备购置上,而往往需要的是集工厂规划、生产设备购置、人员技能培训以及设备运维于一体的全案服务。于是,江苏金旺转身为“农化行业全案服务商”这一新的定位,抢占了竞争新高点。
  服务业务化和服务数字化
  数据驱动的智能体验和服务不只适用于消费互联网市场,也逐渐渗透进产业互联网市场。目前,行业领先的OEM设备制造商正在通过有效利用数据和数字化服务来改善用户体验CONTROL ENGINEERING China版权所有,增加收入,提高客户忠诚度,塑造行业未来。
  在过去,服务往往是附赠的,在保修期内或者作为长期的商业关系的附赠。在客户初次购买设备后,如何持续维持较高的客户价值一直是 OEM 厂商面临的挑战。几十年来,这些客户价值都流向了第三方服务和维护合作伙伴。
  今天,因机器设备故障或维修保养造成的停机停产已经变得越来越难以承受,用户对服务的要求越来越高,OEM厂商亟需通过预测性维护和互联服务等数字化手段来增加客户生命周期价值。服务业务化,同时服务数字化成为OEM厂商价值重构新的赛道。
  OEM厂商数字化服务的第一步是支持设备售后服务管理,包括安装、维修、保养、远程服务、备品备件以及产品改进这五个方面。这中间有一个很重要的问题是数据的流向问题,过去即使有很多数据,也很难确保哪一台设备在什么时间建议维修保养或者更换零部件,但今天这个数据能够有双向回馈,在用户允许的情况下,OEM厂商可以实时了解设备实际运营情况,可以更主动的进行相应管理,甚至是服务客户,这会带来整个的效率提升。
  对于用户来说,过去更多是被动式响应,或者是根据预定时间发起相应的售后服务,但是今天设备会更智能的提出自己的状态和诉求,根据不同的状态、周期,主动提出来在什么时间进行系统、工位、设备、产线、车间级的维护。OEM 厂商可以在部件或组件发生故障前与其所有者取得联系,为他们提供维护服务,以维持设备的正常运行。这种服务超越了第三方所能提供的服务。
  除了第一步要支持设备的售后服务,真正要设计全新的服务,要把它变成一个业务模式来进行运营。在过去,售后服务相对来讲还是很被动,制造商是被强制要求提供售后服务,未来会越来越多的开始围绕设备提供相关的增值服务这个方向去转变,从而获得全生命周期客户价值。
  “研产供销服”的数字化转型 
  OEM设备厂商正变得越来越重要。OEM合作伙伴不但可以帮助客户实现关键业务目标,而且可以帮助客户克服创新障碍,加快产品上市计划。而同时,客户也越来越希望OEM伙伴能够帮助他们实现数字化转型。
  在这种环境下,OEM厂商需要考虑重新定位其产品、服务、内部流程和员工,在一个正在不断变革的市场中满足客户的需求,而技术迭代将是这一进程的关键推动力。
  从价值链维度看,OEM厂商是典型的“研产供销服”公司,从最前端的研发设计、生产制造、供应计划到销售通路以及最后阶段的服务运营,一步一步实现价值的传递。在当前阶段,OEM厂商的技术迭代主要体现在“研产供销服”这五个环节的数字化转型,主要包括数字孪生技术、开放自动化技术、柔性制造技术和物联网云服务等新技术的应用。
  01 数字孪生——赋能OEM机器全生命周期价值
  数字孪生技术可用于设备从概念原型、设计、制造到销售和服务的全生命周期。借助数字孪生软件,OEM厂商可以在机器制造前,创建实体设备的数字模型并开展虚拟设计与设备调试,改进和验证产品原型,降低风险和质量成本,并加快产品上市时间。在生产制造阶段,数字孪生可以大大节约生产过程中的现场软硬件调试时间以及人力物力,过去很多需要现场完成的程序调试,可以做到全虚拟、安全的完成。
  在销售环节,数字孪生可将设计理念转化为有说服力的动态销售演示方案,以可视化方式为客户呈现最终产品。在后期的设备运行和服务阶段,数字孪生能够起到的作用更大,用户可以利用数字孪生对机器进行维修维护以及操作员培训,OEM厂商可以利用数字孪生改善对用户的服务,以虚拟方式改进和测试软件升级,减少机器停机时间,实现整个价值交付的延伸。

施耐德电气的EcoStruxure机器专家数字孪生软件,包含拖放式机电组件、虚拟现实/增强现实(VR/AR)界面和应用程序库,实现“机电软”一体化并行设计,可以缩短60%调试时间,节约20%的开发成本

  02 开放自动化——让机器开发更高效、更灵活
  控制系统是OEM机器设备的大脑,直接影响着设备的成本、性能、互联互通、可维护性等重要指标。业界一直在寻求更加开放的自动化控制系统来降低开发成本、提高性能和可维护性,从最初的用通用IPC替代专用控制器,到后来的现场总线、工业以太网等开放通信网络,以及统一的PLC编程系统标准IEC 61131-3,都使得机器自动化控制系统从专用、封闭走向了不同程度的通用、开放、互联互通。但这些技术的推动仍然没能解决自动化系统的即插即用、软件可以复用,硬件可以通用的软硬件完全解耦的问题,直到近年来逐渐兴起的分布式控制系统标准IEC 61499,给全开放自动化带来了曙光。
  特别是施耐德电气在2020年10月发布了基于IEC 61499的EcoStruxure开放自动化平台,大大推动了开放自动化技术在OEM机器设备上的应用。得益于IEC 61499标准,开放自动化平台可以使控制系统能够用可移植、经验证的软件组件来构建,而无需依赖底层硬件基础设施,解决不同厂商之间应用软件的可移植、可配置和互操作等问题。据悉,北京市京科伦冷冻设备有限公司选择使用EcoStruxure开放自动化平台缩短了30%调试时间,在实现整体系统管理的同时还可以锁定功能块源代码的访问权限,以及有效封装和复用自动化对象,在提升服务能力的同时很好的保护了现有资产。

在中国市场已经过两年验证施耐德电气EcoStruxure TM 开放工业自动化平台,目前在食品饮料、物流、水务及环保等行业OEM设备上都有成功应用

  03 柔性输送系统——让大规模定制化生产成为可能
  大规模定制化生产一直是制造业的难题,自动化工厂生产模式往往是单一品种、大批量的“刚性生产”,而多品种、小规模、个性化的产品则需要“柔性生产”。因此,近年来,灵活、稳定、高效的柔性输送系统开始越来越多地应用到机器之中或者生产线上。
  这种柔性输送系统通常基于全新磁驱技术,每个工件托盘或者载体可实现单独运动,所有位置、速度、加速度参数均可设置,并实时更改,也可以同时移动多个载体且对各个载体进行单独控制,实现安全可靠的复杂运动模式。在“刚性生产”模式下,每生产一种产品都要建一条线或者切换一次产线,而使用这种传输系统,可以在一条产线上实现不同产品类型的批量化生产,让工业4.0时代的大规模定制化生产成为可能。

施耐德电气Lexium MC12新一代柔性输送系统,可最高提高50%机器性能和灵活性,缩短30%机器设计和上市时间,提升50%机器安装和调试速度,节省40%投资成本及节省20%占地面积

  柔性输送系统在实现“柔性生产”的同时, 也给OEM机器制造商和用户带来了诸多好处,比如可以大幅减少设备设计、部署到运营的时间,简化安装与调试流程的同时,设备也更加紧凑小巧,确保更好地集成到生产线中;支持快速的生产批次切换,在设备不停机的情况下,一键切换运行模式,完成规格切换,从而减少大量的时间成本;通过产品定位、分组等各工艺的并行设计,精简设备体积,提升设备运行速度并带来更高的灵活性;全新磁驱技术与模块化设计的融合,确保零部件更换更为便捷,从而简化维护工作并优化综合效率。
  04 数字化云平台——实现被动维护到预测性维护
  预测性维护是OEM厂商在服务阶段的核心价值之一。尽管预测性维护在十多年前就已经提出来了,但其实际落地应用一直比较缓慢,其中一个关键的问题在于,缺少经济便捷的技术手段。而今天,基于云的数字化服务平台为机器的预测性维护创造了巨大的新机遇。
  通过云服务平台,OEM 厂商不但可以为其生产的机器配备先进的远程测试、监测、修复等功能,而且通过远程采集设备的数据,利用大数据分析和机器学习建立机器预测性维护模型,当设备出现异常时自动触发维护任务。这样OEM厂商就可以对设备从购买、使用、维修保养到报废的全生命周期进行追踪,增加设备生命周期的价值,为客户带来经济价值。

施耐德电气专门针对OEM机器推出的基于云的数字化服务平台EcoStruxure TM 机器顾问,能够帮助OEM为全球任何生产站点中安装的机器提供安全、便捷的远程服务,实现被动维护到预测性维护的转变,达到降低服务成本、提高资产可用率和创新商业模式的目的

  对于OEM机器制造商来说,应用数字化云服务平台的关键在于便捷性和安全性。便捷性指的是安装和使用起来简单方便,同时所需的数据采集、传输、处理、可视化、分析等功能要齐全,而且可低代码、拖拽实现。安全性指的是流向机器外部的数据要有安全保证,而且远程控制操作机器有足够的加密和安全措施,这是直接影响客户是否愿意接受机器上云的关键。
  明者因时而变,知者随事而制。变革的时代只有通过变革来应对,今天的OEM行业,单纯的机器买卖以量取胜已不是长久之策,技术迭代与价值重构对于OEM厂商无疑是紧迫的但又充满挑战。在这转型之路上,OEM厂商不妨和一些全球领先的自动化数字化产品方案供应商结为合作伙伴,一起去面对挑战,这或将会是一条捷径。

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