汽车行业的生产数字化

作者:Reinhold Schäfer 文章来源:MM《现代制造》 点击数:477 发布时间:2017-08-16
灵活性是工业4.0加速前行的重要推动力。这种灵活性尤其适用于订单不断变化且接受定制生产的汽车行业。一项调查结果令人震惊,在受访企业中,23%的汽车供应商和34%的原始设备制造商还无法着手实施工业4.0这一概念。
汽车行业的生产数字化

当我们仔细地阅读MHP研究“工业4.0——汽车行业和制造行业的定位”的时候,会不由自主地想到20世纪70年代某知名石油公司的广告语,要做的事情很多,让我们开始吧。该研究表明,23%的汽车供应商在参加这次调查后才知道工业4.0这个概念,而参加此次调查的原始设备制造商对此概念了解的居然更少——只有66%知道这一概念。与之不同的是,机械和设备制造行业是工业4.0的典范,92%的企业已经对工业4.0这个关键词非常熟悉了。

图1 传统的生产线在数字化的汽车生产中还有存在的意义么?至少现在还很难找到比它更有效的生产方式

调查过程中,针对工业4.0对其行业的重要性这一问题对受访者进行了询问,结果显示:汽车行业中只有53%的受访者对工业4.0做出了高或者很高的评价。OEM行业的受访者中有58%认为工业4.0重要或者非常重要。而在机械和设备制造行业中则有79%的受访者相信工业4.0会在行业中起到很大或者非常大的作用。

自组织生产规划

Gerlach建议在企业中引进XXL加班工时机动账户。这样便可以在经济景气的时候存入工时,在危机时削减。他相信这是有价值的。与此同时,还存在着可预知的变化,即便是细微的变化也可以被捕捉到。

此外,在目前的生产过程中员工对灵活性有了更高的要求。即便如此,在很多工厂仍旧是师傅通过电话、邮件或者口头的方式询问其他员工是否有空或什么时间有空。这样做费时费力而且操作过程不透明。

Gerlach解释说“我们可以利用Schicht–Doodle改善这种状况。它能够让我们毫不费力地找到员工。”通过Doodle可以寻找到足数的员工,他们能够在给定的时间内完成任务。整个工作组都将由Doodle寻找,该过程就像在大家所熟悉的开源日历工具Doodle中所进行的一样。

通过Meistercockpit可以提出用人需求。通过智能助手判断出员工适合的岗位。员工将只会收到适合自己的相应请求。收到请求的员工可以很大程度地实现自组织生产。Gerlach说:“Schicht-Doodle使员工能够通过智能电话与对方进行协调,我们将其视为员工自助服务的必备工具。”

汽车制造商Opel的Iwepro项目协调员Benjamin Kuhrke博士,在报告中描述了一个理想的智能自组织生产车间模型以及如何能够通过智能电话和平板电脑来提高生产效率。

图2 通过Kapafelxcy员工可以从移动终端设备上获知用人需求

将传统的流水线生产转换为车间生产非常重要,因为生产车间能够使机器得到均衡而充分的利用,并且只需要少量投资。此外更加灵活地使用机器能够降低机器的故障率,提高生产空间和生产产品的灵活性。Kuhrke说:“我们所面临的挑战是需要设计出一种新型的生产系统。该系统需要具备更加全面的物流功能。”

现在我们可以了解到,无论是来自车身制造车间,喷漆车间以及装配车间的与订单相关的生产数据,还是来自冲压车间的与生产批量相关的生产数据,亦或是一些质量数据,是否与第一次生产时确定下来的数据一致。Kuhrke说:“如今我们可以通过员工手机实时获取到几乎所有的信息。这比从位置固定的电脑获取信息要快。”

自组织车间生产

如果您以前因为使用位置固定的电脑而导致决策延迟或是受到了干扰,那么现在通过使用不受位置限制的智能手机和平板电脑可以减少延迟时间,并可就当前状况及时做出决策。

根据Kuhrke所述,Opel现在已经开始着手研究如何在这样的车间生产传动齿轮。Kuhrke说:“总的来说,自组织生产对于汽车生产来说还只是一个大胆的设想。我们现在还仅仅只是把智能手机用于汽车生产,并准备将它延伸用于发动机或变速箱零部件工厂而已。”

Anderl在工业4.0单元组件中看到了“巨大的潜力”。Anderl解释说:“今后这些组件将是信息载体。”它们会被装备上一个管理外壳。该外壳既能完成虚拟的代理服务,又具备实际的功能性。例如,在未来轴系统上也会载有设计信息,其中包含执行流程图、磨损数据、状态监测信息以及该轴系统的使用说明。“能够了解这些设计数据是件很棒的事情。现在我们必须把这些信息转载到单个组件上。”Anderl认为这也正是我们接下来需要做的事情。

还有其他一些方面也非常值得我们探究,如实际应用的安全性。Anderl举例说明了开启工业4.0时代的复杂性:“在生产过程中我们不允许出现信息漏洞。信息保密这个课题非常重要。”用平板电脑和智能手机这样的移动设备来控制生产将改变我们的职业生涯:“当前经济形势必须认清这些技术的重要性,否则将无法从中获益。”

汽车生产的远景

奥迪也已经开始准备打造未来工厂。由决策者组成的工作小组已经在收集针对智能工厂的各种设想,并将其转化为现实,时间截点设定在2030年。奥迪董事会成员Hubert Waltl博士说:“我们今天所熟悉的汽车生产在未来将不复存在。汽车生产将更快、更高效和更持久。”他接着说道:“您可以设想下奥迪未来工厂中的生产状况:车身由3D打印机精准打印制作而成,无人运输系统可以自由地将不同车型运输至任何一个下一步装配站。也就是说,该运输过程不再需要按照既定的紧凑的生产顺序来进行。这是我们对未来工厂的设想。我们把它称作智能工厂。

传统的生产线就算到了2035年也不会彻底消失,奥迪技术发展创新部门负责人Alois Brandt对此深信不疑。他和他的团队一直在探索和研究能够改进汽车生产的各种方法。他认为,一百年前Henry Ford开创的生产方式在未来依然有其优势。他说:“在标准化批量生产方面,很难找到比它更有效的生产方式。