2030年未來工廠藍(lán)圖是怎樣的？

　　工廠結(jié)構(gòu)

　　未來工廠結(jié)構(gòu)的布局更加靈活、方向更多，擁有模塊化生產(chǎn)線裝置和可持續(xù)的生產(chǎn)流程。在我們的調(diào)查中，汽車行業(yè)的受訪者希望工廠結(jié)構(gòu)能在未來工廠中發(fā)揮重要作用有86%認(rèn)為這一驅(qū)動(dòng)力在2030年將會(huì)變得更加重要，而43%認(rèn)為它在今天已經(jīng)非常重要。

　　多方向式布局。未來工廠將會(huì)采用多方向式布局，將產(chǎn)品放在無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)上，通過與生產(chǎn)機(jī)器相聯(lián)系來單獨(dú)指導(dǎo)生產(chǎn)。位于德國海爾布隆的奧迪R8的工廠，那里并沒有固定的傳送帶。與此相反，無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)會(huì)按照地面激光掃描儀和無線射頻識(shí)別技術(shù)的指揮，在裝配流程中移動(dòng)車體。這種系統(tǒng)能夠快速改變裝配布局。

　　模塊化生產(chǎn)線裝置。未來的工廠結(jié)構(gòu)擁有可更換的生產(chǎn)線模塊和生產(chǎn)機(jī)械，可輕松進(jìn)行重新配置。目前，豐田正在墨西哥和中國的工廠裝配“簡單利落”的生產(chǎn)流水線。這家汽車制造商將會(huì)使用模塊化的傳送帶(建在工廠地面而不是坑井中)給工人提供更大的靈活性，他們可以靈活地改變生產(chǎn)線的長度和移動(dòng)線端設(shè)備。

　　可持續(xù)生產(chǎn)。未來工廠的目的是實(shí)現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)生產(chǎn)，其中包括有效利用能源和材料。偉巴斯特已為羅馬尼亞阿拉德的工廠配備了LED照明和夜間自動(dòng)冷卻系統(tǒng)，從而大大降低了能源消耗。

　　工廠數(shù)字化

　　制造商對(duì)數(shù)字技術(shù)的使用越來越廣泛。在汽車行業(yè)受訪者中，有70%表示工廠數(shù)字化將在2030年變得更加重要，13%的人認(rèn)為今天它已經(jīng)非常重要。很多公司都在引入更智能的自動(dòng)化生產(chǎn)，利用各種方法提高效率。

　　安裝智能機(jī)器人。與工人相比，機(jī)器人可以執(zhí)行更為復(fù)雜的任務(wù)。機(jī)器人也能夠從每個(gè)正在生產(chǎn)的在制品中收集信息，并按其特性自動(dòng)調(diào)整它們的動(dòng)作。長安福特已在一條“白車身”焊接線上安裝了靈活的工業(yè)機(jī)器人。公司計(jì)劃使用機(jī)器人和車體骨架成型系統(tǒng)，在同一條焊接線上處理六個(gè)模型，18秒內(nèi)便能針對(duì)不同的模型完成轉(zhuǎn)換。

　　使用協(xié)作機(jī)器人。機(jī)器人可以與工人(不使用防護(hù)圍欄)展開協(xié)作。在大眾汽車位于德國沃爾夫斯堡的工廠里，協(xié)作機(jī)器人可以幫助工人擰緊難以夠到的螺絲。

　　實(shí)行增材制造。制造商已開始使用3D打印技術(shù)制作工具和組件。在打造勞斯萊斯幻影這款車時(shí)，寶馬使用3D打印技術(shù)制作的部件超過10，000個(gè)，比如中控部件按鈕以及電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)和插座的塑料支架。

　　使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)——比如佩戴智能眼鏡——能使員工在視野范圍內(nèi)獲得信息。這種協(xié)作技術(shù)在裝配、維護(hù)和物流等方面特別有用。大眾汽車已為德國一家工廠的物流工人配備了3D智能眼鏡，以便進(jìn)行訂單揀選。

　　應(yīng)用生產(chǎn)模擬技術(shù)。制造商正在使用實(shí)時(shí)的3D生產(chǎn)模擬技術(shù)，來優(yōu)化生產(chǎn)流程和物料流。利用物料流3D模擬技術(shù)，佛吉亞能夠針對(duì)變化作出更靈活的反應(yīng)，操作員還可借助可視化工作流調(diào)整生產(chǎn)線。

　　進(jìn)行實(shí)境培訓(xùn)。使用3D模擬進(jìn)行培訓(xùn)，有助于員工在現(xiàn)實(shí)化環(huán)境中學(xué)習(xí)。使用車輛和裝配組件的數(shù)字模型，奔馳已開發(fā)出了虛擬裝配生產(chǎn)線。員工可在虛擬環(huán)境中使用虛擬角色，分析完成裝配任務(wù)的最佳方法。

　　進(jìn)行去中心化生產(chǎn)指導(dǎo)。很多公司已開始使用先進(jìn)技術(shù)在工件、機(jī)器和員工之間進(jìn)行通信，從而創(chuàng)造出自主生產(chǎn)流程。博世正在開發(fā)一種能夠檢測它們位置的工具。根據(jù)工具的位置以及其收到的有關(guān)工件確切位置的信息，這種工具將會(huì)自動(dòng)加載相應(yīng)程序，執(zhí)行特定操作。比如，螺絲刀會(huì)調(diào)整自己的扭矩來擰緊特定工件上的螺釘。

　　進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。制造商正在使用應(yīng)用程序來自動(dòng)分析大量的數(shù)據(jù)。在位于德國下圖爾克海姆的工廠，奔馳已在使用預(yù)測分析來檢測600多項(xiàng)質(zhì)量影響參數(shù)，生產(chǎn)完美的氣缸蓋。

　　工廠流程

　　通過使用新的數(shù)字技術(shù)，制造商已將精益管理提升到了新的高度，釋放出了它的全部潛力。我們的調(diào)查結(jié)果表明，優(yōu)化工廠流程在未來將會(huì)變得更加重要。在汽車行業(yè)受訪者中，有97%稱精益管理將在2030年變得更為重要，而70%稱其現(xiàn)在已非常重要。在精益管理中，數(shù)字技術(shù)能夠提升的兩個(gè)關(guān)鍵要素是以客戶為中心和持續(xù)改進(jìn)。

　　以客戶為中心。制造商對(duì)客戶需求有了更深的了解，比如通過大數(shù)據(jù)分析，他們能夠獲得客戶的產(chǎn)品應(yīng)用反饋。反之，公司也可使用這些客戶反饋來改善產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程。很多公司還希望能夠利用新技術(shù)，了解客戶在汽車生產(chǎn)方面的意見。在戴姆勒，客戶可以在最后一刻提出修改要求，比如在車輛進(jìn)入涂裝車間前要求更換顏色。

　　持續(xù)改進(jìn)。制造商正在使用各種新技術(shù)來提升作業(yè)價(jià)值，不斷改進(jìn)生產(chǎn)流程。博世使用的軟件能夠分析燃料噴射器的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，該軟件會(huì)監(jiān)測流程執(zhí)行率并識(shí)別作業(yè)趨勢。它能將偏差信息自動(dòng)傳遞給操作員，由他們加以糾正。

　　全方位一體化價(jià)值鏈

　　在未來工廠中，由供應(yīng)商、部件制造、沖壓車間、車身車間、涂裝車間、最終組裝及客戶組成的價(jià)值鏈，將實(shí)現(xiàn)全方位一體化，打破傳統(tǒng)界線(參閱圖2)。在整個(gè)價(jià)值鏈中，IT系統(tǒng)與各種必要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)全方位一體化，將對(duì)生產(chǎn)制造產(chǎn)生促進(jìn)作用。在一個(gè)公司里，這種一體化可以加強(qiáng)研發(fā)部門、生產(chǎn)部門、銷售部門等其他職能部門之間的聯(lián)系。例如，大陸輪胎公司通過設(shè)立研發(fā)生產(chǎn)廠，用各種傳感系統(tǒng)和軟件實(shí)現(xiàn)所有機(jī)械的全方位一體化，進(jìn)而加快了產(chǎn)品的測試速度。同時(shí)，這種一體化也可以超出公司邊界，形成一種與供應(yīng)商和客戶之間的實(shí)時(shí)聯(lián)系。例如，整車廠的沖壓車間將能夠根據(jù)供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)，對(duì)具體線圈的沖壓參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。客戶將能夠?qū)崟r(shí)看到其車輛的生產(chǎn)情況，還能夠在最后關(guān)頭提出更改要求。87%的汽車行業(yè)調(diào)查對(duì)象表示，到2030年，一體化價(jià)值鏈將密切相關(guān)。絕大多數(shù)調(diào)查對(duì)象均認(rèn)識(shí)到了一體化價(jià)值鏈的好處，即降低成本、提高生產(chǎn)靈活性、生產(chǎn)質(zhì)量及生產(chǎn)速度。

　　對(duì)于這種一體化價(jià)值鏈中的每一個(gè)工廠車間，汽車行業(yè)調(diào)查對(duì)象均針對(duì)其認(rèn)為的在工廠結(jié)構(gòu)、工廠數(shù)字化、工廠工藝方面最重要的要素給出了自己的看法(參閱圖3)。