2030年未來工廠藍圖是怎樣的？

　　部件制造

　　部件制造將具有更大的靈活性、更好的工作條件，并從中受益。例如80%的汽車行業(yè)調查對象提到了去中心化生產指導的相關性，尤其提到了2030年未來工廠機器參數的自動調整。幾乎所有調查對象均指出了機器與產品之間通訊時的靈活性提升問題。生產凸輪軸時，蒂森克虜伯公司為每一凸輪軸分配了一個數據矩陣代碼，代碼中包含產品數據。產品機器對每一凸輪軸代碼進行掃描，并在執(zhí)行制造任務前，對其參數進行相應的調整。此外，超過70%的調查對象表示，到2030年時，增材制造(一般稱為“3D打印”)將與部件制造相關。其中，提到的增材制造的用途不僅有打印原型，而且還有打印各種工具和零部件。

　　沖壓車間

　　沖壓車間的設備效率將大大提高。93%的汽車行業(yè)調查對象提到了2030年預見性維護的相關性。實際上，大部分調查對象已經實施了其第一次預見性維護，或者正在計劃在未來兩年內實施。德國舒勒集團研制出了一款機器人，不僅可以沿著沖壓線移動零部件，還可以對各種部件的情況進行監(jiān)測并提前發(fā)送給工人的更換零件的信號測。Fraunhofer IWU正在開展一項研究，目的是確定如何才能使沖壓機根據其接收到的原材料具體特點信息，采取糾正性措施。85%的調查對象認為，到2030年時，能效將具有相關性。斯柯達汽車公司將安裝能耗比傳統(tǒng)系統(tǒng)低15%的沖壓線，對沖壓期間釋放的能量進行回收。

　　車身車間

　　各汽車公司正在采用新技術來提高車身車間的靈活性。超過80%的汽車行業(yè)調查對象表示，到2030年，智能機器人及生產模擬將與車身車間密切相關。汽車制造商已經在利用可以與車身進行通訊并根據接收到的信號相應地調整自身行為的機器人，同時模擬還可協(xié)助車間布局的規(guī)劃與配置。庫卡和微軟兩家公司針對生產Jeep牧馬人的車身車間開發(fā)出了一款智能系統(tǒng)，不僅可以連接所有機器人，而且還可以對機器人的磨損情況進行監(jiān)測。麥格納實施了西門子開發(fā)的一款模擬程序，該程序可促進數字化規(guī)劃，同時還可復制車間操作流程，例如高達6個機器人的互動化協(xié)作。

　　涂裝車間

　　各種技術將提高能效及油漆工作的質量，因而涂裝車間將從中受益。超過1/3的汽車行業(yè)調查對象表示，到2030年，在涂裝車間中，能效將具有相關性。例如，在保時捷位于萊比錫的工廠中，保時捷現(xiàn)已采用來自附近生物質發(fā)電廠的廢熱，進行碳中和供應，滿足了涂裝車間80%的熱量需求。將近3/4的汽車行業(yè)調查對象表示，大數據和分析方法也將具有相關性。大部分汽車公司已經在涂裝車間中開始了利用大數據。其目的是對數據進行分析，以確定導致油漆工作中出現(xiàn)差異的各種因素，進而提高質量。

　　總裝

　　布局將更加靈活、更具多向性，屆時，總裝將會是最大的受益者。為了滿足客戶越來越高的期望并符合越來越嚴的政府規(guī)定，汽車公司將不得不日益推出種類更多的車型;多方向式布局將促成生產更多的種類，同時還可維持較高的產量輸出。超過90%的汽車行業(yè)調查對象預計，到2030年時，模塊化生產線設置將在總裝方面具有相關性，其中，靈活、經濟地更換生產線元件被認為是尤其重要的。例如，豐田正在引進更小、更靈活的生產線，進而減少了生產線的資金投入。85%的調查對象提到了智能機器人在最終組裝方面的相關性。企業(yè)均希望機器人技術能有所進步，使各裝置能夠執(zhí)行具有高精度要求的任務。超過75%的調查對象表示，數字化工廠物流將具有相關性。例如，數字化工廠物流可用于實現(xiàn)工位所需的預裝配零件的自動補貨。

　　至于工廠工藝，到2030年，精益原則將在整個價值鏈中具有重要意義。2/3的汽車行業(yè)調查對象預計，新技術將加強生產工藝的精益管理和持續(xù)改進。例如，生產模擬的利用，將使制造商能夠提高生產效率，進而縮短等待時間和工作時間。增強現(xiàn)實(例如智能眼鏡)將能夠顯示操作程序，進而協(xié)助操作人員開展組裝與維護作業(yè)。通過利用先進的大數據算法對生產數據進行分析，制造商將更好地了解每一生產步驟的總體情況，進而不斷改進生產工藝。僅7%的汽車行業(yè)調查對象預計新技術會使精益管理被時代淘汰。

　　三大驅動力

　　為實現(xiàn)未來工廠的設想，汽車制造商必須解決與三大驅動力相關的問題：戰(zhàn)略和領導力、員工技能、信息技術基礎設施。公司必須將未來工廠戰(zhàn)略作為公司戰(zhàn)略的有機組成部分，并按照新的作業(yè)方式改變領導風格。制造商還必須注重建設一支掌握新技能的員工隊伍，以順利完成以技術為中心的生產任務。最后，公司必須建立完備的信息技術基礎設施，為整個價值鏈的連接性提供支持，同時確保數據的安全性。

　　戰(zhàn)略和領導力

　　制造商必須將未來工廠的實施戰(zhàn)略納入公司的整體戰(zhàn)略當中，并構建組織結構來促進嚴格管理。在汽車行業(yè)受訪者中，有35%認為這些問題是組織面臨的重大挑戰(zhàn)。公司必須滿足三方面的組織需求︰

　　戰(zhàn)略和路線圖。未來工廠的實施戰(zhàn)略必須植根于公司戰(zhàn)略之中。大約三分之一的汽車行業(yè)受訪者認為未來工廠戰(zhàn)略存在重大挑戰(zhàn)。很多公司缺乏戰(zhàn)略眼光來指導結構化的實施過程。

　　管理。為了實現(xiàn)自己的愿景，制造商必須構建起組織結構(如明確未來工廠的指導和協(xié)調責任)，并確定所需流程，將未來工廠戰(zhàn)略轉化為實施行動。大約三分之一的汽車行業(yè)受訪者認為管理是一個重大挑戰(zhàn)，主要問題是部門之間缺乏溝通、責任劃分不清和管理不到位。

　　新的領導風格。汽車行業(yè)受訪者認為與專制型風格相比，顧問型的領導風格對于未來工廠更加重要。以轉型和集團為導向的領導力也將獲得重視。

　　員工技能雖然更多地使用機器人和計算機將會減少裝配和生產中的崗位數量，但需要信息技術和數據科學技能的制造崗位數量將會增加。大約50%的汽車行業(yè)受訪者稱希望雇用更多的信息技術員工，大約25%預計信息技術員工的數量將會增加10%以上(參閱圖4)。大約三分之一的受訪者表示需要擁有維護和質量控制技能的員工，而約25%稱他們需要生產規(guī)劃和物流方面的人才。這些額外的人力資源將能為新數據寶庫的使用提供大力支持。

　　認識到未來工廠對員工素質的要求更高，38%的汽車行業(yè)受訪者認為員工技能是一項主要(“大”或“巨大”)挑戰(zhàn)(參閱圖5)。為確保員工能夠與時俱進，公司必須努力提高技術和社會能力。它們還必須采用新辦法來培訓員工，幫助他們掌握必須的技能。

　　技術能力。制造商在培訓或雇用員工時，需要注重他們的技術能力和背景。汽車行業(yè)受訪者認為到2030年，信息技術、電子和“機電一體化”(機械、電子、和信息技術等綜合技能)方面的技能將更加重要，而純粹的機械技能將不會得到青睞。

　　社交能力。未來工廠的發(fā)展步伐非?？欤虼藛T工必須愿意而且能夠不斷學習新的技能。他們不再是執(zhí)行重復性的作業(yè)，而是要作為跨學科團隊的成員來參與解決問題。超過90%的汽車行業(yè)受訪者認為到2030年，學習能力、團隊合作、勇于擔責和解決問題的能力這四大社會能力都將會變得更為重要。