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(diào)查對象提到了去中心化生產(chǎn)指導的相關性，尤其提到了2030年未來工廠機器參數(shù)的自動調(diào)整。幾乎所有調(diào)查對象均指出了機器與產(chǎn)品之間通訊時的靈活性提升問題。生產(chǎn)凸輪軸時，蒂森克虜伯公司為每一凸輪軸分配了一個數(shù)據(jù)矩陣代碼，代碼中包含產(chǎn)品數(shù)據(jù)。產(chǎn)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(shù)進行相應的調(diào)整。此外，超過70%的調(diào)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(diào)查對象提到了2030年預見性維護的相關性。實際上，大部分調(diào)查對象已經(jīng)實施了其第一次預見性維護，或者正在計劃在未來兩年內(nèi)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(jù)其接收到的原材料具體特點信息，采取糾正性措施。85%的調(diào)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(diào)查對象表示，到2030年，智能機器人及生產(chǎn)模擬將與車身車間密切相關。汽車制造商已經(jīng)在利用可以與車身進行通訊并根據(jù)接收到的信號相應地調(diào)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(chǎn)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(shù)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(zhì)量，因而涂裝車間將從中受益。超過1/3的汽車行業(yè)調(diào)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(zhì)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(diào)查對象表示，大數(shù)據(jù)和分析方法也將具有相關性。大部分汽車公司已經(jīng)在涂裝車間中開始了利用大數(shù)據(jù)。其目的是對數(shù)據(jù)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(zhì)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(chǎn)更多的種類，同時還可維持較高的產(chǎn)量輸出。超過90%的汽車行業(yè)調(diào)查對象預計，到2030年時，模塊化生產(chǎn)線設置將在總裝方面具有相關性，其中，靈活、經(jīng)濟地更換生產(chǎn)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(chǎn)線，進而減少了生產(chǎn)線的資金投入。85%的調(diào)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(diào)查對象表示，數(shù)字化工廠物流將具有相關性。例如，數(shù)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(diào)查對象預計，新技術將加強生產(chǎn)工藝的精益管理和持續(xù)改進。例如，生產(chǎn)模擬的利用，將使制造商能夠提高生產(chǎn)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(shù)據(jù)算法對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行分析，制造商將更好地了解每一生產(chǎn)步驟的總體情況，進而不斷改進生產(chǎn)工藝。僅7%的汽車行業(yè)調(diào)查對象預計新技術會使精益管理被時代淘汰。

　　三大驅(qū)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(qū)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(chǎn)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(shù)據(jù)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(diào)責任)，并確定所需流程，將未來工廠戰(zhàn)略轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)中的崗位數(shù)量，但需要信息技術和數(shù)據(jù)科學技能的制造崗位數(shù)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(shù)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(zhì)量控制技能的員工，而約25%稱他們需要生產(chǎn)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(shù)據(jù)寶庫的使用提供大力支持。

　　認識到未來工廠對員工素質(zhì)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?？?，因此員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。