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2030年未来工厂将实现全方位一体化模式

发布时间:2017-07-26
关键字:数字化工厂 自动化 
导读: 作为一种未来设想,未来工厂是是指制造商应通过改进工厂结构、工厂数字化和工厂流程,来提高生产效率。通过未来工厂结构、数字化、流程来说明未来工厂是由哪些要素构成。

    BCG波士顿咨询公司发布了关于未来工厂的最新研究报告《2016年未来工厂研究》,通过研究汽车供应商和整车厂来探究未来几十年的工厂,在利用创新提高生产效率方面,这两类企业一直走在前列。

    报告的目的是描绘2030年未来工厂的蓝图,并对其价值进行评估和制定实施路线。

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    未来工厂的要素

    作为一种未来设想,未来工厂是是指制造商应通过改进工厂结构、工厂数字化和工厂流程,来提高生产效率。通过未来工厂结构、数字化、流程来说明未来工厂是由哪些要素构成。

    未来工厂的结构

    未来工厂结构的布局更加灵活、方向更多,拥有模块化生产线装置和可持续的生产流程。其结构主要包括多方向式布局、模块化生产线装置和可持续生产。调查中,无论是现在还是未来,受访者都认为工厂结构在远水救不了近火工厂中发挥重要作用。

    多方向式布局。未来工厂将会采用多方向式布局,将产品放在无人驾驶运输系统上,通过与生产机器相联系来单独指导生产。德国奥迪R8的工厂里就没有固定的传送带,。与此相反,按照地面激光扫描仪和RFID技术,无人驾驶运输系统会在装配流程中移动车体,达到快速改变装配布局的目的。

    模块化生产线装置。未来的工厂结构拥有可更换的生产线模块和生产机械,可轻松进行重新配置。目前,丰田正在墨西哥和中国的工厂装配“简单利落”的生产流水线。这家汽车制造商将会使用模块化的传送带(建在工厂地面而不是坑井中)给工人提供更大的灵活性,他们可以灵活地改变生产线的长度和移动线端设备。

    可持续生产。未来工厂的目的是实现生态可持续生产,其中包括有效利用能源和材料。伟巴斯特已为罗马尼亚阿拉德的工厂配备了LED照明和夜间自动冷却系统,从而大大降低了能源消耗。

    未来工厂的数字化

    制造商对数字技术的使用越来越广泛。越来越多的公司都尝试引入更智能的自动化生产,以此来提高生产效率。

    智能机器人的安装。机器人可以执行工人无法执行的复杂任务,能够快速地从生产线收集信息,按其特性自动调整它们的动作。

    使用协作机器人。机器人可以与工人展开协作。在德国的大众汽车工厂中,协作机器人完成了工厂无法拧紧的螺丝。

    实行增材制造。制造商已开始使用3D打印技术制作工具和组件。劳斯莱斯幻影这款车使用3D打印技术制作的部件超过1万个。

    使用增强现实技术。增强现实技术(例如佩戴智能眼镜)能使员工获得视野范围的信息。这种协作技术在装配、维护和物流等方面特别有用。德国的大众汽车的工厂就已经配置了3D智能眼镜,进行订单拣选。

    应用生产模拟技术。使用实时3D生产模拟技术,制造商可以优化生产流程和物料流。

    进行实境培训。3D模拟培训有助于员工在现实化环境中学习,奔驰通过车辆和装配组件的数字模型开发出虚拟装配生产线。员工在虚拟环境中使用虚拟角色,分析完成装配任务的最佳方法。

    进行去中心化生产指导。很多公司已开始使用先进技术在工件、机器和员工之间进行通信,从而创造出自主生产流程。博世尝试开发能够检测工具位置的程序,根据工具的位置以及其收到的有关工件确切位置的信息,这种工具将会自动加载相应程序,执行特定操作。

    进行大数据分析。制造商正在使用应用程序来自动分析大量的数据。在位于德国下图尔克海姆的工厂,奔驰已在使用预测分析来检测600多项质量影响参数,生产完美的气缸盖。

    工厂流程

    通过使用新的数字技术,制造商已将精益管理提升到了新的高度。在精益管理中,数字技术能够提升的两个关键要素是以客户为中心和持续改进。

    以客户为中心。制造商对客户需求有了更深的了解,比如通过大数据分析,他们能够获得客户的产品应用反馈。反之,公司也可使用这些客户反馈来改善产品设计和生产流程。很多公司还希望能够利用新技术,了解客户在汽车生产方面的意见。

    持续改进。制造商正在使用各种新技术来提升作业价值,不断改进生产流程。博世使用的软件能够分析燃料喷射器的实时生产数据,该软件会监测流程执行率并识别作业趋势。它能将偏差信息自动传递给操作员,由他们加以纠正。

    全方位一体化价值链

    在未来工厂中,由供应商、部件制造、冲压车间、车身车间、涂装车间、最终组装及客户组成的价值链,将实现全方位一体化,打破传统界线。在整个价值链中,IT系统与各种必要的生产数据全方位一体化,将对生产制造产生促进作用。在一个公司里,这种一体化可以加强研发部门、生产部门、销售部门等其他职能部门之间的联系。

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    对于这种一体化价值链中的每一个工厂车间,汽车行业调查对象均针对其认为的在工厂结构、工厂数字化、工厂工艺方面最重要的要素给出了自己的看法。

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