2030年未來(lái)工廠(chǎng)藍圖是怎樣的？

　　工廠(chǎng)結構

　　未來(lái)工廠(chǎng)結構的布局更加靈活、方向更多，擁有模塊化生產(chǎn)線(xiàn)裝置和可持續的生產(chǎn)流程。在我們的調查中，汽車(chē)行業(yè)的受訪(fǎng)者希望工廠(chǎng)結構能在未來(lái)工廠(chǎng)中發(fā)揮重要作用有86%認為這一驅動(dòng)力在2030年將會(huì )變得更加重要，而43%認為它在今天已經(jīng)非常重要。

　　多方向式布局。未來(lái)工廠(chǎng)將會(huì )采用多方向式布局，將產(chǎn)品放在無(wú)人駕駛運輸系統上，通過(guò)與生產(chǎn)機器相聯(lián)系來(lái)單獨指導生產(chǎn)。位于德國海爾布隆的奧迪R8的工廠(chǎng)，那里并沒(méi)有固定的傳送帶。與此相反，無(wú)人駕駛運輸系統會(huì )按照地面激光掃描儀和無(wú)線(xiàn)射頻識別技術(shù)的指揮，在裝配流程中移動(dòng)車(chē)體。這種系統能夠快速改變裝配布局。

　　模塊化生產(chǎn)線(xiàn)裝置。未來(lái)的工廠(chǎng)結構擁有可更換的生產(chǎn)線(xiàn)模塊和生產(chǎn)機械，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(chǎng)裝配“簡(jiǎn)單利落”的生產(chǎn)流水線(xiàn)。這家汽車(chē)制造商將會(huì )使用模塊化的傳送帶(建在工廠(chǎng)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(xiàn)的長(cháng)度和移動(dòng)線(xiàn)端設備。

　　可持續生產(chǎn)。未來(lái)工廠(chǎng)的目的是實(shí)現生態(tài)可持續生產(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(chǎng)配備了LED照明和夜間自動(dòng)冷卻系統，從而大大降低了能源消耗。

　　工廠(chǎng)數字化

　　制造商對數字技術(shù)的使用越來(lái)越廣泛。在汽車(chē)行業(yè)受訪(fǎng)者中，有70%表示工廠(chǎng)數字化將在2030年變得更加重要，13%的人認為今天它已經(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。

　　安裝智能機器人。與工人相比，機器人可以執行更為復雜的任務(wù)。機器人也能夠從每個(gè)正在生產(chǎn)的在制品中收集信息，并按其特性自動(dòng)調整它們的動(dòng)作。長(cháng)安福特已在一條“白車(chē)身”焊接線(xiàn)上安裝了靈活的工業(yè)機器人。公司計劃使用機器人和車(chē)體骨架成型系統，在同一條焊接線(xiàn)上處理六個(gè)模型，18秒內便能針對不同的模型完成轉換。

　　使用協(xié)作機器人。機器人可以與工人(不使用防護圍欄)展開(kāi)協(xié)作。在大眾汽車(chē)位于德國沃爾夫斯堡的工廠(chǎng)里，協(xié)作機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(kāi)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(chē)時(shí)，寶馬使用3D打印技術(shù)制作的部件超過(guò)10，000個(gè)，比如中控部件按鈕以及電子駐車(chē)制動(dòng)系統和插座的塑料支架。

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

　　應用生產(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(lái)優(yōu)化生產(chǎn)流程和物料流。利用物料流3D模擬技術(shù)，佛吉亞能夠針對變化作出更靈活的反應，操作員還可借助可視化工作流調整生產(chǎn)線(xiàn)。

　　進(jìn)行實(shí)境培訓。使用3D模擬進(jìn)行培訓，有助于員工在現實(shí)化環(huán)境中學(xué)習。使用車(chē)輛和裝配組件的數字模型，奔馳已開(kāi)發(fā)出了虛擬裝配生產(chǎn)線(xiàn)。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。很多公司已開(kāi)始使用先進(jìn)技術(shù)在工件、機器和員工之間進(jìn)行通信，從而創(chuàng )造出自主生產(chǎn)流程。博世正在開(kāi)發(fā)一種能夠檢測它們位置的工具。根據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)加載相應程序，執行特定操作。比如，螺絲刀會(huì )調整自己的扭矩來(lái)擰緊特定工件上的螺釘。

　　進(jìn)行大數據分析。制造商正在使用應用程序來(lái)自動(dòng)分析大量的數據。在位于德國下圖爾克海姆的工廠(chǎng)，奔馳已在使用預測分析來(lái)檢測600多項質(zhì)量影響參數，生產(chǎn)完美的氣缸蓋。

　　工廠(chǎng)流程

　　通過(guò)使用新的數字技術(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。我們的調查結果表明，優(yōu)化工廠(chǎng)流程在未來(lái)將會(huì )變得更加重要。在汽車(chē)行業(yè)受訪(fǎng)者中，有97%稱(chēng)精益管理將在2030年變得更為重要，而70%稱(chēng)其現在已非常重要。在精益管理中，數字技術(shù)能夠提升的兩個(gè)關(guān)鍵要素是以客戶(hù)為中心和持續改進(jìn)。

　　以客戶(hù)為中心。制造商對客戶(hù)需求有了更深的了解，比如通過(guò)大數據分析，他們能夠獲得客戶(hù)的產(chǎn)品應用反饋。反之，公司也可使用這些客戶(hù)反饋來(lái)改善產(chǎn)品設計和生產(chǎn)流程。很多公司還希望能夠利用新技術(shù)，了解客戶(hù)在汽車(chē)生產(chǎn)方面的意見(jiàn)。在戴姆勒，客戶(hù)可以在最后一刻提出修改要求，比如在車(chē)輛進(jìn)入涂裝車(chē)間前要求更換顏色。

　　持續改進(jìn)。制造商正在使用各種新技術(shù)來(lái)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)數據，該軟件會(huì )監測流程執行率并識別作業(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(lái)工廠(chǎng)中，由供應商、部件制造、沖壓車(chē)間、車(chē)身車(chē)間、涂裝車(chē)間、最終組裝及客戶(hù)組成的價(jià)值鏈，將實(shí)現全方位一體化，打破傳統界線(xiàn)(參閱圖2)。在整個(gè)價(jià)值鏈中，IT系統與各種必要的生產(chǎn)數據全方位一體化，將對生產(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研發(fā)部門(mén)、生產(chǎn)部門(mén)、銷(xiāo)售部門(mén)等其他職能部門(mén)之間的聯(lián)系。例如，大陸輪胎公司通過(guò)設立研發(fā)生產(chǎn)廠(chǎng)，用各種傳感系統和軟件實(shí)現所有機械的全方位一體化，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，形成一種與供應商和客戶(hù)之間的實(shí)時(shí)聯(lián)系。例如，整車(chē)廠(chǎng)的沖壓車(chē)間將能夠根據供應商提供的數據，對具體線(xiàn)圈的沖壓參數進(jìn)行調整?？蛻?hù)將能夠實(shí)時(shí)看到其車(chē)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(chē)行業(yè)調查對象表示，到2030年，一體化價(jià)值鏈將密切相關(guān)。絕大多數調查對象均認識到了一體化價(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。

　　對于這種一體化價(jià)值鏈中的每一個(gè)工廠(chǎng)車(chē)間，汽車(chē)行業(yè)調查對象均針對其認為的在工廠(chǎng)結構、工廠(chǎng)數字化、工廠(chǎng)工藝方面最重要的要素給出了自己的看法(參閱圖3)。