2030年未來(lái)工廠(chǎng)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(chē)行業(yè)調查對象提到了去中心化生產(chǎn)指導的相關(guān)性，尤其提到了2030年未來(lái)工廠(chǎng)機器參數的自動(dòng)調整。幾乎所有調查對象均指出了機器與產(chǎn)品之間通訊時(shí)的靈活性提升問(wèn)題。生產(chǎn)凸輪軸時(shí)，蒂森克虜伯公司為每一凸輪軸分配了一個(gè)數據矩陣代碼，代碼中包含產(chǎn)品數據。產(chǎn)品機器對每一凸輪軸代碼進(jìn)行掃描，并在執行制造任務(wù)前，對其參數進(jìn)行相應的調整。此外，超過(guò)70%的調查對象表示，到2030年時(shí)，增材制造(一般稱(chēng)為“3D打印”)將與部件制造相關(guān)。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(chē)間

　　沖壓車(chē)間的設備效率將大大提高。93%的汽車(chē)行業(yè)調查對象提到了2030年預見(jiàn)性維護的相關(guān)性。實(shí)際上，大部分調查對象已經(jīng)實(shí)施了其第一次預見(jiàn)性維護，或者正在計劃在未來(lái)兩年內實(shí)施。德國舒勒集團研制出了一款機器人，不僅可以沿著(zhù)沖壓線(xiàn)移動(dòng)零部件，還可以對各種部件的情況進(jìn)行監測并提前發(fā)送給工人的更換零件的信號測。Fraunhofer IWU正在開(kāi)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(diǎn)信息，采取糾正性措施。85%的調查對象認為，到2030年時(shí)，能效將具有相關(guān)性。斯柯達汽車(chē)公司將安裝能耗比傳統系統低15%的沖壓線(xiàn)，對沖壓期間釋放的能量進(jìn)行回收。

　　車(chē)身車(chē)間

　　各汽車(chē)公司正在采用新技術(shù)來(lái)提高車(chē)身車(chē)間的靈活性。超過(guò)80%的汽車(chē)行業(yè)調查對象表示，到2030年，智能機器人及生產(chǎn)模擬將與車(chē)身車(chē)間密切相關(guān)。汽車(chē)制造商已經(jīng)在利用可以與車(chē)身進(jìn)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(shí)模擬還可協(xié)助車(chē)間布局的規劃與配置。庫卡和微軟兩家公司針對生產(chǎn)Jeep牧馬人的車(chē)身車(chē)間開(kāi)發(fā)出了一款智能系統，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(jìn)行監測。麥格納實(shí)施了西門(mén)子開(kāi)發(fā)的一款模擬程序，該程序可促進(jìn)數字化規劃，同時(shí)還可復制車(chē)間操作流程，例如高達6個(gè)機器人的互動(dòng)化協(xié)作。

　　涂裝車(chē)間

　　各種技術(shù)將提高能效及油漆工作的質(zhì)量，因而涂裝車(chē)間將從中受益。超過(guò)1/3的汽車(chē)行業(yè)調查對象表示，到2030年，在涂裝車(chē)間中，能效將具有相關(guān)性。例如，在保時(shí)捷位于萊比錫的工廠(chǎng)中，保時(shí)捷現已采用來(lái)自附近生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng)的廢熱，進(jìn)行碳中和供應，滿(mǎn)足了涂裝車(chē)間80%的熱量需求。將近3/4的汽車(chē)行業(yè)調查對象表示，大數據和分析方法也將具有相關(guān)性。大部分汽車(chē)公司已經(jīng)在涂裝車(chē)間中開(kāi)始了利用大數據。其目的是對數據進(jìn)行分析，以確定導致油漆工作中出現差異的各種因素，進(jìn)而提高質(zhì)量。

　　總裝

　　布局將更加靈活、更具多向性，屆時(shí)，總裝將會(huì )是最大的受益者。為了滿(mǎn)足客戶(hù)越來(lái)越高的期望并符合越來(lái)越嚴的政府規定，汽車(chē)公司將不得不日益推出種類(lèi)更多的車(chē)型;多方向式布局將促成生產(chǎn)更多的種類(lèi)，同時(shí)還可維持較高的產(chǎn)量輸出。超過(guò)90%的汽車(chē)行業(yè)調查對象預計，到2030年時(shí)，模塊化生產(chǎn)線(xiàn)設置將在總裝方面具有相關(guān)性，其中，靈活、經(jīng)濟地更換生產(chǎn)線(xiàn)元件被認為是尤其重要的。例如，豐田正在引進(jìn)更小、更靈活的生產(chǎn)線(xiàn)，進(jìn)而減少了生產(chǎn)線(xiàn)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(guān)性。企業(yè)均希望機器人技術(shù)能有所進(jìn)步，使各裝置能夠執行具有高精度要求的任務(wù)。超過(guò)75%的調查對象表示，數字化工廠(chǎng)物流將具有相關(guān)性。例如，數字化工廠(chǎng)物流可用于實(shí)現工位所需的預裝配零件的自動(dòng)補貨。

　　至于工廠(chǎng)工藝，到2030年，精益原則將在整個(gè)價(jià)值鏈中具有重要意義。2/3的汽車(chē)行業(yè)調查對象預計，新技術(shù)將加強生產(chǎn)工藝的精益管理和持續改進(jìn)。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(jìn)而縮短等待時(shí)間和工作時(shí)間。增強現實(shí)(例如智能眼鏡)將能夠顯示操作程序，進(jìn)而協(xié)助操作人員開(kāi)展組裝與維護作業(yè)。通過(guò)利用先進(jìn)的大數據算法對生產(chǎn)數據進(jìn)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(jìn)而不斷改進(jìn)生產(chǎn)工藝。僅7%的汽車(chē)行業(yè)調查對象預計新技術(shù)會(huì )使精益管理被時(shí)代淘汰。

　　三大驅動(dòng)力

　　為實(shí)現未來(lái)工廠(chǎng)的設想，汽車(chē)制造商必須解決與三大驅動(dòng)力相關(guān)的問(wèn)題：戰略和領(lǐng)導力、員工技能、信息技術(shù)基礎設施。公司必須將未來(lái)工廠(chǎng)戰略作為公司戰略的有機組成部分，并按照新的作業(yè)方式改變領(lǐng)導風(fēng)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(shù)為中心的生產(chǎn)任務(wù)。最后，公司必須建立完備的信息技術(shù)基礎設施，為整個(gè)價(jià)值鏈的連接性提供支持，同時(shí)確保數據的安全性。

　　戰略和領(lǐng)導力

　　制造商必須將未來(lái)工廠(chǎng)的實(shí)施戰略納入公司的整體戰略當中，并構建組織結構來(lái)促進(jìn)嚴格管理。在汽車(chē)行業(yè)受訪(fǎng)者中，有35%認為這些問(wèn)題是組織面臨的重大挑戰。公司必須滿(mǎn)足三方面的組織需求︰

　　戰略和路線(xiàn)圖。未來(lái)工廠(chǎng)的實(shí)施戰略必須植根于公司戰略之中。大約三分之一的汽車(chē)行業(yè)受訪(fǎng)者認為未來(lái)工廠(chǎng)戰略存在重大挑戰。很多公司缺乏戰略眼光來(lái)指導結構化的實(shí)施過(guò)程。

　　管理。為了實(shí)現自己的愿景，制造商必須構建起組織結構(如明確未來(lái)工廠(chǎng)的指導和協(xié)調責任)，并確定所需流程，將未來(lái)工廠(chǎng)戰略轉化為實(shí)施行動(dòng)。大約三分之一的汽車(chē)行業(yè)受訪(fǎng)者認為管理是一個(gè)重大挑戰，主要問(wèn)題是部門(mén)之間缺乏溝通、責任劃分不清和管理不到位。

　　新的領(lǐng)導風(fēng)格。汽車(chē)行業(yè)受訪(fǎng)者認為與專(zhuān)制型風(fēng)格相比，顧問(wèn)型的領(lǐng)導風(fēng)格對于未來(lái)工廠(chǎng)更加重要。以轉型和集團為導向的領(lǐng)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(huì )減少裝配和生產(chǎn)中的崗位數量，但需要信息技術(shù)和數據科學(xué)技能的制造崗位數量將會(huì )增加。大約50%的汽車(chē)行業(yè)受訪(fǎng)者稱(chēng)希望雇用更多的信息技術(shù)員工，大約25%預計信息技術(shù)員工的數量將會(huì )增加10%以上(參閱圖4)。大約三分之一的受訪(fǎng)者表示需要擁有維護和質(zhì)量控制技能的員工，而約25%稱(chēng)他們需要生產(chǎn)規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(lái)工廠(chǎng)對員工素質(zhì)的要求更高，38%的汽車(chē)行業(yè)受訪(fǎng)者認為員工技能是一項主要(“大”或“巨大”)挑戰(參閱圖5)。為確保員工能夠與時(shí)俱進(jìn)，公司必須努力提高技術(shù)和社會(huì )能力。它們還必須采用新辦法來(lái)培訓員工，幫助他們掌握必須的技能。

　　技術(shù)能力。制造商在培訓或雇用員工時(shí)，需要注重他們的技術(shù)能力和背景。汽車(chē)行業(yè)受訪(fǎng)者認為到2030年，信息技術(shù)、電子和“機電一體化”(機械、電子、和信息技術(shù)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(huì )得到青睞。

　　社交能力。未來(lái)工廠(chǎng)的發(fā)展步伐非?？?，因此員工必須愿意而且能夠不斷學(xué)習新的技能。他們不再是執行重復性的作業(yè)，而是要作為跨學(xué)科團隊的成員來(lái)參與解決問(wèn)題。超過(guò)90%的汽車(chē)行業(yè)受訪(fǎng)者認為到2030年，學(xué)習能力、團隊合作、勇于擔責和解決問(wèn)題的能力這四大社會(huì )能力都將會(huì )變得更為重要。