德國一項(xiàng)驚人調(diào)查結(jié)果:工業(yè)4.0到底怎么啦?
靈活性是工業(yè)4.0加速前行的重要推動力。這種靈活性尤其適用于訂單不斷變化且接受定制生產(chǎn)的汽車行業(yè)。一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果令人震驚,在受訪企業(yè)中,23%的汽車供應(yīng)商和34%的原始設(shè)備制造商還無法著手實(shí)施工業(yè)4.0這一概念。
當(dāng)我們仔細(xì)地閱讀MHP研究“工業(yè)4.0——汽車行業(yè)和制造行業(yè)的定位”的時(shí)候,會不由自主地想到20世紀(jì)70年代某知名石油公司的廣告語,要做的事情很多,讓我們開始吧。
該研究表明,23%的汽車供應(yīng)商在參加這次調(diào)查后才知道工業(yè)4.0這個(gè)概念,而參加此次調(diào)查的原始設(shè)備制造商對此概念了解的居然更少——只有66%知道這一概念。
與之不同的是,機(jī)械和設(shè)備制造行業(yè)是工業(yè)4.0的典范,92%的企業(yè)已經(jīng)對工業(yè)4.0這個(gè)關(guān)鍵詞非常熟悉了。
傳統(tǒng)的生產(chǎn)線在數(shù)字化的汽車生產(chǎn)中還有存在的意義么?至少現(xiàn)在還很難找到比它更有效的生產(chǎn)方式
調(diào)查過程中,針對工業(yè)4.0對其行業(yè)的重要性這一問題對受訪者進(jìn)行了詢問,結(jié)果顯示:汽車行業(yè)中只有53%的受訪者對工業(yè)4.0做出了高或者很高的評價(jià)。
OEM行業(yè)的受訪者中有58%認(rèn)為工業(yè)4.0重要或者非常重要。而在機(jī)械和設(shè)備制造行業(yè)中則有79%的受訪者相信工業(yè)4.0會在行業(yè)中起到很大或者非常大的作用。
操作層尚不了解工業(yè)4.0
此外,研究還表明,受訪者對工業(yè)4.0的了解程度隨著層次水平遞增:85%的公司高層管理人員都已熟知這一概念,然而在操作層中卻僅有44%才開始稍稍對此有所了解。
正因如此,大家已經(jīng)開始努力思考在哪些方面存在改善的可能性。為了不掉隊(duì),汽車制造商們也在大力進(jìn)行規(guī)劃。2015年4月在Paderborn舉行的題為“2015科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇智能技術(shù)系統(tǒng)”的大會上,一些講座引起了汽車行業(yè)以及其他行業(yè)的興趣。
例如,來自Fraunhofer勞動經(jīng)濟(jì)和組織研究所(IAO)的Stefan Gerlach博士展示了Human-Cyber-Physical自組織系統(tǒng)擁有著怎樣的靈活性,也就是展示了員工如何盡可能地自主組織工作,并在生產(chǎn)過程中進(jìn)行靈活調(diào)度。
自組織生產(chǎn)規(guī)劃
Gerlach建議在企業(yè)中引進(jìn)XXL加班工時(shí)機(jī)動賬戶。這樣便可以在經(jīng)濟(jì)景氣的時(shí)候存入工時(shí),在危機(jī)時(shí)削減。他相信這是有價(jià)值的。與此同時(shí),還存在著可預(yù)知的變化,即便是細(xì)微的變化也可以被捕捉到。
此外,在目前的生產(chǎn)過程中員工對靈活性有了更高的要求。即便如此,在很多工廠仍舊是師傅通過電話、郵件或者口頭的方式詢問其他員工是否有空或什么時(shí)間有空。這樣做費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且操作過程不透明。
員工所處的層級與其對工業(yè)4.0概念的認(rèn)識度成正比。表格中的統(tǒng)計(jì)數(shù)字均為百分比
平均來看,227位受訪者中有大約1/4幾乎完全不知道什么是工業(yè)4.0。34%的原始設(shè)備制造商和23%的汽車供應(yīng)商在調(diào)查開始前都還不了解工業(yè)4.0這個(gè)概念,而在機(jī)器和設(shè)備制造行業(yè)和其他行業(yè)分別只有8%和16%的受訪者不清楚這個(gè)概念。表格中所有統(tǒng)計(jì)數(shù)字均為百分比
Gerlach解釋說“我們可以利用Schicht–Doodle改善這種狀況。它能夠讓我們毫不費(fèi)力地找到員工。”通過Doodle可以尋找到足數(shù)的員工,他們能夠在給定的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)。整個(gè)工作組都將由Doodle尋找,該過程就像在大家所熟悉的開源日歷工具Doodle中所進(jìn)行的一樣。
通過Meistercockpit可以提出用人需求。通過智能助手判斷出員工適合的崗位。員工將只會收到適合自己的相應(yīng)請求。收到請求的員工可以很大程度地實(shí)現(xiàn)自組織生產(chǎn)。Gerlach說:“Schicht-Doodle使員工能夠通過智能電話與對方進(jìn)行協(xié)調(diào),我們將其視為員工自助服務(wù)的必備工具。”
Fraunhofer勞動經(jīng)濟(jì)和組織研究所(IAO)的Stefan Gerlach博士說:“我們將Schicht-Doodle視為員工自助服務(wù)的必備工具?!?/p>
汽車制造商Opel的Iwepro項(xiàng)目協(xié)調(diào)員Benjamin Kuhrke博士,在報(bào)告中描述了一個(gè)理想的智能自組織生產(chǎn)車間模型以及如何能夠通過智能電話和平板電腦來提高生產(chǎn)效率。
將傳統(tǒng)的流水線生產(chǎn)轉(zhuǎn)換為車間生產(chǎn)非常重要,因?yàn)樯a(chǎn)車間能夠使機(jī)器得到均衡而充分的利用,并且只需要少量投資。此外更加靈活地使用機(jī)器能夠降低機(jī)器的故障率,提高生產(chǎn)空間和生產(chǎn)產(chǎn)品的靈活性。
Kuhrke說:“我們所面臨的挑戰(zhàn)是需要設(shè)計(jì)出一種新型的生產(chǎn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)需要具備更加全面的物流功能?!?/p>
通過Kapafelxcy員工可以從移動終端設(shè)備上獲知用人需求
通過智能手機(jī)可以直接調(diào)用Bottelneckviewer。這樣一來,員工便可以立即看到汽車生產(chǎn)過程中遇到的問題,并及時(shí)給出應(yīng)對措施
現(xiàn)在我們可以了解到,無論是來自車身制造車間,噴漆車間以及裝配車間的與訂單相關(guān)的生產(chǎn)數(shù)據(jù),還是來自沖壓車間的與生產(chǎn)批量相關(guān)的生產(chǎn)數(shù)據(jù),亦或是一些質(zhì)量數(shù)據(jù),是否與第一次生產(chǎn)時(shí)確定下來的數(shù)據(jù)一致。
Kuhrke說:“如今我們可以通過員工手機(jī)實(shí)時(shí)獲取到幾乎所有的信息。這比從位置固定的電腦獲取信息要快?!?/p>
自組織車間生產(chǎn)
如果您以前因?yàn)槭褂梦恢霉潭ǖ碾娔X而導(dǎo)致決策延遲或是受到了干擾,那么現(xiàn)在通過使用不受位置限制的智能手機(jī)和平板電腦可以減少延遲時(shí)間,并可就當(dāng)前狀況及時(shí)做出決策。
根據(jù)Kuhrke所述,Opel現(xiàn)在已經(jīng)開始著手研究如何在這樣的車間生產(chǎn)傳動齒輪。Kuhrke說:“總的來說,自組織生產(chǎn)對于汽車生產(chǎn)來說還只是一個(gè)大膽的設(shè)想。我們現(xiàn)在還僅僅只是把智能手機(jī)用于汽車生產(chǎn),并準(zhǔn)備將它延伸用于發(fā)動機(jī)或變速箱零部件工廠而已。”
汽車制造商Opel的Iwepro項(xiàng)目協(xié)調(diào)員Benjamin Kuhrke博士說:“我們所面臨的挑戰(zhàn)是需要設(shè)計(jì)出一種新型的生產(chǎn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)需要具備更加綜合的物流功能?!?/p>
Darmstadt工業(yè)大學(xué)國家工業(yè)4.0平臺科學(xué)顧問委員會發(fā)言人Reiner Anderl教授(工程博士),談到了“戰(zhàn)略創(chuàng)新和未來的網(wǎng)絡(luò)智能系統(tǒng)”以及當(dāng)今商業(yè)模式和職業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展方向:從傳統(tǒng)創(chuàng)新向開放式創(chuàng)新,從生產(chǎn)鏈和供應(yīng)鏈創(chuàng)造價(jià)值向數(shù)據(jù)創(chuàng)造價(jià)值。
這只是已確定的發(fā)展方向中的一部分。應(yīng)用場景在此具有重要意義?!耙?yàn)槊總€(gè)企業(yè)都想要知道自己有哪些地方可以通過工業(yè)4.0來加以改進(jìn)?!?/p>
Anderl在工業(yè)4.0單元組件中看到了“巨大的潛力”。Anderl解釋說:“今后這些組件將是信息載體?!彼鼈儠谎b備上一個(gè)管理外殼。該外殼既能完成虛擬的代理服務(wù),又具備實(shí)際的功能性。
例如,在未來軸系統(tǒng)上也會載有設(shè)計(jì)信息,其中包含執(zhí)行流程圖、磨損數(shù)據(jù)、狀態(tài)監(jiān)測信息以及該軸系統(tǒng)的使用說明?!澳軌蛄私膺@些設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是件很棒的事情。現(xiàn)在我們必須把這些信息轉(zhuǎn)載到單個(gè)組件上?!盇nderl認(rèn)為這也正是我們接下來需要做的事情。
還有其他一些方面也非常值得我們探究,如實(shí)際應(yīng)用的安全性。Anderl舉例說明了開啟工業(yè)4.0時(shí)代的復(fù)雜性:“在生產(chǎn)過程中我們不允許出現(xiàn)信息漏洞。信息保密這個(gè)課題非常重要?!庇闷桨咫娔X和智能手機(jī)這樣的移動設(shè)備來控制生產(chǎn)將改變我們的職業(yè)生涯:“當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢必須認(rèn)清這些技術(shù)的重要性,否則將無法從中獲益?!?/p>
汽車生產(chǎn)的遠(yuǎn)景
奧迪也已經(jīng)開始準(zhǔn)備打造未來工廠。由決策者組成的工作小組已經(jīng)在收集針對智能工廠的各種設(shè)想,并將其轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí),時(shí)間截點(diǎn)設(shè)定在2030年。
奧迪董事會成員Hubert Waltl博士說:“我們今天所熟悉的汽車生產(chǎn)在未來將不復(fù)存在。汽車生產(chǎn)將更快、更高效和更持久。”他接著說道:“您可以設(shè)想下奧迪未來工廠中的生產(chǎn)狀況:車身由3D打印機(jī)精準(zhǔn)打印制作而成,無人運(yùn)輸系統(tǒng)可以自由地將不同車型運(yùn)輸至任何一個(gè)下一步裝配站。
也就是說,該運(yùn)輸過程不再需要按照既定的緊湊的生產(chǎn)順序來進(jìn)行。這是我們對未來工廠的設(shè)想。我們把它稱作智能工廠。
奧迪董事會成員Hubert Waltl博士認(rèn)為:“汽車生產(chǎn)將更快、更高效和更持久——這就是汽車生產(chǎn)遠(yuǎn)景?!?/p>
傳統(tǒng)的生產(chǎn)線就算到了2035年也不會徹底消失,奧迪技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新部門負(fù)責(zé)人Alois Brandt對此深信不疑。他和他的團(tuán)隊(duì)一直在探索和研究能夠改進(jìn)汽車生產(chǎn)的各種方法。
他認(rèn)為,一百年前Henry Ford開創(chuàng)的生產(chǎn)方式在未來依然有其優(yōu)勢。他說:“在標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)方面,很難找到比它更有效的生產(chǎn)方式。