先进零部件工厂的工业4.0实践

作者:史晨 文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2018-03-10
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蒂森克虏伯从钢铁大王到多元化工业集团的转型,是工业4.0与新一轮全球化背景下的成功实践。如何在层级制复杂、传统业务为主导的背景下,发掘新兴业务板块、提升创新能力,蒂森克虏伯的数字化转型可以为中国工业企业提供一个参照。

蒂森克虏伯是汽车工业材料和零部件的主要供应商之一,也是工程服务的重要合作伙伴。通过运用跨行业的专业知识,在材料、机械和机械零部件的领域中,蒂森克虏伯为客户提供高质量的产品和服务,客户包括几乎所有大型汽车制造商。

在中国,汽车业务对于蒂森克虏伯来说越来越重要。在新客户订单的推动下,该公司在过去3年投资超过3亿欧元,用于扩大在中国的零部件生产网络,其中包括在常州的转向系统工厂。与此同时,该公司还在不断投资发展数字化基础设施。

蒂森克虏伯

紧跟市场需求因势利导

冷锻一直是蒂森克虏伯的核心工程能力,但最终完成汽车EPS(电子助力转向系统)的生产,得益于其始终跟随市场需求而不断调整的过程——从20世纪70年代开始,蒂森克虏伯跟随着汽车工业的订单,慢慢从锻造加工发展到机电一体化的前轴管柱的生产,继而再到研发整个转向系统,公司经历了沿着价值链向上提升的过程。

企业转型的关键在于因势利导,即在过程中根据客户反馈不断调整自己的定位,专注于需要更高安全性的零部件,比如转向系统。蒂森克虏伯针对不同技术路线的产品均有详细的分类,从担当“技术领导者”“细分门类领先”的产品,到占有最大市场份额的产品,工厂负责人都能讲出其详细的市场数据与调整规划。

提出先进工业解决方案

作为全球最先进的保密车间之一,蒂森克虏伯常州工厂体现了“未来工厂”的样貌:不仅有诸如三台机器人共同处理一个工件的协同环节,而且每台设备都连接触摸屏,可以实时查看性能和环境数据。机器人已经广泛运用于常州工厂的日常生产中,其中以CMA产线为代表。机器人在该产线负责关键工位的装配工作,包括安装电动机及EOL测试,这极大地提高了生产效率,带来了完整的解决方案。但不同于媒体对于“全自动化”“无人工厂”这样“高大上”的宣传,实际生产中工人同样发挥了很重要的作用。

所谓“智能制造”,体现在将工序拆分为大量的“节点”,其中能够被机器替代的节点实行自动化。另外,基于安全和劳动保障考虑,物流也全部使用自动导引小车(AGV)和配备激光雷达的自动驾驶叉车。常州工厂配备了激光导航的AGV,可同时保证定位精准和高度灵活,AGV行驶路径可以根据需求随时调整,而主控制台和AGV车体之间则使用无线通信,可以实时监控AGV的工作状态、自动分配任务和调度车辆,自主管理AGV运行;同时为了确保AGV在运行过程中的自身安全、设备安全、特别是现场人员安全,AGV还配备了多级传感器安全保护措施。

在常州工厂,工人和AGV可以在同一工作环境中协同工作,简单、枯燥以及不符合人机工程学的工作正在被自动化方案所替代,但人作为问题解决者和决策者对现代“智造”的作用也尤为关键,因此在节点之间需要反馈、思考、改进的环节都配备了人工岗位。

据蒂森克虏伯常州工厂总经理Sebastien先生介绍说:“整个工厂的设计体现了蒂森克虏伯掌握‘know how’和单纯引进‘技术’装备之间的区别。要控制产品的品质,从设备、流水线,到厂房的模块化设计都有大量的隐性知识,而且越是智能制造越需要重视人的反馈、求变和思考能力。在传统产业政策的补贴诱导下,‘机器换人率’可能变成僵化指标,表现为‘为换而换’,但蒂森克虏伯认为‘人脑是最宝贵的资产’,尽管我们掌握最先进的技术,在设计中国生产线的时候仍然保持了灵活度,与欧洲相比,在很多环节中用人仍然更加经济,当需要产能扩张时,我们可以很方便地进行扩展改造。”    

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