张芸:德国工业4.0与智能物流考察报告

2018-05-18 16:22 | 作者:张芸

  当今生产物流最为先进的全自动化大众德累斯顿透明工厂位于德累斯顿市中心,1998年开建,2001年投入使用,占地150x150米,因面积紧张建设为三层建筑。2015年透明工厂总计生产了8万多台大众的顶级豪华车辉腾,并计划于2017年第二季度开始生产电动汽车。因此,于今年3月份生产了最后一辆辉腾后,透明工厂正进行内部改造和调整。

  来自全球各地的供应商零部件,汇集并存储在厂区5公里外12000㎡的货运村存储库房中,由3PL根据大众透明工厂生产计划的要求,以各个总装工位需求量分拣排序后,放在相应的标准化工装器具内,按照生产节拍的要求,通过城市轨道运输的方式,送到厂区内6000㎡的线边交接库,并以AGV的方式直接配送到总装线边各个工位,AGV同时带回已经使用完毕的空器具完成逆向物流的过程,生产下线的整车质检完毕后,驶入可停280辆下线整车的40米高、16层的全自动化立体停车库。从供应商到为其提供上线服务的物流服务商,到总装线边,到成品车下线入库,整个生产物流实现了全程数字化信息化管理,并根据产量的不同由60-100员工进行操控。所有零件实时状态可实时查询和追溯,工装器具实现了从3PL到总装线的循环共用,自动化设备和信息化设备如AGV、输送线、RFID等在透明工厂的使用非常普遍。不但总装线的上线生产物流,包括逆向物料物和器具流、成品车也完全实现了自动化、数字化的管理方式。

  智能物流的应用为大众德累斯顿透明工厂提供了高效的生产要素组织及上线服务,在满足批量生产的要求外,能够灵活实现小批量、多批次等个性化定制生产服务,其依然在工业4.0的道路上前行,但其智能的物流体系值得中国制造企业借鉴和学习。

  (三)智能工厂的典范——德国西门子安贝格电子制造工厂

  德国安贝格西门子电子制造工厂拥有高度数字化的生产流程,能灵活实现小批量、多批次生产,是智能化未来工厂典范,也是以德国工业4.0为目标而打造现代工厂。10年来,无论在人员还是厂房面积(10000㎡)方面均没有太大变化,但通过自动化改造及数字化生产等先进技术的应用,如今该工厂每年可生产约1500万件Simatic产品,即平均每秒就能生产出一台控制设备,使得产能提升了8倍。另外,在数据高度信息化、透明化的支撑下,手工装配员工只需30分钟的培训,就可以胜任相应的工作,可以实现最大的灵活调动。但对于技术工人则需要经过3年以上的技术培训,才能上岗。通常一条产线上只有6-8名的操作工人,但后面通常有30-40人的技术人员进行支撑。

  EWA在工厂设计上同样有其独到之处,与其他工厂的区别在于其生产车间在二楼,而一楼是智能的物流配送系统。目前,EWA工厂的生产过程的自动化率到达75%,但更为值得我们学习的是,除了生产过程的自动化,EWA更为关注的是在SIMATIC信息平台的支撑下,物流的自动化与生产过程自动化的匹配。其运用方式是在正常的计划配送的基础上,根据生产线的使用情况,技术人员扫描快要用完物料的物流号,信息自动传递到中央物流区,中央物流区会自动的将相关物流准确的配送自相应的线边库,相应的时间在15分钟左右,依靠信息系统全自动化完成物料信息的传递和供应,实现生产与物流的无缝衔接。

  另外,更加令人称道的是EWA对于质量的追求是无止境的。工厂为了保证完美的质量管理,采用了相互制约的多系统监测系统:如物流清单、工艺制程、在自动监测的基础上配合一定量的人工抽检,并通过百万出错率——dpm-A的指标考核,使得EWA的产品质量迅速提升,从上世纪90年代的560百万出错率,下降到现今的十几的水平,相当于质量水平达到了99.999%。

  四、总结

  通过以上参观,大家都能深深地感受第四次工业革命的浪潮扑面而来。不论是杜伊斯堡内河港口的高效多式联运和壮观的欧洲铁路交通组织微缩景观,还是工业4.0中智能工厂中智能物流的建设,都体现了高效的物流系统给生产制造带来的巨大变化。

  同时,大家也意识到,随着德国“工业4.0”的标准和技术体系成立,并由此形成新的工业生态圈,将给中国制造业带来巨大压力。尤其是在中国制造企业普遍不重视物流系统建设的情况下,高效后勤保障的缺失将是我国制造企业“冲出亚洲、走向世界”的重要阻碍。因此,在与德国“工业4.0”异曲同工的“互联网与工业融合”上升为国家战略后,中国制造企业应该借鉴德国工业4.0中智能物流的践行经验,依靠数字化、网络化、智能化形成的巨大知识空间、网络平台,大力发展中国公共物流系统中的智慧物流节点和工厂内的智能物流,使得中国制造企业在未来的市场竞争中占领战略高地。


张芸

张芸

德国美因茨大学访问学者,物流咨询专家。

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基本信息:毕业于南京大学,德国美因茨大学访问学者,物流咨询专家。&l

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