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工業(yè)4.0的樣本：3萬臺機(jī)器人，50秒造一輛車
來源:
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作者:ryweld
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發(fā)布時(shí)間: 2017-12-22
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一個(gè)小機(jī)器人“哼”著清脆的輕音樂從現(xiàn)場的工人邊上“輕巧”地擦身而過，順利地把幾樣汽車配件運(yùn)送到了下一個(gè)工位。這并非著名科幻小說家艾薩克·阿西莫夫(Isaac Asimov)描繪的未來場景，而是2017年12月第一財(cái)經(jīng)記者實(shí)地探訪斯洛伐克首都布拉迪斯拉發(fā)的大眾工廠車間時(shí)所見到的基于工業(yè)4.0的現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)方式
一個(gè)小機(jī)器人“哼”著清脆的輕音樂從現(xiàn)場的工人邊上“輕巧”地擦身而過，順利地把幾樣汽車配件運(yùn)送到了下一個(gè)工位。這并非著名科幻小說家艾薩克·阿西莫夫(Isaac Asimov)描繪的未來場景，而是2017年12月第一財(cái)經(jīng)記者實(shí)地探訪斯洛伐克首都布拉迪斯拉發(fā)的大眾工廠車間時(shí)所見到的基于工業(yè)4.0的現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)方式，在這里，從大眾途銳、奧迪A8直到保時(shí)捷卡宴的生產(chǎn)，都有機(jī)器人的身影參與其間。
大眾的工業(yè)4.0嘗試
2017年《財(cái)富》世界500強(qiáng)排行榜中大眾汽車排名第6位。目前大眾集團(tuán)旗下有大眾、奧迪、保時(shí)捷、蘭博基尼、賓利、曼等 12 個(gè)品牌，在全球共有120 家工廠、擁有員工超過 62 萬人，汽車年產(chǎn)量超過1000萬輛。雖然此前經(jīng)歷了“柴油門”風(fēng)波，但大眾集團(tuán)2016年不計(jì)特殊項(xiàng)目支出，集團(tuán)盈利達(dá)到了146億歐元，創(chuàng)歷史紀(jì)錄。大眾仍不失為一艘全球汽車業(yè)的“航母”。
然而，面對汽車業(yè)激烈的競爭，尤其是來自于數(shù)字化、自動駕駛和電動汽車領(lǐng)域的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，這艘“航母”也正在謀求主動變革。根據(jù)大眾方面給第一財(cái)經(jīng)記者最新提供的規(guī)劃：到 2025 年，大眾汽車集團(tuán)所有的生產(chǎn)基地，包括在中國的生產(chǎn)工廠，都將實(shí)現(xiàn)數(shù)字化規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)無縫切換，從而保證自我控制、自我優(yōu)化和可持續(xù)的生產(chǎn)。
“從技術(shù)層面講，數(shù)字化涉及眾多技術(shù)，如認(rèn)知性計(jì)算和學(xué)習(xí)，人工智能、新技能和技術(shù)的掌握，以及機(jī)器自我優(yōu)化和自我學(xué)習(xí)的相關(guān)過程?！贝蟊娖嚰瘓F(tuán)管理董事會成員、大眾中國總裁兼CEO海茲曼在狼堡總部接受第一財(cái)經(jīng)記者專訪時(shí)說，數(shù)字化是一個(gè)總體的概念，深入一點(diǎn)，即是整個(gè)生產(chǎn)過程的數(shù)字化，以及“工業(yè) 4.0”相關(guān)的元素。
在海茲曼看來，“工業(yè) 4.0”是一個(gè)非常整合的概念。在這個(gè)概念下，包括了數(shù)字化、機(jī)器人和人工智能等，而這些正在融入大眾汽車集團(tuán)日常業(yè)務(wù)運(yùn)營的方方面面。
而生產(chǎn)流程中的 4.0 從屬于“工業(yè) 4.0”這個(gè)整體概念，“工業(yè) 4.0”的概念里面包括生產(chǎn) 4.0。生產(chǎn) 4.0 從研發(fā)開始，貫穿到設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，這里面包括數(shù)字化管理手段、數(shù)字化技術(shù)以及自動化流程的應(yīng)用。
海茲曼指出，生產(chǎn) 4.0 也罷，還是工業(yè) 4.0 也好，都是一個(gè)貫穿整個(gè)企業(yè)運(yùn)營以及產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的數(shù)字化過程：比如 VR(Virtual Reality,虛擬現(xiàn)實(shí))技術(shù)、智能設(shè)備、可穿戴設(shè)備的一些應(yīng)用，以及一些 3D 打印技術(shù)的應(yīng)用。除此之外，還有一些特殊的應(yīng)用領(lǐng)域：比如在物流方面的自動運(yùn)輸，以及加入了人工智能的物流流程管理，生產(chǎn)設(shè)備的保養(yǎng)，整個(gè)生產(chǎn)流程的最大化等等。
海茲曼強(qiáng)調(diào)，所謂的工業(yè) 4.0 或者生產(chǎn) 4.0 概念，并不只局限在生產(chǎn)靈活性這一個(gè)環(huán)節(jié)，在產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)、物流環(huán)節(jié)、銷售和售后服務(wù)，以及客戶體驗(yàn)方面的改善、優(yōu)化和提升等方面，都跟工業(yè) 4.0緊密相關(guān)?！坝行┘夹g(shù)要分步走，不可能一蹴而就地一夜之間實(shí)現(xiàn)，需要時(shí)間?！焙Ｆ澛€透露，相關(guān)技術(shù)在大眾最重要的國際市場中國的部署會有明確的規(guī)劃，將按計(jì)劃推進(jìn)。
3萬臺工業(yè)機(jī)器人
大眾集團(tuán)總部所在地狼堡的大眾車間裝配線一角，一位一線德國女工和她的工友們正在安裝儀表盤等汽車內(nèi)部組件的流水線上忙碌，和她一起協(xié)同忙碌的還有她身邊一只巨大的機(jī)器人手，機(jī)器人手熟門熟路地伸進(jìn)車窗，短短幾分鐘里就行云流水般地將儀表盤安裝妥當(dāng)。在這里，有了機(jī)器人的輔助，工人完全可以停下來聽會音樂，放松自己，甚至能和第一財(cái)經(jīng)記者攀談一會。
與以往機(jī)器和人分處彼此割裂的空間不同，智能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)人類和機(jī)器直接同步合作將不再是奢望，背后是因?yàn)闄C(jī)器人可以對人的每一個(gè)手勢都做出反應(yīng)。大眾汽車集團(tuán)總部 IT 部門智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室正在為未來的汽車生產(chǎn)制定解決方案。其中一個(gè)項(xiàng)目就是智能機(jī)器人。人類和機(jī)器將首次可以真正攜手合作。而之所以能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，是因?yàn)闄C(jī)器人擁有了識別和考量人類想法的能力。
目前，集團(tuán)IT 部門智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室主任沃爾夫?qū)す县惛癫┦?Dr.Wolfgang Hackenberg)正帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)與著名的人工智能研究中心——德國人工智能研究中心 (DFKI)的專家們共同研發(fā)這一技術(shù)。
哈肯貝格博士對第一財(cái)經(jīng)記者解釋，在此之前，人類和機(jī)器人的工作步驟或者工作空間必須是分開相互獨(dú)立的，這并不是真正意義上的合作。而在智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室中，情況則完全不同?！拔覀兺ㄟ^軟件將機(jī)器人和傳感器整合，使人類和機(jī)器人能夠避開危險(xiǎn)，在同一個(gè)空間工作，甚至互相協(xié)作。如此，我們首次實(shí)現(xiàn)了人類與機(jī)器直接同步合作。”
另外，運(yùn)用人體工程學(xué)原理，提高人類的體能效率這一此前的世界級難題也有望被攻克。對于工業(yè)機(jī)器人來說，這意味著巨大的節(jié)能潛力。大眾汽車集團(tuán)數(shù)字工廠工作組(Digital Factory Working Group)成員之一、能源效率團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人迪特爾·格克勒(Dieter Geckler)博士對第一財(cái)經(jīng)記者說:“通常為了節(jié)省體能，舉重運(yùn)動員通過換腳的方式在開始舉重前找到理想的平衡點(diǎn)。像舉重運(yùn)動員一樣，機(jī)器人如果處于正確的位置，也能夠節(jié)省大量的能源?！?/span>
大眾的工業(yè)4.0嘗試
2017年《財(cái)富》世界500強(qiáng)排行榜中大眾汽車排名第6位。目前大眾集團(tuán)旗下有大眾、奧迪、保時(shí)捷、蘭博基尼、賓利、曼等 12 個(gè)品牌，在全球共有120 家工廠、擁有員工超過 62 萬人，汽車年產(chǎn)量超過1000萬輛。雖然此前經(jīng)歷了“柴油門”風(fēng)波，但大眾集團(tuán)2016年不計(jì)特殊項(xiàng)目支出，集團(tuán)盈利達(dá)到了146億歐元，創(chuàng)歷史紀(jì)錄。大眾仍不失為一艘全球汽車業(yè)的“航母”。
“從技術(shù)層面講，數(shù)字化涉及眾多技術(shù)，如認(rèn)知性計(jì)算和學(xué)習(xí)，人工智能、新技能和技術(shù)的掌握，以及機(jī)器自我優(yōu)化和自我學(xué)習(xí)的相關(guān)過程?！贝蟊娖嚰瘓F(tuán)管理董事會成員、大眾中國總裁兼CEO海茲曼在狼堡總部接受第一財(cái)經(jīng)記者專訪時(shí)說，數(shù)字化是一個(gè)總體的概念，深入一點(diǎn)，即是整個(gè)生產(chǎn)過程的數(shù)字化，以及“工業(yè) 4.0”相關(guān)的元素。
在海茲曼看來，“工業(yè) 4.0”是一個(gè)非常整合的概念。在這個(gè)概念下，包括了數(shù)字化、機(jī)器人和人工智能等，而這些正在融入大眾汽車集團(tuán)日常業(yè)務(wù)運(yùn)營的方方面面。
而生產(chǎn)流程中的 4.0 從屬于“工業(yè) 4.0”這個(gè)整體概念，“工業(yè) 4.0”的概念里面包括生產(chǎn) 4.0。生產(chǎn) 4.0 從研發(fā)開始，貫穿到設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，這里面包括數(shù)字化管理手段、數(shù)字化技術(shù)以及自動化流程的應(yīng)用。
海茲曼指出，生產(chǎn) 4.0 也罷，還是工業(yè) 4.0 也好，都是一個(gè)貫穿整個(gè)企業(yè)運(yùn)營以及產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的數(shù)字化過程：比如 VR(Virtual Reality,虛擬現(xiàn)實(shí))技術(shù)、智能設(shè)備、可穿戴設(shè)備的一些應(yīng)用，以及一些 3D 打印技術(shù)的應(yīng)用。除此之外，還有一些特殊的應(yīng)用領(lǐng)域：比如在物流方面的自動運(yùn)輸，以及加入了人工智能的物流流程管理，生產(chǎn)設(shè)備的保養(yǎng)，整個(gè)生產(chǎn)流程的最大化等等。
海茲曼強(qiáng)調(diào)，所謂的工業(yè) 4.0 或者生產(chǎn) 4.0 概念，并不只局限在生產(chǎn)靈活性這一個(gè)環(huán)節(jié)，在產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)、物流環(huán)節(jié)、銷售和售后服務(wù)，以及客戶體驗(yàn)方面的改善、優(yōu)化和提升等方面，都跟工業(yè) 4.0緊密相關(guān)?！坝行┘夹g(shù)要分步走，不可能一蹴而就地一夜之間實(shí)現(xiàn)，需要時(shí)間?！焙Ｆ澛€透露，相關(guān)技術(shù)在大眾最重要的國際市場中國的部署會有明確的規(guī)劃，將按計(jì)劃推進(jìn)。
3萬臺工業(yè)機(jī)器人
大眾集團(tuán)總部所在地狼堡的大眾車間裝配線一角，一位一線德國女工和她的工友們正在安裝儀表盤等汽車內(nèi)部組件的流水線上忙碌，和她一起協(xié)同忙碌的還有她身邊一只巨大的機(jī)器人手，機(jī)器人手熟門熟路地伸進(jìn)車窗，短短幾分鐘里就行云流水般地將儀表盤安裝妥當(dāng)。在這里，有了機(jī)器人的輔助，工人完全可以停下來聽會音樂，放松自己，甚至能和第一財(cái)經(jīng)記者攀談一會。
與以往機(jī)器和人分處彼此割裂的空間不同，智能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)人類和機(jī)器直接同步合作將不再是奢望，背后是因?yàn)闄C(jī)器人可以對人的每一個(gè)手勢都做出反應(yīng)。大眾汽車集團(tuán)總部 IT 部門智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室正在為未來的汽車生產(chǎn)制定解決方案。其中一個(gè)項(xiàng)目就是智能機(jī)器人。人類和機(jī)器將首次可以真正攜手合作。而之所以能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，是因?yàn)闄C(jī)器人擁有了識別和考量人類想法的能力。
目前，集團(tuán)IT 部門智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室主任沃爾夫?qū)す县惛癫┦?Dr.Wolfgang Hackenberg)正帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)與著名的人工智能研究中心——德國人工智能研究中心 (DFKI)的專家們共同研發(fā)這一技術(shù)。
哈肯貝格博士對第一財(cái)經(jīng)記者解釋，在此之前，人類和機(jī)器人的工作步驟或者工作空間必須是分開相互獨(dú)立的，這并不是真正意義上的合作。而在智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室中，情況則完全不同?！拔覀兺ㄟ^軟件將機(jī)器人和傳感器整合，使人類和機(jī)器人能夠避開危險(xiǎn)，在同一個(gè)空間工作，甚至互相協(xié)作。如此，我們首次實(shí)現(xiàn)了人類與機(jī)器直接同步合作。”
另外，運(yùn)用人體工程學(xué)原理，提高人類的體能效率這一此前的世界級難題也有望被攻克。對于工業(yè)機(jī)器人來說，這意味著巨大的節(jié)能潛力。大眾汽車集團(tuán)數(shù)字工廠工作組(Digital Factory Working Group)成員之一、能源效率團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人迪特爾·格克勒(Dieter Geckler)博士對第一財(cái)經(jīng)記者說:“通常為了節(jié)省體能，舉重運(yùn)動員通過換腳的方式在開始舉重前找到理想的平衡點(diǎn)。像舉重運(yùn)動員一樣，機(jī)器人如果處于正確的位置，也能夠節(jié)省大量的能源?！?/span>
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