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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: | 作者:ryweld | 發(fā)布時間: 2017-12-22 | 5087 次瀏覽 | 分享到:

一個小機(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送到了下一個工位。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月第一財經(jīng)記者實地探訪斯洛伐克首都布拉迪斯拉發(fā)的大眾工廠車間時所見到的基于工業(yè)4.0的現(xiàn)實生產(chǎn)方式

格克勒博士和他的團(tuán)隊偶然發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人在錯誤的位置執(zhí)行錯誤的動作會浪費能源。他們自發(fā)地在弗勞恩霍夫研究所開姆尼茨基地的機(jī)器人上對他們的理論進(jìn)行測試——他們這一獨特的想法得到了證實?；谶@些發(fā)現(xiàn)，Geckler博士和他的團(tuán)隊與Ostfalia應(yīng)用科學(xué)大學(xué)合作開發(fā)了一種軟件，用于計算機(jī)器人最節(jié)能的位置。該軟件目前處于測試和優(yōu)化階段，只需點擊幾下，即可計算機(jī)器人所有節(jié)能操作的位置。

格克勒博士表示，與人體工程學(xué)相似，位置優(yōu)化軟件使機(jī)器人能平均節(jié)省10%到15%的能源，同時減少機(jī)器人維護(hù)次數(shù)，從而延長使用壽命。目前，在大眾集團(tuán) 120個工廠中約有3萬臺工業(yè)機(jī)器人，這將節(jié)省大量的能源。

但這款易于使用的軟件還不是最終產(chǎn)品，位置優(yōu)化只是第一步，團(tuán)隊目前正在研究機(jī)器人路徑優(yōu)化，以節(jié)省更多能源。該步驟將計算機(jī)器人最節(jié)能的動作。第三步也是最后一步，軟件將能夠優(yōu)化機(jī)器人的加速度和速度。這個優(yōu)化軟件使機(jī)器人的位置，路徑和速度最優(yōu)化，將節(jié)省高達(dá)30%的能源，預(yù)計將于2018年開始投入使用。

秒速造車

在大眾的斯洛伐克工廠，目前生產(chǎn)(總裝)3輛車僅需要2.5分鐘，也就是說每輛車的生產(chǎn)時間為0.83分鐘，約合50秒。生產(chǎn)汽車以秒計，真正地進(jìn)入秒速造車階段。但是在大眾方面看來，這一效率仍然不夠，他們的終極目標(biāo)是要實現(xiàn)完全自主生產(chǎn)，所謂自主生產(chǎn)并不是指完全不需要人類，而是由人來告訴需要生產(chǎn)什么，隨后由工廠里的機(jī)器人自行組合成生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)。

按照大眾的構(gòu)想，實現(xiàn)這種自主生產(chǎn)至少有兩大關(guān)鍵：一是可以自行移動的生產(chǎn)機(jī)器人。二是一套基于大數(shù)據(jù)和AI處理技術(shù)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。在大眾的SPL智能生產(chǎn)實驗室，第一財經(jīng)記者看到了這兩個技術(shù)的雛形。自行移動機(jī)器人就是一個小車加上了兩個機(jī)械臂，其通過激光雷達(dá)、3D深度攝像頭來實現(xiàn)定位與導(dǎo)航功能，進(jìn)而讓它在工廠里自行移動。

后者是一套能夠追蹤所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)的超級系統(tǒng)，它能夠分析出生產(chǎn)每一種車型需要哪種機(jī)器人與哪種部件，進(jìn)而根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)自行調(diào)配機(jī)器人和零部件，更重要的是，通過人工智能等技術(shù)的引入，其在組織生產(chǎn)環(huán)節(jié)的過程中還能自主學(xué)習(xí)，從而在下一次生產(chǎn)中不斷優(yōu)化生產(chǎn)流程，進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率。

“大眾集團(tuán)一向在硬件生產(chǎn)方面非常強大，而在工業(yè)4.0的進(jìn)程中，軟件的地位將越來越高?！睘榱藢崿F(xiàn)將構(gòu)想變成可能，蘋果前高管、大眾CDO約翰·瓊沃思(Johann Jungwirth)告訴第一財經(jīng)記者，大眾在全球有超過4000名IT與科技領(lǐng)域的工程師在為數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)。

此外，大眾在狼堡總部設(shè)立了名為IT City的技術(shù)中心，招募了大量IT與科技領(lǐng)域的人才，并且成立了SPL智能生產(chǎn)實驗室、KTI技術(shù)與能力創(chuàng)新中心、LEAN中心等細(xì)分的技術(shù)研發(fā)中心。與此同時，大眾還將在德國、美國和中國設(shè)立三個未來中心，在美國、西班牙、中國等6個國家設(shè)立有IT相關(guān)的技術(shù)研發(fā)中心。大眾集團(tuán)旗下的員工培訓(xùn)機(jī)構(gòu)大眾學(xué)院，也將投入重金為這場數(shù)字化轉(zhuǎn)型推出了全員培訓(xùn)方案。

大眾汽車集團(tuán)學(xué)院負(fù)責(zé)人拉爾夫·林德(Ralph Linde)對第一財經(jīng)記者介紹，大眾會有計劃地對所有員工進(jìn)行數(shù)字化培訓(xùn)，向他們普及AR/VR、網(wǎng)絡(luò)、自動化、大數(shù)據(jù)、人工智能等基礎(chǔ)知識。

而轉(zhuǎn)型的過程中，無法回避的是有大量傳統(tǒng)工作人員面臨失去工作崗位的風(fēng)險，大眾學(xué)院也在對他們進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，以幫助其轉(zhuǎn)到其他數(shù)字化工作崗位上。而對于那些無法適應(yīng)未來數(shù)字化工作的人，則采取提前退休等措施來解決。

另外，大眾學(xué)院每年都會招募1000多名學(xué)徒，在2010年，有50%的學(xué)徒進(jìn)行的是機(jī)械與金屬加工方面的培訓(xùn)，而到了2019年，預(yù)計有74%的員工要進(jìn)行IT等數(shù)字化方面的培訓(xùn)。拉爾夫·林德表示，數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅僅涉及技術(shù)問題，其還會涉及企業(yè)文化等方面，大眾學(xué)院要做的，就是讓大眾的員工在技術(shù)上、心理上做好這兩方面的準(zhǔn)備。

在汽車組裝生產(chǎn)線上，一名工人和一個機(jī)器人同坐在車身里就可以完成組裝需要的各類操作。生產(chǎn)系統(tǒng)由一些具有社會性的機(jī)器運作，與“云端”平臺自動連接，尋找能夠解決不同問題的專家。專家則掌握著全套維修技術(shù)及虛擬工具。機(jī)器人自動整合所有信息以不斷完善自己的性能。上述場景是羅蘭貝格2016年報告里描述的類似硬科幻的未來汽車業(yè)生產(chǎn)場景，現(xiàn)在其中的部分已在大眾的工廠實現(xiàn)。

羅蘭貝格合伙人舒暢對第一財經(jīng)記者表示，工業(yè)4.0的這場變革未來可以提高車企的生產(chǎn)效率，還能為車企帶來更多利潤空間，比如，基于數(shù)字化的數(shù)據(jù)可以挖掘汽車全價值鏈，更精準(zhǔn)地觸及用戶，更好的做售后服務(wù)、金融業(yè)務(wù)等。“大眾集團(tuán)在這方面可以說率先推進(jìn)了，當(dāng)然在下一步發(fā)展中究竟哪些車企占得先機(jī)還要拭目以待。”