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第5節(jié) 博世洪堡工廠:所有零件都有一個(gè)唯一的射頻識(shí)別碼

在德國聯(lián)邦貿(mào)易與投資署出版的一本關(guān)于德國工業(yè)4.0的宣傳冊上,通過以云計(jì)算基礎(chǔ)上建立大數(shù)據(jù)模型,結(jié)合“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)得以實(shí)現(xiàn),最終形成智能工廠。從制造業(yè)的角度來說,智能工廠的意義在于提高單位時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)效率,最大最大程度提高生產(chǎn)力的革命。

德國國家科學(xué)和工程院院長、工業(yè)4.0工作集團(tuán)主席卡格曼(HenningKagermann)認(rèn)為德國工業(yè)4.0上的進(jìn)度在不斷加快。尤其是那些為制造業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的企業(yè)和技術(shù)的公司更是強(qiáng)勁,例如西門子生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備、通快集團(tuán)(Trumpf)的激光技術(shù)等。當(dāng)然還有為制造業(yè)

提供感應(yīng)技術(shù)和機(jī)器人及信息通信技術(shù)的企業(yè),如德國電信等,這些公司從不同方面和角度,直接或間接地參與到推進(jìn)工業(yè)4.0的進(jìn)程中來。由于德國擁有強(qiáng)大的制造業(yè)基礎(chǔ),為廣大制造業(yè)廠商提供了一個(gè)高的平臺(tái)基礎(chǔ),最終保持高端制造業(yè)的地位,例如,博世建設(shè)智能系統(tǒng)的能力和技術(shù)十分強(qiáng)大,他們擅長將所有的知識(shí)整合起來,打造最優(yōu)的生產(chǎn)環(huán)境。

在鮮為人知的阿爾卑斯山腳下,有一個(gè)名為布萊夏赫(Blaichach)的小鎮(zhèn),小鎮(zhèn)上有一座博世伊門斯塔特(BoschImmenstadtPlant)工廠。這就是德國大型龍頭企業(yè)之一的工廠,為當(dāng)?shù)靥峁?000多個(gè)就業(yè)。這家工廠是全球第一大汽車技術(shù)供應(yīng)商之一,博世的汽車剎車系統(tǒng)(ABS&ESP)在市場上有相當(dāng)?shù)膶?shí)力。

同時(shí)這家工廠被認(rèn)為是實(shí)踐德國工業(yè)4.0的先驅(qū),其柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器裝配流水線有效應(yīng)用工業(yè)4.0技術(shù)原則,通過安裝射頻碼,實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器的對話,更大程度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。這家工廠以生產(chǎn)汽車剎車系統(tǒng)和汽車燃油供給系統(tǒng)零配件為主,產(chǎn)品銷往全球。

專門負(fù)責(zé)4.0推進(jìn)工作的阿德·寇萊克(ArndKolleck)博士對伊門斯塔特工廠實(shí)施工業(yè)4.0的計(jì)劃頗有研究。他說,工廠陸續(xù)從五個(gè)方面實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0,即智能化原材料輸送、國際生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、流水線操作狀況監(jiān)控和支持系統(tǒng)、遠(yuǎn)程技術(shù)支持和高效設(shè)備管理系統(tǒng)。

當(dāng)你走進(jìn)整潔敞亮的汽車剎車系統(tǒng)生產(chǎn)車間,你會(huì)被這里的一切震撼。這里的生產(chǎn)車間的原材料輸送系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化,包括信息登記、下達(dá)訂單、訂單確認(rèn)和訂單追蹤等程序都通過射頻技術(shù)(RFID)的運(yùn)用達(dá)到高度自動(dòng)化。高度自動(dòng)化的生產(chǎn)程序使生產(chǎn)效率得到大大地提高。

在生產(chǎn)過程中,每一個(gè)裝有原材料的塑料盒子上都貼有一個(gè)有識(shí)別功能的射頻碼,對即將要組裝的零部件來說,這就是它的“身份證”,和居民身份證一樣,這是唯一的。在之后的上線生產(chǎn)中,這些含有信息的射頻“身份證”,通過射頻識(shí)別,機(jī)器設(shè)備獲得下一步操作的具體操作步驟,最終完成生產(chǎn)。值得一提的是,當(dāng)盒中的零部件用完后,又在特定環(huán)節(jié)通過盒子上的射頻碼識(shí)別進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),然后自動(dòng)向供應(yīng)商提出新的訂貨要求。通過這樣的

高自動(dòng)化原材料輸送系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的可視化,生產(chǎn)原材料的節(jié)約化,最終實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源,減小庫存的目的。

在工廠里,有一個(gè)最能體現(xiàn)大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)生產(chǎn)中的結(jié)合的國際生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。全球20條生產(chǎn)線,通過這一系統(tǒng)進(jìn)行管理。生產(chǎn)系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題,負(fù)責(zé)管理工廠的技術(shù)人員就能立即給予解決,系統(tǒng)還可根據(jù)訂單量的多少,來安排工作進(jìn)度。有人覺得為什么做多那么細(xì)致,因?yàn)槊恳幻氲臅r(shí)間,就代表上千萬的利潤。所以在速度和質(zhì)量上,工廠一刻都耽誤不起。

我們通過一條生產(chǎn)流水線來觀察故障情況如何被處理。流水線上設(shè)有自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。一旦流水線出現(xiàn)故障,跟蹤系統(tǒng)都時(shí)把故障數(shù)據(jù)和原因發(fā)送給總的系統(tǒng)?傁到y(tǒng)發(fā)送修正指令,流水線的上設(shè)備就能自動(dòng)清除故障。這其實(shí)是一項(xiàng)先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)化糾錯(cuò)設(shè)置。一旦被觸發(fā),便會(huì)自動(dòng)檢測、修正錯(cuò)誤。如果故障超過修正能力范圍,會(huì)有專業(yè)人員進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo),這樣分布在全球的專家資源就能得到很好的利用。

除了流水線操作中的故障可以得到清除,生產(chǎn)設(shè)備的維修和管理在這里也能實(shí)現(xiàn)智能化。博世伊門斯塔特工廠所生產(chǎn)的汽車供油系統(tǒng)零配件的材料是高強(qiáng)度塑料。在生產(chǎn)過程中,需要極端高溫的情況可才可完成。如此溫度下,生產(chǎn)設(shè)備經(jīng)常損傷很嚴(yán)重,為了保證生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率,必須進(jìn)行經(jīng)常維護(hù)和更換。

為了最大程度地延長設(shè)備壽命,最有效地使用該設(shè)備,減少不必要的投資,給每一個(gè)設(shè)備安裝上射頻碼,利用生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng),將每一個(gè)相關(guān)機(jī)械設(shè)備的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲(chǔ)存和顯示。這些信息會(huì)對設(shè)備的運(yùn)作情況、壽命、維護(hù)保養(yǎng)時(shí)間表等參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)督,以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的保養(yǎng)和更換,而不影響生產(chǎn)過程。這種有秩序有節(jié)奏地迅速完成設(shè)備的維護(hù)和更換,可以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

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