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張蕓:德國工業4.0與智能物流考察報告

2018-05-18 16:22 | 作者:張蕓

  當今生產物流最為先進的全自動化大眾德累斯頓透明工廠位于德累斯頓市中心,1998年開建,2001年投入使用,占地150x150米,因面積緊張建設為三層建筑。2015年透明工廠總計生產了8萬多臺大眾的頂級豪華車輝騰,并計劃于2017年第二季度開始生產電動汽車。因此,于今年3月份生產了最后一輛輝騰后,透明工廠正進行內部改造和調整。

  來自全球各地的供應商零部件,匯集并存儲在廠區5公里外12000㎡的貨運村存儲庫房中,由3PL根據大眾透明工廠生產計劃的要求,以各個總裝工位需求量分揀排序后,放在相應的標準化工裝器具內,按照生產節拍的要求,通過城市軌道運輸的方式,送到廠區內6000㎡的線邊交接庫,并以AGV的方式直接配送到總裝線邊各個工位,AGV同時帶回已經使用完畢的空器具完成逆向物流的過程,生產下線的整車質檢完畢后,駛入可停280輛下線整車的40米高、16層的全自動化立體停車庫。從供應商到為其提供上線服務的物流服務商,到總裝線邊,到成品車下線入庫,整個生產物流實現了全程數字化信息化管理,并根據產量的不同由60-100員工進行操控。所有零件實時狀態可實時查詢和追溯,工裝器具實現了從3PL到總裝線的循環共用,自動化設備和信息化設備如AGV、輸送線、RFID等在透明工廠的使用非常普遍。不但總裝線的上線生產物流,包括逆向物料物和器具流、成品車也完全實現了自動化、數字化的管理方式。

  智能物流的應用為大眾德累斯頓透明工廠提供了高效的生產要素組織及上線服務,在滿足批量生產的要求外,能夠靈活實現小批量、多批次等個性化定制生產服務,其依然在工業4.0的道路上前行,但其智能的物流體系值得中國制造企業借鑒和學習。

  (三)智能工廠的典范——德國西門子安貝格電子制造工廠

  德國安貝格西門子電子制造工廠擁有高度數字化的生產流程,能靈活實現小批量、多批次生產,是智能化未來工廠典范,也是以德國工業4.0為目標而打造現代工廠。10年來,無論在人員還是廠房面積(10000㎡)方面均沒有太大變化,但通過自動化改造及數字化生產等先進技術的應用,如今該工廠每年可生產約1500萬件Simatic產品,即平均每秒就能生產出一臺控制設備,使得產能提升了8倍。另外,在數據高度信息化、透明化的支撐下,手工裝配員工只需30分鐘的培訓,就可以勝任相應的工作,可以實現最大的靈活調動。但對于技術工人則需要經過3年以上的技術培訓,才能上崗。通常一條產線上只有6-8名的操作工人,但后面通常有30-40人的技術人員進行支撐。

  EWA在工廠設計上同樣有其獨到之處,與其他工廠的區別在于其生產車間在二樓,而一樓是智能的物流配送系統。目前,EWA工廠的生產過程的自動化率到達75%,但更為值得我們學習的是,除了生產過程的自動化,EWA更為關注的是在SIMATIC信息平臺的支撐下,物流的自動化與生產過程自動化的匹配。其運用方式是在正常的計劃配送的基礎上,根據生產線的使用情況,技術人員掃描快要用完物料的物流號,信息自動傳遞到中央物流區,中央物流區會自動的將相關物流準確的配送自相應的線邊庫,相應的時間在15分鐘左右,依靠信息系統全自動化完成物料信息的傳遞和供應,實現生產與物流的無縫銜接。

  另外,更加令人稱道的是EWA對于質量的追求是無止境的。工廠為了保證完美的質量管理,采用了相互制約的多系統監測系統:如物流清單、工藝制程、在自動監測的基礎上配合一定量的人工抽檢,并通過百萬出錯率——dpm-A的指標考核,使得EWA的產品質量迅速提升,從上世紀90年代的560百萬出錯率,下降到現今的十幾的水平,相當于質量水平達到了99.999%。

  四、總結

  通過以上參觀,大家都能深深地感受第四次工業革命的浪潮撲面而來。不論是杜伊斯堡內河港口的高效多式聯運和壯觀的歐洲鐵路交通組織微縮景觀,還是工業4.0中智能工廠中智能物流的建設,都體現了高效的物流系統給生產制造帶來的巨大變化。

  同時,大家也意識到,隨著德國“工業4.0”的標準和技術體系成立,并由此形成新的工業生態圈,將給中國制造業帶來巨大壓力。尤其是在中國制造企業普遍不重視物流系統建設的情況下,高效后勤保障的缺失將是我國制造企業“沖出亞洲、走向世界”的重要阻礙。因此,在與德國“工業4.0”異曲同工的“互聯網與工業融合”上升為國家戰略后,中國制造企業應該借鑒德國工業4.0中智能物流的踐行經驗,依靠數字化、網絡化、智能化形成的巨大知識空間、網絡平臺,大力發展中國公共物流系統中的智慧物流節點和工廠內的智能物流,使得中國制造企業在未來的市場競爭中占領戰略高地。


張蕓

張蕓

德國美因茨大學訪問學者,物流咨詢專家。

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基本信息:畢業于南京大學,德國美因茨大學訪問學者,物流咨詢專家。&l

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