記者在現場看到,在這個名片盒的生產過程中,除了人工將零配件裝入流水線之外,所有程序都是通過設備與設備之間的數據閱讀,由機器人自動完成。整個生產過程,涉及的技術包括二維碼、射頻碼、機器人軟件程序及數據分析等。
在德國聯邦貿易與投資署出版的一本關于德國工業4.0的宣傳冊上,記者進一步了解到,“物聯網”在工業生產上的運用催生了智能工廠。而智能工廠的信息傳遞途徑是通過建立于云計算基礎上的具有安全保障的網絡系統進行的。智能工廠代表了一場產業革命,不僅是創新意義上的,也是在節約生產時間、成本等方面卓有成效、最大程度提高生產力的革命,由此給市場創造出更新更大的機會。
德國國家科學和工程院院長、德國工業4.0工作集團(共同)主席漢寧˙卡格曼(Henning Kagermann)在柏林接受記者采訪時介紹:“目前那些為制造業生產設備的企業和技術,比如通快集團(Trumpf)的激光技術、西門子生產的機械設備等,那些使用這些設備、以工業4.0模式生產產品的企業和公司,還有那些為自動化生產企業提供感應技術和機器人及信息通信技術的企業,如德國電信等,都從不同方面和角度,參與到推進工業4.0的進程中。以西門子和博世為例,這些企業的產業系統基礎好,也有很高端的產品。比如博世建設智能系統的能力和技術都很強,他們擅長將所有的知識融合起來,創造最合適的生產環境。”
為了更加直觀和具體地了解實際生產中工業4.0的推廣運用情況,記者經過5個小時、3次換乘的曲折火車旅程,從凱澤斯勞滕來到了更鮮為人知的阿爾卑斯山腳小鎮布萊夏赫(Blaichach)。給當地提供3000多個就業崗位的博世伊門斯塔特工廠(Bosch Immenstadt Plant)依山而建。作為德國大型龍頭企業之一的博世,是實踐德國工業4.0的先驅,其洪堡工廠柴油發動機噴油器裝配流水線有效應用工業4.0技術原則,通過安裝射頻碼,實現機器與機器的對話,更大程度實現自動化,早在去年夏季就已見諸報端。此次本報記者探訪的伊門斯塔特工廠,主要以生產汽車剎車系統和汽車燃油供給系統零配件為主,其生產流水線也正在向更加智能化的方向進發。
看博世如何實踐4.0
專門負責4.0推進工作的阿德˙寇萊克(Arnd Kolleck)博士告訴本刊記者,伊門斯塔特工廠實施工業4.0計劃包括5個內容:智能化原材料輸送、國際生產網絡系統、流水線操作狀況監控和支持系統、遠程技術支持和高效設備管理系統。
記者首先被帶到了整潔敞亮的汽車剎車系統生產車間。作為全球第一大汽車技術供應商之一,博世的汽車剎車系統(ABS&ESP)在市場上有相當的實力。
“現在你們看到的原材料輸送系統是高自動化的。包括登記注冊、下訂單、確認和追蹤等程序都通過射頻技術(RFID)的運用達到高度自動化。生產程序的精簡進一步有效提高了生產力。”寇萊克介紹說。
記者看到,現場每一個裝有原材料的盒子上都貼有射頻碼,也就是這盒零部件的“身份證”。射頻碼會自動連接到貨車車牌號和一個獨一無二的產品號。在之后的上線生產中,這些含有信息的射頻“身份證”,通過射頻識別,在整個生產流程中提供生產步驟信息。裝有零部件的盒子從貨車上卸載后,就被輸送到生產區域。盒中的零部件用完后,又在特定環節通過盒子上的射頻碼識別進入網絡系統,然后自動向供應商提出新的訂貨要求。這種高自動化原材料輸送系統,可以增加可視化,從而減少庫存,降低消耗,提高效率。
在之后的環節中,記者對國際生產網絡管理系統(International Production Network, IPN)最感興趣,認為最能體現大數據和互聯網在工業生產中的運用。記者看到整個車間中有3條生產線在緊張工作中。寇萊克告訴記者,這是通過同一網絡管理系統進行管理的生產線,目前在全球8個國家設立了20條生產線,中國蘇州的博世工廠也有一條。這個國際生產管理系統通過大量的數據收集和分析,實時保證所有生產線持續不斷地標準化生產。
每天,全球20條生產線的生產情況都通過網絡上傳到系統,生產線總管發布分析系統上的信息給操作和技術人員,比如存在什么問題,哪條生產線的速度減慢了,哪里出現了故障。然后根據了解到的這些信息,來計劃安排每天的工作,布置任務,解決各個環節上可能出現的問題,并保證生產線上產品的質量。按照寇萊克的說法,生產線每一秒的速度變化,都關乎幾百萬歐元的利潤。
再來看一下生產流水線上的故障情況如何處理。首先,流水線的具體表現及有關數據的分析都通過生產系統自動跟蹤,如果出現故障或問題,流水線操作員便會接到系統信息,使用iPad或者其他連接系統網絡的設備,在系統上進行標準化的糾錯。利用這種技術進行操作,一般都不會影響到整條線的正常工作。