【工业4.0案例分析之三二】德国威腾斯坦工业4.0示范智能工厂

应用实例:
制造业
价值链位置:
生产与供应链
发展阶段:
演示
地区:
巴登-符腾堡
企业规模:
5000-15000人

项目介绍

威腾斯坦示范工厂的目标是智能工厂,它能在适当的时间和地点,向员工传输与任务相关联的信息。由此,不断提高生产力和灵活性。示范工厂帮助我们设想未来工厂的可能性,建立新型工作环境,并且理解所有伙伴的合作。价值创造过程在新大楼里半径为30米的空间内进行——从构想到成品。在示范工厂,威腾斯坦公司为客户推进工业4.0开发所需的机电产品及系统。同时,依照工业4.0的标准逐步建立装配流程。

扩展阅读

威腾斯坦示范工厂的工业4.0方案

威腾斯坦工业4.0示范工厂的主要特点是“数字规划”和“移动生产管理”。

威腾斯坦公司面临的挑战是如何避免纸质的订单处理规划和基于信息技术的生产规划之间的通信断层。因为通信断层会导致生产规划周期时间长且不灵活,还导致机床工人即无法直接从机器中调取信息,也无法把数字化信息传回生产规划系统。引入工业4.0技术转变了这种困境:除了提高生产规划中的灵活度和改善信息传递之外,还可以建立一个透明的数据库,用于生产规划和故障分析。

威腾斯坦公司已进一步发展现有的信息系统,并且将其彼此联网。其中,LED-显示屏展示电子规划状态。此外,所有机器和订单都配有数据二维条码,以供识别并数字化。平板电脑可以移动地访问生产规划系统。在一个升级数据库中,完整地列出被发现的问题和妨碍完成任务的因素。由此,有条不紊地分析排除故障原因。此外,数据库还为使用大数据算法提供了基础。未来可以对材料、工具、处理部件、制作机器和供应商的关系进行分析,由此改善订单处理。

工业4.0方案使生产规划更精准,同时更灵活:生产规划周期从24小时降到15分钟。同时,订单规划、订单处理和物流调整也变得更轻松。

威腾斯坦公司董事Philipp Guth说道 “通过在生产中运用电子规划板和移动生产管理,我们现在可以几乎实时规划生产流程,并且在订单处理中更灵活地对变化的优先次序作出反应。实施的方案为我们的员工提供前所未知的可能性,使他们积极负责地参与生产规划流程。我们的员工不仅直接利用每一条数字化反馈信息进行最佳规划,而且为长期建设一个结构化的数据库作出贡献,在未来,可以借助大数据方法对其进行分析。”

完成数字化规划板是第一步。它以表格的形式显示制造订单,根据各条生产线,用彩色编码进行分类。这样可以利用比纸质订单轮廓大得多的展示范围以及额外信息对订单处理进行优化。例如,数字化规划板确定材料当前的位置。

所有的机器都额外地配有一个数据二维条码,它代表在生产规划系统中储存的可机读机器号码。因此,它们是可数字识别的。

用一个在平板电脑上的移动应用扫描机器上的数据二维条码,可以移动访问生产规划系统。通过该应用,员工可以在巡视或会议中,随时随地、快速直观地查看生产规划的相关信息。此外,还可以通过图片或视频,记录订单规划中的问题。

当企业着手实践具体项目时,才有可能成功实践工业4.0。这是落实到直接应用,而非仅仅懂得应用技术。此外,员工们也应该参与头脑风暴,这样才能得出最佳实践经验。

执行这个项目的初期会出现之前的纸质规划和现在基于信息技术的规划之间存在信息中断的问题。工人们不能直接撤回信息,输入生产计划系统中。引进无通信断层的生产规划将带来以下三个方面的好处:

  • 通过生产计划周期缩短可以明显提高生产的灵活性;
  • 工人们可以快速简单地把信息输入生产规划系统中;
  • 此外通过数字辅助设备,工人们在进行生产规划和故障分析时可以借助一致的数据更好地做出判断。

威腾斯坦认识工业4.0

威腾斯坦实施工业4.0的目标是控制日益增长的复杂性。工业生产日趋复杂:产品越来越个性化,创新周期越来越短。此外,生产商与客户或供应商形成全新的网络。掌握复杂性和复杂的技术是在竞争中处于不败地位的主要挑战。

分散的个体组织而非集中的控制是解决办法。对此,威腾斯坦公司认识到未来的工厂必须借助工业4.0技术进行自动化。

作为机电驱动技术的创新推动者,威腾斯坦公司也把自身看做工业4.0的先行者。生产优化和工业4.0产品研发是重点工作。

在未来的工厂,人、机器和产品将借助智能系统(信息物理系统)进行无缝的通信,这将使得生产过程的实时反映成为可能。

这实现前所未有的透明。员工可以依据实时可靠的数据进行决策和流程操控。此外,通过智能控制,生产过程可以迅速满足实时要求。小批量生产、各式各样的规格、甚至个性化产品的成本变得更低,不均衡的工作量也可以得到更好调节。

威腾斯坦参与信息物理生产系统(CPPS)项目

“信息物理生产系统”项目是工业4.0最早的实践研究项目之一,由德国联邦教育与研究部资助。有4个研究所和16家领先的工业企业参与其中,例如西门子、通快、宝马。威腾斯坦是联合领头人,并且已在费尔巴赫开展试点,实践了最早的工业4.0应用。

2015年9月,“信息物理生产系统”项目随着为期两天的闭幕典礼而结束。在闭幕典礼上,陈列工厂的大门前展出了丰硕的成果。在现实的工业环境中,数十个展示和应用案例可以得到发展和实施。

威腾斯坦集团董事长Dieter Spath教授(博士)说道:“在未来的工厂,人是生产的中心,从操作员到享受服务者。在适当的时间和地点,机器向人传输与任务相关联的信息。在一个复杂的环境中,未来的员工是规划者,也是决策者。由此,对员工能力的要求也有所提高。当然,我们必须使员工有能力应对工业4.0。他们必须能够理解和学会操作信息物理系统。”

 
威腾斯坦工业4.0示范工厂的建设
联系方式
Peter Stephan博士 Lise-Meitner-Str 10, 70736 Fellbach  www.wittenstein.de

项目评论

2016-08-13 22:50 注册用户

在工业4.0落地方案中,威腾斯坦除了采用移动辅助设备,还强调了数字规划。这是不是可以从某个侧面反映大型企业和中小企业在工业4.0落地的不同特点呢?大型企业是不是更有能力实施大数据应用呢?

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2016-08-15 10:02 注册用户

从威腾斯坦工业4.0示范智能工厂来看,他们做的事情国内不少公司都在做,谈不上特别的差异化,但似乎国内做的效果不如威腾斯坦智能工厂,为什么呢?

我自己感觉还是市场牵引的问题,如果不解决这个问题,投入大量资金做智能工厂,意义并不大。

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2016-08-16 07:44 注册用户

德国联邦教育与研究部资助的信息物理生产系统(CPPS)项目去年已经结束了?有没有专家了解这项研究产出了什么实用的成果?有没有引进的价值和可能?

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2016-08-16 10:50 注册用户

在微信群里面,有专家评论:

威腾斯坦的智能工厂,就是实施数字看板的智能化生产系统,直接把精益生产的拉动式生产全部自动化网络化和智能化了。国内做精益生产的管理水平,还远远没有达到理解消化的系统层面。因此战术上类似,战略上却差一大截。

这样的看法是有启发意义的。

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