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大眾汽車集團歐洲工廠數位化之旅探秘數位化技術在生產環節的應用

毫無疑問, 一個製造業的轉型時代已然來臨。 數位化、自動駕駛和電動汽車領域的不斷發展, 推動了汽車行業的根本性變革, 同時也正在改變汽車產業的生產方式。 在大眾汽車集團內部, 生產部門正在集中精力, 積極應對各種挑戰。 在這樣的背景下, 大眾汽車集團開始致力於打造數位化、網路化和可持續的未來生產方式。

大眾汽車集團沃爾夫斯堡工廠人機協作的高爾夫生產線

大眾汽車集團為什麼要推動數位化生產?

大眾汽車集團未來生產技術負責人 霍爾格·海因博士( Dr. Holger Heyn)表示:最關鍵的原因在於, 整個生產領域和網路的資訊流速度越來越快。 即時進行數位化連接增加了透明度, 提升了效率, 縮短了回應時間, 也可以加快反應速度和增強靈活性。 數位化生產可以優化流程, 並進一步創造新的流程, 更高效地利用資源和提高效率。 我們認為,

數位化和網路化的生產是具有連貫性的, 它是可以進行自動調節和控制的生產體系。 大眾汽車集團採用了網路化的系統和資料來打造出數位化的系統。

大眾汽車集團從各個層面去推動數位化生產, 從設備和生產本身出發, 到工廠的層面, 最後達到總體上的互連狀態。 在設備的層面, 集團希望到2025年可以達到自主回應的自動化狀態;在工廠的層面將達到全面自主的規劃和掌控;從整個價值鏈來看, 大眾汽車集團希望打造一個自主控制的生產網路體系。 儘管這是一個漫長的過程, 但是我們相信:在這方面的工作執行得越徹底, 獲益也就會越大。

大眾汽車集團是從五個方面出發:機械手臂及感測器的優化集成、技術系統及作業系統的聯網、創新的資訊技術的優化使用、生產流程的重設與創新、員工資質方面的培訓和支持。

對於工業4.0的定義

大眾汽車集團首席數字官Johann Jungwirth先生表示:對於大眾汽車集團而言, 工業4.0貫穿車輛生產、銷售、售後等各個環節, 同時, 工業4.0也涉及諸多領域, 包括新技術、數位化、大資料、雲技術、物聯網以及車聯網等。

大眾汽車集團智慧生產實驗室

大眾汽車集團如何將數位化運用到生產環節

大眾汽車集團總部IT 部門智慧生產實驗室(Smart Production Lab)正在為未來的汽車生產制定解決方案, 其中一個專案就是智慧型機器人。 機器人能夠做什麼?有史以來, 人類和機器將首次可以真正攜手合作。 而之所以能實現這一點, 是因為機器人擁有了識別和考量人類想法的能力。 目前, 大眾汽車集團IT部門智慧生產實驗室主管沃爾夫岡·哈肯貝格博士(Dr. Wolfgang Hackenberg)正帶領他的團隊與全世界著名的人工智慧研究中心——德國人工智慧研究中心(DFKI)的專家們共同研發這一技術。

大眾汽車集團一共在全球有六個IT實驗室,

分別為:慕尼克的資料實驗室、柏林的數位化實驗室、狼堡的智慧生產實驗室和虛擬工程設計實驗室, 剩下一個位於三藩市, 一個位於巴賽隆納。 之所以成立這些實驗室, 是為了應對當今的數位化進程。

借助虛擬實境眼鏡, 大眾汽車集團員工可訪問數字現實中心公共平臺

沃爾夫岡·哈肯貝格博士解釋道:“在此之前,人類和機器人的工作步驟或者工作空間必須是分開相互獨立的,這並不是真正意義上的合作。”而在智慧生產實驗室中,情況則完全不同。“我們通過軟體將機器人和感測器整合,使人類和機器人能夠避開危險,在同一個空間工作,甚至互相協作。如此,我們首次實現了人類與機器直接同步合作。”

未來機器人的體系將是動態化的,我們現在還不能預測到底會有多少台機器人以及它們的運作速度和行走路徑。我們要考慮的是如何控制機器人隊伍和對整個流程進行優化,這是我們現在工作的研究重點,其中包括整個體系的實施規劃、機器人的路徑、自動駕駛運輸機的位置和彼此之間如何實現協作等等。我們首先通過軟體進行類比,之後再應用到現實的環境中並在實際的工作中實現。我們的第二個工作重點是把智慧生產引入到現實生產環境當中。

正在工作的智慧型機器人

關於員工的進修和培訓

大眾汽車集團學院負責人拉爾夫·林德(Ralph Linde)解釋道:“當下,汽車行業正處於深刻的變革之中。大眾汽車集團將充分利用數位化帶來的機遇。而只有擁有充滿工作熱情且受過一流培訓的員工,集團才能面向未來,收穫成功。”因此,大眾汽車集團正通過一系列的培訓活動使員工和各個工作崗位為數位化變革做好準備。在這方面,IT 技術發揮了非常重要的作用:例如在汽車生產過程中,必須廣泛應用基於IT 技術的故障診斷和控制技術。未來,借助數位化技術,IT 系統機電工程師可以更為簡單地為機器人程式設計,同時工程師還必須掌握大量自動化應用程式的使用。此外,新員工還將接受3D 列印、工廠網路化和無線射頻識別(RFID)技術等相關的培訓。

“除了專業培訓,未來的工作環境還要求集團的管理文化和企業文化必須建立在開放性和創造性的基礎上,這有利於調動員工參與決策和討論的積極性。”林德(Linde)繼續說道,“我們正在積極適應這一變化,集團員工們也正在改變工作、管理和相互協作的方式。”

目前,大眾汽車集團已經為生產和物流領域的交互協作提供虛擬實境技術解決方案,也是首家通過HTC VIVE頭戴式耳機,在整個集團內推廣虛擬實境技術的汽車製造商。在新的生產線完工前,員工可以在虛擬實境技術構造的3D世界中,嘗試和學習新的工作流程。同時,各種培訓活動或研討會可以完全不受空間限制,在全球幾乎任何一個生產基地舉行。虛擬工作環境和互動式模擬,使員工能夠嘗試進行各個工作步驟。除此之外,比如,在虛擬實境環境中,來自不同工廠的集團同事能夠在位於捷克的斯柯達物流倉庫中會面,共同討論如何優化訂單揀選作業過程。

大眾汽車集團管理董事會成員

大眾汽車集團(中國)總裁兼CEO海茲曼教授

大眾汽車集團中國工廠的數位化進程

在集團位於中國的20 個生產工廠同樣正在不斷深化數位化進程:比如,目前線上焊接品質控制已經完全數位化,物流系統在很大程度上已自動化且可通過iPad實現即時的視覺化,且上述針對新工作流程的員工虛擬培訓也已引入工廠的運營管理中。

這一點,大眾汽車集團(中國)總裁兼CEO海茲曼教授在專訪中表示:關於對員工的影響和對組織架構的影響,我認為,我們在中國市場需要的更多的是能夠正確理解數位化以及數位化所帶來的變革的高素質人才,且在軟體和數位化及相關領域裡都有一定的能力,這樣的人才對我們來說是很重要的。當然了,這意味著我們員工的構成應該會更年輕化,而且這些人才對數位化的理解,包括對相關技能和設施設備的使用都應該掌握得非常好。

在中國市場,剛才我們談到了我們需要年輕人,需要擁有專業技能的人才,這就意味著我們這些從傳統行業中走過來的人,需要通過“傳、幫、帶”的方式來培養這些年輕人,這樣才能夠保證我們對客戶需求的深度瞭解,與最新的行業技能相結合,才能夠為我們客戶提供卓越的產品,當然了,這個需求對中國市場來說是存在著很大挑戰的,因為中國的市場發展得非常快,中國的數位化進程也非常快。但是從公司運營管理來講,核心是公司是不是擁有對口的員工人才,搭建了正確的組織架構,走在正確的道路上。

新能源汽車、自動駕駛、人工智慧、數位化及網路化等領域顛覆性的創新不僅推動了汽車產業的革命,還極大地改變了我們的生活方式。數位化、人工智慧、語音辨識和人機交互成為了從初步構思到產品成型整個生產鏈中的關鍵因素。未來,我們期望在汽車行業各個領域的數位化進程中佔據領先地位,以確保最佳的產品品質、最高的生產效率和資源利用率,並且為客戶帶來最大程度的靈活性,持續滿足客戶不斷變化的需求。

通過本次專訪活動,相信大家對於大眾汽車集團的數位化及4.0工業都有一定程度的瞭解。數位化是一個涵蓋多個方面的話題,它不僅包括汽車行業中產品的研發、生產和與之相關的各個環節,將來它還會覆蓋我們生活中的方方面面。而“工業4.0”是一個非常整合的概念,包括了數位化進程和人工智慧,而數位化和人工智慧融入了大眾汽車集團日常業務運營的方方面面,包括研發、銷售、人員管理、採購,以及生產流程。

在工業4.0以及數位化這場賽跑當中,大眾汽車集團已經開始加快腳步。對於大眾汽車而言,走出傳統的孤島,開闢另一個新的天地,前方的路看似很漫長,但我們相信大眾汽車集團將會攀登上更高的山峰。

沃爾夫岡·哈肯貝格博士解釋道:“在此之前,人類和機器人的工作步驟或者工作空間必須是分開相互獨立的,這並不是真正意義上的合作。”而在智慧生產實驗室中,情況則完全不同。“我們通過軟體將機器人和感測器整合,使人類和機器人能夠避開危險,在同一個空間工作,甚至互相協作。如此,我們首次實現了人類與機器直接同步合作。”

未來機器人的體系將是動態化的,我們現在還不能預測到底會有多少台機器人以及它們的運作速度和行走路徑。我們要考慮的是如何控制機器人隊伍和對整個流程進行優化,這是我們現在工作的研究重點,其中包括整個體系的實施規劃、機器人的路徑、自動駕駛運輸機的位置和彼此之間如何實現協作等等。我們首先通過軟體進行類比,之後再應用到現實的環境中並在實際的工作中實現。我們的第二個工作重點是把智慧生產引入到現實生產環境當中。

正在工作的智慧型機器人

關於員工的進修和培訓

大眾汽車集團學院負責人拉爾夫·林德(Ralph Linde)解釋道:“當下,汽車行業正處於深刻的變革之中。大眾汽車集團將充分利用數位化帶來的機遇。而只有擁有充滿工作熱情且受過一流培訓的員工,集團才能面向未來,收穫成功。”因此,大眾汽車集團正通過一系列的培訓活動使員工和各個工作崗位為數位化變革做好準備。在這方面,IT 技術發揮了非常重要的作用:例如在汽車生產過程中,必須廣泛應用基於IT 技術的故障診斷和控制技術。未來,借助數位化技術,IT 系統機電工程師可以更為簡單地為機器人程式設計,同時工程師還必須掌握大量自動化應用程式的使用。此外,新員工還將接受3D 列印、工廠網路化和無線射頻識別(RFID)技術等相關的培訓。

“除了專業培訓,未來的工作環境還要求集團的管理文化和企業文化必須建立在開放性和創造性的基礎上,這有利於調動員工參與決策和討論的積極性。”林德(Linde)繼續說道,“我們正在積極適應這一變化,集團員工們也正在改變工作、管理和相互協作的方式。”

目前,大眾汽車集團已經為生產和物流領域的交互協作提供虛擬實境技術解決方案,也是首家通過HTC VIVE頭戴式耳機,在整個集團內推廣虛擬實境技術的汽車製造商。在新的生產線完工前,員工可以在虛擬實境技術構造的3D世界中,嘗試和學習新的工作流程。同時,各種培訓活動或研討會可以完全不受空間限制,在全球幾乎任何一個生產基地舉行。虛擬工作環境和互動式模擬,使員工能夠嘗試進行各個工作步驟。除此之外,比如,在虛擬實境環境中,來自不同工廠的集團同事能夠在位於捷克的斯柯達物流倉庫中會面,共同討論如何優化訂單揀選作業過程。

大眾汽車集團管理董事會成員

大眾汽車集團(中國)總裁兼CEO海茲曼教授

大眾汽車集團中國工廠的數位化進程

在集團位於中國的20 個生產工廠同樣正在不斷深化數位化進程:比如,目前線上焊接品質控制已經完全數位化,物流系統在很大程度上已自動化且可通過iPad實現即時的視覺化,且上述針對新工作流程的員工虛擬培訓也已引入工廠的運營管理中。

這一點,大眾汽車集團(中國)總裁兼CEO海茲曼教授在專訪中表示:關於對員工的影響和對組織架構的影響,我認為,我們在中國市場需要的更多的是能夠正確理解數位化以及數位化所帶來的變革的高素質人才,且在軟體和數位化及相關領域裡都有一定的能力,這樣的人才對我們來說是很重要的。當然了,這意味著我們員工的構成應該會更年輕化,而且這些人才對數位化的理解,包括對相關技能和設施設備的使用都應該掌握得非常好。

在中國市場,剛才我們談到了我們需要年輕人,需要擁有專業技能的人才,這就意味著我們這些從傳統行業中走過來的人,需要通過“傳、幫、帶”的方式來培養這些年輕人,這樣才能夠保證我們對客戶需求的深度瞭解,與最新的行業技能相結合,才能夠為我們客戶提供卓越的產品,當然了,這個需求對中國市場來說是存在著很大挑戰的,因為中國的市場發展得非常快,中國的數位化進程也非常快。但是從公司運營管理來講,核心是公司是不是擁有對口的員工人才,搭建了正確的組織架構,走在正確的道路上。

新能源汽車、自動駕駛、人工智慧、數位化及網路化等領域顛覆性的創新不僅推動了汽車產業的革命,還極大地改變了我們的生活方式。數位化、人工智慧、語音辨識和人機交互成為了從初步構思到產品成型整個生產鏈中的關鍵因素。未來,我們期望在汽車行業各個領域的數位化進程中佔據領先地位,以確保最佳的產品品質、最高的生產效率和資源利用率,並且為客戶帶來最大程度的靈活性,持續滿足客戶不斷變化的需求。

通過本次專訪活動,相信大家對於大眾汽車集團的數位化及4.0工業都有一定程度的瞭解。數位化是一個涵蓋多個方面的話題,它不僅包括汽車行業中產品的研發、生產和與之相關的各個環節,將來它還會覆蓋我們生活中的方方面面。而“工業4.0”是一個非常整合的概念,包括了數位化進程和人工智慧,而數位化和人工智慧融入了大眾汽車集團日常業務運營的方方面面,包括研發、銷售、人員管理、採購,以及生產流程。

在工業4.0以及數位化這場賽跑當中,大眾汽車集團已經開始加快腳步。對於大眾汽車而言,走出傳統的孤島,開闢另一個新的天地,前方的路看似很漫長,但我們相信大眾汽車集團將會攀登上更高的山峰。

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