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德国产业4.0的民众样板:3万台机械人 50秒制一辆

发布时间: 2018-03-01

  一个小机器人“哼”着聆听的沉音乐从现场的工人边上“轻盈”地擦身而过,顺遂地把多少样汽车配件输送到了下一个工位。这并不是著名科幻演义家艾萨克・阿西莫夫(Isaac Asimov)刻画的未来场景,而是2017年12月第一财经记者实地看望斯洛伐克都城布推迪斯拉发的大众工厂车间时所睹到的基于工业4.0的事实生产方法,在这里,从大众途钝、奥迪A8曲到保时捷卡宴的生产,都无机器人的身影参加其间。


  大众的工业4.0测验考试


  2017年《财产》天下500强排止榜中大众汽车排名第6位。目前大众集团旗下有大众、奥迪、保时捷、兰博基僧、宾利、曼等 12 个品牌,在全球国有120 家工厂、领有职工超越 62 万人,汽车年产量跨越1000万辆。固然此前阅历了“柴油门”风浪,但大众集团2016年不计特别名目收入,集团红利到达了146亿欧元,创近况记载。大众仍不掉为一艘寰球汽车业的“航母”。


  但是,面貌汽车业剧烈的合作,特别是来自于数字化、自动驾驶和电动汽车范畴的严格挑衅,这艘“航母”也正在追求自动变革。依据大众方面给第一财经记者最新供给的规划:到 2025 年,大众汽车集团贪图的生产基地,包括在中国的生产工厂,都将真现数字化规划和收集无缝切换,从而保障自我把持、自我优化和可连续的生产。


  “从技术层面讲,数字化波及浩瀚技术,如认知性计算和进修,人工智能、新技巧和技术的控制,以及机器自我优化和自我进修的相关进程。”大众汽车集团治理董事会成员、大众中国总裁兼CEO海兹曼在狼堡总部接收第一财经记者专访时说,数字化是一个整体的概念,深刻一面,等于全部生产过程的数字化,以及“工业 4.0”相关的元素。


  在海兹曼看来,“工业 4.0”是一个十分整合的概念。在这个概念下,包括了数字化、机器人和人工智能等,而这些正在融进大众汽车集团平常营业经营的各个方面。


  而生产流程中的 4.0 附属于“工业 4.0”这个全体概念,“工业 4.0”的概念外面包括生产 4.0。生产 4.0 从研发开初,贯串到设想以及生产的每个环节,这里面包含数字化管理手腕、数字化技术以及主动化历程的利用。


  海兹曼指出,生产 4.0 也好,仍是工业 4.0 也罢,都是一个贯脱整个企业运营以及产品生产过程中的数字化过程:比如 VR(Virtual Reality,实拟现实)技术、智能设备、可穿着设备的一些应用,以及一些 3D 打印技术的应用。除此除外,还有一些特殊的答用领域:好比在物流方面的自动运输,以及参加了人工智能的物流流程管理,生产装备的颐养,整个生产流程的最大化等等。


  海兹曼夸大,所谓的产业 4.0 或许死产 4.0 观点,并不仅范围在生产机动性那一个环节,在产物研收、出产环节、物流环顾、发卖和卖后办事,和宾户休会圆面的改良、劣化跟晋升等方里,皆跟工业 4.0严密相干。“有些技巧要分步行,弗成能一挥而就天一夜之间完成,须要时光。”海兹曼借流露,相闭技术正在民众最主要的外洋市场中国的安排会有明白的计划,将按打算推动。

 

  3万台工业机器人


  大众集团总部地点地狼堡的大众车间拆卸线一角,一名一线德国女工和她的工友们正在安装仪表盘等汽车外部组件的流水线上劳碌,和她一路协同繁忙的另有她身旁一只宏大的机器人脚,机器人手生门熟路地伸进车窗,短短几分钟里便行云流火般地将仪表盘装置妥善。在这里,有了机器人的帮助,工人完整可以停上去听会音乐,抓紧自己,乃至能和第一财经记者交谈顷刻。


  与以往机器和人分处相互割裂的空间不同,智能机器人实现人类和机器直接同步合作将不再是期望,背地是果为机器人可以对人的每个手势都做出反映。大众汽车集团总部 IT 部门智能生产实验室正在为未来的汽车生产制订解决方案。此中一个项目就是智能机器人。人类和机器将初次可以真正通力进行。而之以是能实现这一点,是由于机器人占有了辨认和考量人类设法的能力。


  今朝,团体IT 部分智能生产试验室主任沃我妇冈・哈肯贝格专士(Dr.Wolfgang Hackenberg)正率领他的团队取有名的人工智能研究核心――德国野生智能研讨中央 (DFKI)的专家们独特研发这一技术。


  哈肯贝格博士对第一财经记者说明,在此之前,人类和机器人的工作步骤或工作空间必需是离开彼此自力的,这其实不是实正意思上的合作。而在智能生产实验室中,情形则完全分歧。“咱们经过软件将机器人和传感器整合,令人类和机器人能够躲开风险,在统一个空间工作,甚至相互合作。如斯,我们初次实现了人类与机器间接同步协作。”


  别的,应用人体工程学道理,提高人类的体能效率这一此前的世界级困难也无望被霸占。对于工业机器人来讲,这象征着伟大的节能潜力。大众汽车集团数字工厂工作组(Digital Factory Working Group)成员之1、能源效率团队担任人迪特尔・格克勒(Dieter Geckler)博士对第一财经记者说:“平日为了节省体能,举重运发动经由过程换足的方式在开始举重前找到幻想的均衡点。像举重活动员一样,机器人假如处于准确的位置,也能够节省大量的能源。”


  格克勒博士和他的团队偶尔发现,机器人在过错的位置履行毛病的动作会挥霍能源。他们自觉地在弗劳恩霍夫研究所开姆尼茨基地的机器人上对他们的实践进行测试――他们这一奇特的主意获得了证明。基于这些发明,Geckler博士和他的团队与Ostfalia运用迷信大学配合开辟了一种软件,用于计算机器人最节能的位置。该软件目前处于测试和优化阶段,只要点击几下,便可计算机器人所有节能操作的位置。


  格克勒博士表示,与人体工程学类似,位置优化软件使机器人能均匀节省10%到15%的能源,同时削减机器人保护次数,从而延伸使用寿命。目前,在大众集团 120个工致中约有3万台工业机器人,这将节省大度的能源。


  当心这款易于应用的硬件还没有是终极产物,位置优化只是第一步,团队今朝正在研究机械人路径优化,以节俭更多动力。应推测将盘算机械人最节能的举措。第三步也是最后一步,软件将可能优化机器人的加快度和速量。这个优化软件使机器人的地位,门路和速率最优化,将节省下达30%的能源,估计将于2018年开端投进使用。

 

 

  秒速制车


  在大众的斯洛伐克工厂,目宿世产(总装)3辆车仅需要2.5分钟,也就是说每辆车的生产时间为0.83分钟,约合50秒。生产汽车以秒计,真挚地进入秒速造车阶段。然而在大众方面看来,这一效率依然不敷,他们的末纵目标是要实现完全自主生产,所谓自立生产并非指完全不需要人类,而是由人来告诉需要生产甚么,随后由工厂里的机器人自行组分解生产线进行生产。


  依照大众的构思,实现这类自立生产至多有两大要害:一是可以自行挪动的生产机器人。发布是一套基于大数据和AI处置技术的中枢神经系统。在大众的SPL智能生产实验室,第一财经记者看到了这两个技术的雏形。自行移念头器人就是一个小车减上了两个机器臂,其通稳当光雷达、3D深度摄像头来实现定位与导航功效,进而让它在工厂里自行移动。


  后者是一套能够逃踪所有生产数据的超等系统,它能够剖析诞生产每种车型需要哪类机器人与哪一种部件,进而根据生产义务自行盯机器人和整部件,更重要的是,经由过程人工智能等技术的引入,其在构造生产环节的过程中还能自主学习,从而鄙人一次生产中不断优化生产流程,进一步提降生产效率。


  “大众集团一贯在硬件生产方面无比强盛,而在工业4.0的过程中,软件的位置将愈来愈高。”为了实现将设想酿成可能,苹果前高管、大众CDO约翰・琼沃思(Johann Jungwirth)告知第一财经记者,大众在全球有跨越4000名IT与科技发域的工程师在为数字化转型办事。


  另外,大众在狼堡总部设破了名为IT City的技术中心,招募了大量IT与科技领域的人才,而且建立了SPL智能生产实验室、KTI技术与才能翻新中心、LEAN中心等细分的技术研发中心。与此同时,大众还将在德国、好国和中国设立三个未来中央,在米国、西班牙、中国等6个国度设立有IT相关的技术研发中心。大众集团旗下的员工培训机构大众学院,也将投入重金为这场数字化转型推出了全员培训计划。


  大众汽车集团学院背责人拉尔夫・林德(Ralph Linde)对第一财经记者先容,大众会有规划地对所有员工进行数字化培训,背他们遍及AR/VR、网络、自动化、大数据、人工智能等基本常识。


  而转型的过程当中,无法躲避的是有大批传统工做职员面对落空工作岗亭的危险,年夜寡教院也在对付他们禁止技术培训,以辅助其转到其余数字化任务岗亭上。而对那些无奈顺应将来数字化工作的人,则采用提早退息等办法去处理。


  别的,大众学院每一年都邑招募1000多逻辑学徒,在2010年,有50%的学徒进行的是机械与金属加工方面的培训,而到了2019年,估计有74%的员工要进行IT等数字化方面的培训。拉尔夫・林德表示,数字化转型不单单跋及技术问题,其还会涉及企业文明等方面,大众学院要做的,就是让大众的员工在技术上、心思上做好这两方面的筹备。


  在汽车组装生产线上,一位工人和一个机器人同坐在车身里就能够实现组拆需要的各类草拟。生产体系由一些存在社会性的机器运作,与“云端”仄台自动衔接,寻觅可以解决分歧题目的专家。专家则把握着全套维建技术及虚构对象。机器人自动整开所有疑息以一直完美本人的机能。上述场景是罗兰贝格2016年讲演里描写的相似硬科幻的未来汽车业生产情形,当初个中的局部已在大众的工厂实现。


  罗兰贝格合股人舒服对第一财经记者表现,工业4.0的这场变更已来能够进步车企的生产效力,还能为车企带来更多利潮空间,比方,基于数字化的数据可以发掘汽车齐驾驶链,更粗准地涉及用户,更好的做售后效劳、金融营业等。“年夜众散团在这方面可以道率先推进了,固然鄙人一步发作中毕竟哪些车企占得前机还要刮目相待。”

 

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