走进德国博世工业4.0实验室!

 

2016年10月19日上午,e-works第五届德国工业4.0秋季深度考察团来到博世费尔巴哈工厂,参观位于此地的博世工业4.0实验室。

 

©文丨e-works赵栋

 

博世费尔巴哈工厂

 

博世以其创新尖端的产品及系统解决方案闻名于世,是全球第一大汽车技术供应商,业务范围涵盖了汽油系统、柴油系统、汽车底盘控制系统、汽车电子驱动、起动机与发电机、电动工具、家用电器、传动与控制技术、热力技术和安防系统等。

 

 

 

在全球,博世有超过250家工厂,我们所参观的费尔巴哈工厂是全球最大的单体生产工厂,一万多名员工在此进行柴油机共轨系统零部件生产及总装、汽油机系统零部件生产、非标自动化设备生产等工作。

 

 

 

 

 

为了保证关键工艺顺利进行来提高产品质量,博世内部从产品研发初期开始就要需要与加工设备制造专家进行精密配合,逐渐形成ATMO非标自动化事业部,来作为内部供应商,提供自动化生产装配系统和特种设备,设计和组装完整的机器及生产线。

 

博世工厂内景

 

本次参观行程中,ATMO事业部的杨海棠女士接待了我们,并为我们详细讲解了支撑博世工业4.0实践的关键系统——用于车间自动化管理的IT shopfloor solution 和APAS自动化生产辅助系统。

 

 

 

 
IT shopfloor solution是博世在长期的生产制造过程中,自主开发并不断完善的一套系统,包括已经在博世车间设备中得到广泛应用的shopfloor automation(车间自动化软件),博世MES系统shopfloor management (车间管理软件),以及image processing (图像处理软件),目前已经成为博世对外开放的产品解决方案,可以分享到更多制造领域提高设备的智能化水平。

 

其中,博世MES系统主要包括追溯&质量管理、计划&流程管理、设备&绩效管理三个功能模块,追溯&质量管理除了可以追踪产品从进料到成品的全部过程中的关键质量参数之外,还能采集大量的质量数据并进行统计分析来支撑重要决策。实现这些功能模块的基础是设备互联和网络安全。而在信息可视化方面,除了现场的仪表盘之外,还可以以移动APP、网页门户等方式来展现各种报表。

 

IT shopfloor 仪表盘界面

 

博世工业4.0实验室工作人员

为我们演示IT shopfloor

 

虽然当前加工设备的自动化、复杂程度越来越提高,但是仍然无法满足未来生产中的变化多样性,这就要求不断改造设备。在设备改造过程中,会耗费大量在设备投入初期无法预估的时间和成本,如何降低这些成本是我们要思考的。

 

除了借助IT shopfloor solution这样的软件平台能使生产过程更加透明化、柔性化之外,设备本身的柔性化也非常重要。APAS(自动化生产辅助系统)就是这样一个体现设备高柔性水平的产品,其理念是基于柔性制造,使生产更加灵活,来提高生产力。在博世看来,人机协同工作中应该以人为主以机器为辅,APAS就是要帮助人从单调、重复的工作中脱离出来,做更多有价值的现场决策性工作。

 

博世机械手臂

 

 
目前APAS的产品系列包括以协同机器人臂为代表的APAS助手和基于视觉分析的APAS检测机,它们都可以作为独立机器、或者整合到其它设备平台中。在APAS现场工作演示中,我们看到当人靠近时,机器臂会减慢速度甚至停止运作,而当人离开时立刻自动恢复高速运作。而另一套水平仪组装机器人则可以自动精准地完成捡料、检测、装配等一系列动作。

 

考察团成员体验机械手臂的性能

 

最后,杨海棠女士带领我们参观了一款柴油机泵体零部件的生产线。泵体由众多零部件和半组装组件组成,在每一个零部件和组件上都有多个条码,作为唯一标识来记录它们在整个生产过程中的不同类别的信息。

 

 

考察团博世工业4.0实验室合影

 

 

 
作为世界上最先进的零部件制造商,博世并未追求产线的全自动化,可以发现几乎在每条产线上工作人员仍然发挥重要作用。

 

 

此外车间中还有一些纸质报表,杨海棠女士告诉我们,无纸化当然是坚定不移的在推进,但是在没有做好充足准备就是直接撤掉所有纸质文档,会造成车间生产线上的混乱,当人员工作习惯、信息系统集成等各方面工作妥善完成后,再去推进全厂房的无纸化是更加明智的选择。