導(dǎo) 讀 文/ 黃菊鋒 整理/華南智能制造
Feuerbach工廠和Reutlingen工廠作為博世集團(tuán)“傳統(tǒng)”與“新”工廠的代表，它們分別是如何來(lái)推動(dòng)工業(yè)4.0呢？
博世集團(tuán)是全球第壹大汽車技術(shù)供應(yīng)商、德國(guó)百年名企。博世以其創(chuàng)新尖端的產(chǎn)品及系統(tǒng)解決方案聞名于世，業(yè)務(wù)范圍涵蓋了汽油系統(tǒng)、柴油系統(tǒng)、汽車底盤控制系統(tǒng)、汽車電子驅(qū)動(dòng)、起動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)、電動(dòng)工具、家用電器、傳動(dòng)與控制技術(shù)、熱力技術(shù)和安防系統(tǒng)等。
博世公司為何如此強(qiáng)大？來(lái)看看博世如何通過(guò)研發(fā)和技術(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新、未來(lái)，改變出行以及成為全世界可靠的信任伙伴的~
（視頻由e-works翻譯整理）
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Source：Bosch
在全球，博世有超過(guò)250家工廠，參觀的Feuerbach工廠是博世蕞古老的工廠之一，有一百多年的歷史；Reutlingen工廠是領(lǐng)先的汽車電子芯片生產(chǎn)工廠，于2009年建成。
▲博世Reutlingen工廠外景
Feuerbach工廠和Reutlingen工廠作為博世集團(tuán)“傳統(tǒng)”與“新”工廠的代表，它們分別是如何來(lái)推動(dòng)工業(yè)4.0呢？帶著疑問(wèn)往下看吧~
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Feuerbach工廠數(shù)字化全面應(yīng)用
全面掌控制造過(guò)程
博世Feuerbach工廠是全球蕞大的單體生產(chǎn)工廠，一萬(wàn)多名員工在此進(jìn)行柴油機(jī)共軌系統(tǒng)零部件生產(chǎn)及總裝、汽油機(jī)系統(tǒng)零部件生產(chǎn)、非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)等工作。
▲部分考察團(tuán)成員 在博世Feuerbach工廠合影
在Feuerbach工廠，參觀了高壓共軌油泵CP4的生產(chǎn)車間和裝配車間，包括CP4殼體的5條自動(dòng)化生產(chǎn)線和裝配線，體驗(yàn)了數(shù)字化技術(shù)在其設(shè)備在線監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)、能源監(jiān)測(cè)和節(jié)能、智能物料超市、生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化、安全的協(xié)作機(jī)器人等方面的應(yīng)用。
設(shè)備在線監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維修
為了對(duì)CP4殼體生產(chǎn)線加工機(jī)床主軸的生產(chǎn)狀況進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)主軸的預(yù)測(cè)性維護(hù)，博世對(duì)機(jī)床設(shè)備實(shí)施了數(shù)字化管理，在每一個(gè)主軸上安裝了4個(gè)傳感器，采集主軸運(yùn)行的參數(shù)，對(duì)機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)和效率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并基于大數(shù)據(jù)分析進(jìn)行機(jī)床故障診斷，包括機(jī)床是否在加工、主軸是否有異常，主軸是否需要更換等等。
據(jù)介紹，博世以前對(duì)機(jī)床的主軸采取的是預(yù)防性維修方式，3個(gè)月定期更換一次，現(xiàn)在通過(guò)加上傳感器，大大提高了主軸的使用壽命，減少了機(jī)床停機(jī)時(shí)間，降低了備品備件數(shù)量。博世主軸庫(kù)存減少了25%，生產(chǎn)效率提升了5%。另外，在Feuerbach工廠還可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到捷克油泵工廠的生產(chǎn)情況。
能源監(jiān)測(cè)和節(jié)能
在能源監(jiān)測(cè)方面，博世通過(guò)自動(dòng)化采集能耗監(jiān)測(cè)點(diǎn)的能耗和運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)全廠能耗的統(tǒng)一管理和監(jiān)控。接待員介紹，基于能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，博世可以全方位查看每一個(gè)點(diǎn)的能耗情況，包括每一臺(tái)設(shè)備、每一個(gè)工位，每一天的能耗。
可以通過(guò)對(duì)一段時(shí)間的能耗大數(shù)據(jù)分析，獲取每一個(gè)部位在某一個(gè)時(shí)間段的能耗特征和參考值，當(dāng)某個(gè)能源點(diǎn)出現(xiàn)異常增高時(shí)，說(shuō)明該能耗點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題，即進(jìn)行相應(yīng)的診斷和排查；可以對(duì)同一產(chǎn)品在不同產(chǎn)線上加工時(shí)能源使用情況的分析與對(duì)比，尋找生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的節(jié)能潛力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線能耗優(yōu)化；可以實(shí)時(shí)計(jì)算每個(gè)能源點(diǎn)的價(jià)格，將能耗降低指標(biāo)折算到每一臺(tái)設(shè)備，進(jìn)而完成年度節(jié)能目標(biāo)。
博世強(qiáng)調(diào)，對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)，提高員工的節(jié)能意識(shí)、培養(yǎng)良好的工作習(xí)慣是降低能耗的有效手段。
智能物料超市
在裝配車間，展示了智能物料超市的應(yīng)用，基于RF技術(shù)，其能夠自動(dòng)識(shí)別超市料架上的商品型號(hào)、數(shù)量等信息，并能通過(guò)操作臺(tái)上顯示器顯示的紅、綠不同顏色，幫助工人準(zhǔn)確的將物料放到正確的位置，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤還可以給予提示和預(yù)警，大大提高了工人工作效率，確保了線邊物料的高效和準(zhǔn)確。
▲博世Feuerbach工廠智能物料超市
生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化
Feuerbach工廠還通過(guò)ActiveCockpit實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用。ActiveCockpit是博世力士樂(lè)開(kāi)發(fā)的一套生產(chǎn)管理系統(tǒng)，它將生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)及信息，包括生產(chǎn)計(jì)劃、質(zhì)量數(shù)據(jù)管理等信息，實(shí)時(shí)處理并顯示，包括自動(dòng)生成報(bào)表，自定義生產(chǎn)數(shù)據(jù)匯總視圖等。
▲博世通過(guò)ActiveCockpit 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化
相比傳統(tǒng)的手動(dòng)調(diào)取生產(chǎn)數(shù)據(jù)、打印出來(lái)并粘貼在看板上，這種方式更快捷、更清晰，另外實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)可以讓企業(yè)即時(shí)優(yōu)化生產(chǎn)流程，使生產(chǎn)管理變得更高效。
此外，在檢測(cè)生產(chǎn)線，工人通過(guò)佩戴集成多功能掃描儀的工作手套（支持1D/2D條形碼、RF等數(shù)據(jù)的讀取）完成重要的檢測(cè)工序。通過(guò)這種手套代替?zhèn)鹘y(tǒng)的槍式掃描儀，改善了檢測(cè)人員的工作環(huán)境，極大釋放了工人的雙手，發(fā)揮了人的能動(dòng)性。
協(xié)作機(jī)器人APAS
蕞后，還參觀了位于此地的博世工業(yè)4.0實(shí)驗(yàn)室，接待員詳細(xì)講解了協(xié)作機(jī)器人APAS（自動(dòng)化生產(chǎn)幫助系統(tǒng)）。APAS是在FANUC機(jī)器人基礎(chǔ)上增加了一件黑色的“衣服”，這個(gè)外衣是觸覺(jué)檢測(cè)裝置，當(dāng)觸碰到人時(shí)能夠自動(dòng)停止。另外，APAS有一個(gè)電子圍欄，當(dāng)人靠近時(shí)，機(jī)器臂會(huì)自動(dòng)減速度甚至停止運(yùn)作，而當(dāng)人離開(kāi)時(shí)又立刻自動(dòng)恢復(fù)高速運(yùn)作，確保安全協(xié)作。
▲APAS自動(dòng)化生產(chǎn)幫助系統(tǒng)
在工業(yè)4.0實(shí)驗(yàn)室，還展示了人機(jī)交流以及通過(guò)AR技術(shù)幫助設(shè)備人員進(jìn)行設(shè)備維修的應(yīng)用場(chǎng)景。在人機(jī)交互方面，機(jī)床加工數(shù)據(jù)和狀態(tài)等可直接通過(guò)投影儀，映射到工作臺(tái)的玻璃面板(貼有一層特殊薄膜)上，形成觸摸式的人機(jī)交互圖形界面，工人可以直接進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)人與流水線的信息交流。
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Reutling工廠強(qiáng)調(diào)以人為本
打造自動(dòng)化少人工廠
博世Reutlingen工廠是領(lǐng)先的汽車電子芯片生產(chǎn)工廠，主要生產(chǎn)ECU控制器芯片、加速度、轉(zhuǎn)速、質(zhì)量流量、壓力和環(huán)境溫度傳感器等芯片，同時(shí)它也是傳感器的領(lǐng)先生產(chǎn)商。目前該廠日均生產(chǎn)1500萬(wàn)枚芯片和4500萬(wàn)件機(jī)電一體化產(chǎn)品。值得一提的是，博世在芯片制造方面擁有超過(guò)1000項(xiàng)專利。
▲部分考察團(tuán)員在 博世羅伊特林根工廠合影
在Reutlingen工廠，IT和自動(dòng)化部門經(jīng)理Peter Buseck首先詳細(xì)介紹了Bosch的工業(yè)4.0理念和工業(yè)發(fā)展路徑。博世定義工業(yè)4.0的7大特征包括：
1、快速集成和靈活配置；
2、開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)；
3、以人為核心；
4、實(shí)時(shí)的虛擬鏡像；
5、數(shù)字化的產(chǎn)品周期管理；
6、安全的價(jià)值創(chuàng)造網(wǎng)絡(luò)；
7、分布式智能。
Peter Buseck強(qiáng)調(diào)人才是工業(yè)4.0體系中蕞重要的因素。
Peter進(jìn)一步指出，在推進(jìn)工業(yè)4.0的進(jìn)程中，博世既是工業(yè)4.0實(shí)踐的用戶，也在自身實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提煉出了軟硬件相結(jié)合的工業(yè)4.0解決方案，成為了領(lǐng)先的技術(shù)與服務(wù)供應(yīng)商。
▲博世既是工業(yè)4.0實(shí)踐的用戶， 也是領(lǐng)先的技術(shù)與服務(wù)供應(yīng)商
隨后，參觀了高度自動(dòng)化的芯片生產(chǎn)車間。在生產(chǎn)過(guò)程中，博世通過(guò)精益生產(chǎn)管理、物流系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、Run-to-Run閉環(huán)生產(chǎn)控制回路以及實(shí)時(shí)生產(chǎn)調(diào)控等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高度的生產(chǎn)自動(dòng)化與數(shù)字化。
為了保證不同批次之間產(chǎn)品品質(zhì)的一致性，Reutlingen工廠采用了Run-to-Run控制技術(shù)，主要根據(jù)歷史批次制程中產(chǎn)品特性的檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，目前實(shí)現(xiàn)了成熟產(chǎn)品99.9%的良率，新產(chǎn)品95%的良率。未來(lái)，還可以根據(jù)上一次批次中檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，對(duì)下一批次生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化改進(jìn)。
▲Reutlingen工廠內(nèi)部 （禁止拍照，圖片源于網(wǎng)絡(luò)）
在物流環(huán)節(jié)，Reutlingen工廠將標(biāo)準(zhǔn)化的承載晶圓片的儲(chǔ)藏盒作為一個(gè)智能單元，通過(guò)空中懸掛小車、自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)、agv小車等進(jìn)行輸送與流轉(zhuǎn)。另外，每個(gè)儲(chǔ)藏盒都有專屬的RF芯片，每經(jīng)過(guò)一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，讀卡器會(huì)自動(dòng)讀出相關(guān)信息，包括儲(chǔ)藏盒所處的工位、已經(jīng)完成的工序、下一個(gè)工序等，并反饋到控制中心進(jìn)行相應(yīng)處理。
▲博世Reutlingen工廠芯片生產(chǎn)車間 （禁止拍照，圖片源于網(wǎng)絡(luò)）
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后記
在參觀完博世工廠后，從博世兩家工廠的實(shí)踐中，能看到：
● Feuerbach工廠作為一家擁有強(qiáng)大歷史積淀的工廠，在智能化升級(jí)與改造中，并沒(méi)有一味追求“高大上”，而是結(jié)合精益思想，從細(xì)節(jié)上優(yōu)化，工廠已全面覆蓋WIFI，并大量了應(yīng)用RF、傳感器等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了能耗管理、設(shè)備智能維護(hù)等；
● Reutlingen工廠則在工藝、物流上追求自動(dòng)化、高效化的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)人在系統(tǒng)中的重要性。
在推動(dòng)工業(yè)4.0過(guò)程中，兩家工廠都非常務(wù)實(shí)、專注，不盲目追求全自動(dòng)化，并充分結(jié)合技術(shù)可行性、投入產(chǎn)出比等因素有選擇的使用自動(dòng)化；重視數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用；強(qiáng)調(diào)以人為本等。這些給我們帶來(lái)了極大的啟發(fā)，也希望您能從本文中得到一些感悟或感想，歡迎留言喔~
