走进博世德国工厂,体验数字化技术的魅力!

2019-04-23 数字化企业

     

导 读 

Feuerbach工厂和Reutlingen工厂作为博世集团“传统”与“新”工厂的代表,它们分别是如何来推动工业4.0呢?一起通过下文看究竟!

2019年4月,e-works组织的第十届德国工业4.0深度考察团来到了博世Feuerbach工厂和Reutlingen工厂。

博世集团是全球第一大汽车技术供应商、德国百年名企。博世以其创新尖端的产品及系统解决方案闻名于世,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。


 博世公司为何如此强大?

通过下面小编精心为您准备的小短片

来看博世如何通过研发和技术

来驱动创新、未来,改变出行

 以及成为全世界可靠的信任伙伴的 

(视频由e-works翻译整理)

Source:Bosch

在全球,博世有超过250家工厂,我们所参观的Feuerbach工厂是博世最古老的工厂之一,有一百多年的历史;Reutlingen工厂是领先的汽车电子芯片生产工厂,于2009年建成。

▲博世Reutlingen工厂外景

Feuerbach工厂和Reutlingen工厂作为博世集团“传统”与“新”工厂的代表,它们分别是如何来推动工业4.0呢?带着这个疑问,e-works考察团成员分两路对这两家工厂进行了考察。

01

Feuerbach工厂

数字化全面应用

全面掌控制造过程

博世Feuerbach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。

▲部分考察团成员

在博世Feuerbach工厂合影

在Feuerbach工厂,考察团成员参观了高压共轨油泵CP4的生产车间和装配车间,包括CP4壳体的5条自动化生产线和装配线,体验了数字化技术在其设备在线监测和预测性维护、能源监测和节能、智能物料超市、生产数据可视化、安全的协作机器人等方面的应用。

设备在线监测

和预测性维护

为了对CP4壳体生产线加工机床主轴的生产状况进行有效的监测,实现主轴的预测性维护,博世对机床设备实施了数字化管理,在每一个主轴上安装了4个传感器,采集主轴运行的参数,对机床运行状态和效率进行实时监控,并基于大数据分析进行机床故障诊断,包括机床是否在加工、主轴是否有异常,主轴是否需要更换等等。

据介绍,博世以前对机床的主轴采取的是预防性维修方式,3个月定期更换一次,现在通过加上传感器,大大提高了主轴的使用寿命,减少了机床停机时间,降低了备品备件数量。博世主轴库存减少了25%,生产效率提升了5%。另外,在Feuerbach工厂还可以实时监测到捷克油泵工厂的生产情况。

能源监测和节能

在能源监测方面,博世通过自动化采集能耗监测点的能耗和运行数据,实现了对全厂能耗的统一管理和监控。接待员介绍,基于能源监测系统,博世可以全方位查看每一个点的能耗情况,包括每一台设备、每一个工位,每一天的能耗。

可以通过对一段时间的能耗大数据分析,获取每一个部位在某一个时间段的能耗特征和参考值,当某个能源点出现异常增高时,说明该能耗点所对应的设备出现了问题,即进行相应的诊断和排查;可以对同一产品在不同产线上加工时能源使用情况的分析与对比,寻找生产环节中的节能潜力,实现产线能耗优化;可以实时计算每个能源点的价格,将能耗降低指标折算到每一台设备,进而完成年度节能目标。

博世强调,对员工进行培训,提高员工的节能意识、培养良好的工作习惯是降低能耗的有效手段。

智能物料超市

在装配车间,接待员向考察团展示了智能物料超市的应用,基于RFID技术,其能够自动识别超市料架上的商品型号、数量等信息,并能通过操作台上显示器显示的红、绿不同颜色,帮助工人准确的将物料放到正确的位置,一旦出现错误还可以给予提示和预警,大大提高了工人工作效率,确保了线边物料的高效和准确。

▲博世Feuerbach工厂智能物料超市

生产数据可视化

接待员还向考察团演示了Feuerbach工厂通过ActiveCockpit实现生产数据可视化的应用。ActiveCockpit是博世力士乐开发的一套生产管理系统,它将生产过程数据及信息,包括生产计划、质量数据管理等信息,实时处理并显示,包括自动生成报表,自定义生产数据汇总视图等。

▲博世通过ActiveCockpit

实现生产数据可视化

考察团员表示,相比传统的手动调取生产数据、打印出来并粘贴在看板上,这种方式更快捷、更清晰,另外实时的数据可以让企业即时优化生产流程,使生产管理变得更高效。

       此外,在检测生产线,工人通过佩戴集成多功能扫描仪的工作手套(支持1D/2D条形码、RFID等数据的读取)完成重要的检测工序,也引起了考察团成员的极大兴趣。通过这种手套代替传统的枪式扫描仪,改善了检测人员的工作环境,极大释放了工人的双手,发挥了人的能动性。

协作机器人APAS

最后,考察团参观了位于此地的博世工业4.0实验室,接待员详细讲解了协作机器人APAS(自动化生产辅助系统)。APAS是在FANUC机器人基础上增加了一件黑色的“衣服”,这个外衣是触觉检测装置,当触碰到人时能够自动停止。另外,APAS有一个电子围栏,当人靠近时,机器臂会自动减速度甚至停止运作,而当人离开时又立刻自动恢复高速运作,确保安全协作。

▲APAS自动化生产辅助系统


在工业4.0实验室,接待员还展示了人机交流以及通过AR技术辅助设备人员进行设备维修的应用场景。在人机交互方面,机床加工数据和状态等可直接通过投影仪,映射到工作台的玻璃面板(贴有一层特殊薄膜)上,形成触摸式的人机交互图形界面,工人可以直接进行操作,实现人与流水线的信息交流。

02

Reutlingen工厂

强调以人为本

打造自动化少人工厂

博世Reutlingen工厂是领先的汽车电子芯片生产工厂,主要生产ECU控制器芯片、加速度、转速、质量流量、压力和环境温度传感器等芯片,同时它也是传感器的领先生产商。目前该厂日均生产1500万枚芯片和4500万件机电一体化产品。值得一提的是,博世在芯片制造方面拥有超过1000项专利。


▲部分考察团员在

博世罗伊特林根工厂合影

在Reutlingen工厂,IT和自动化部门经理Peter Buseck首先详细介绍了Bosch的工业4.0理念和工业发展路径。博世定义工业4.0的7大特征包括:

1、快速集成和灵活配置;

2、开放标准;

3、以人为核心;

4、实时的虚拟镜像;

5、数字化的产品周期管理;

6、安全的价值创造网络;

7、分布式智能。

Peter Buseck强调人才是工业4.0体系中最重要的因素。

Peter进一步指出,在推进工业4.0的进程中,博世既是工业4.0实践的用户,也在自身实践的基础上,提炼出了软硬件相结合的工业4.0解决方案,成为了领先的技术与服务供应商。

▲博世既是工业4.0实践的用户,

也是领先的技术与服务供应商

随后,考察团成员参观了高度自动化的芯片生产车间。在生产过程中,博世通过精益生产管理、物流系统、MES系统、Run-to-Run闭环生产控制回路以及实时生产调控等技术,实现了高度的生产自动化与数字化。

为了保证不同批次之间产品品质的一致性,Reutlingen工厂采用了Run-to-Run控制技术,主要根据历史批次制程中产品特性的检测数据统计分析结果,对设备参数进行优化调整,目前实现了成熟产品99.9%的良率,新产品95%的良率。未来,还可以根据上一次批次中检测数据统计分析结果,对下一批次生产过程进行自动化改进。

▲Reutlingen工厂内部

(禁止拍照,图片源于网络)

在物流环节,Reutlingen工厂将标准化的承载晶圆片的储藏盒作为一个智能单元,通过空中悬挂小车、自动化立体仓库、agv小车等进行输送与流转。另外,每个储藏盒都有专属的RFID芯片,每经过一个生产环节,读卡器会自动读出相关信息,包括储藏盒所处的工位、已经完成的工序、下一个工序等,并反馈到控制中心进行相应处理。

      

▲博世Reutlingen工厂芯片生产车间

03

后记

在参观完博世工厂后,考察团两队成员交换了考察成果。从博世两家工厂的实践中,我们看到:

● Feuerbach工厂作为一家拥有强大历史积淀的工厂,在智能化升级与改造中,并没有一味追求“高大上”,而是结合精益思想,从细节上优化,工厂已全面覆盖WIFI,并大量了应用RFID、传感器等技术,实现了能耗管理、设备智能维护等;

● Reutlingen工厂则在工艺、物流上追求自动化、高效化的同时,强调人在系统中的重要性。

在推动工业4.0过程中,两家工厂都非常务实、专注,不盲目追求全自动化,并充分结合技术可行性、投入产出比等因素有选择的使用自动化;重视数字化技术的应用;强调以人为本等。这些给考察团成员带来了极大的启发。


关键词:博世;德国工厂;数字化技术