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德國(guó)所謂的Industry4.0 是指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)(Cyber—PhysicalSystem簡(jiǎn)稱CPS)將生產(chǎn)中的供應(yīng)，制造，銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，zui后達(dá)到快速，有效，個(gè)人化的產(chǎn)品供應(yīng)。工業(yè)4.0在德國(guó)是如何落地一直是中國(guó)企業(yè)家們非常關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。
而氣動(dòng)和電驅(qū)動(dòng)*FESTO公司對(duì)工業(yè)4.0如何落地的問(wèn)題給出了一個(gè)較好的詮釋。2016年4月21日，由e-works組織的2016年春季德國(guó)工業(yè)4.0考察團(tuán)來(lái)到了Festo位于斯圖加特的Scharnhausen新技術(shù)工廠，感受工業(yè)4.0新思維帶來(lái)的創(chuàng)新價(jià)值。
圖1 考察團(tuán)訪問(wèn)FESTO公司
1、Festo：氣動(dòng)和電驅(qū)動(dòng)*
FESTO有70年歷史，是一家性家族企業(yè)，如今由第三代掌管，是世界上zui的氣動(dòng)元件、組件和系統(tǒng)的生產(chǎn)廠商。FESTO稱自己為技術(shù)工廠。年?duì)I業(yè)額為25億歐元，現(xiàn)有員工1.8萬(wàn)人，德國(guó)境內(nèi)8500人。
圖2 位于德國(guó)斯圖加特的Scharnhausen新技術(shù)工廠
在美國(guó)和中國(guó)都有分支機(jī)構(gòu)。Festo的品牌質(zhì)量包含許多方面，主要表現(xiàn)在智能化和易操作的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、使用壽命長(zhǎng)的產(chǎn)品、持久的效率優(yōu)化以及化和全天的服務(wù)。
2、Festo：邁向未來(lái)生產(chǎn)
Festo位于斯圖加特的Scharnhausen新技術(shù)工廠可以說(shuō)是工業(yè)4.0的*。Festo已累計(jì)投資七千萬(wàn)歐元用于廠區(qū)擴(kuò)建，立足滿足今后5～10年的市場(chǎng)需求。在廠房的設(shè)計(jì)時(shí)是基于制造價(jià)值鏈的整體優(yōu)化貫穿工廠建設(shè)和生產(chǎn)全過(guò)程，數(shù)字化創(chuàng)新在廠房布局、工件加工、物流、精密裝配和能效管理等多方面得到全面應(yīng)用。2015年9月，新工廠由于精益生產(chǎn)、節(jié)能和環(huán)境友好表現(xiàn)突出，被德國(guó)可持續(xù)建筑委員會(huì)(DGNB)授予白金證書(shū)，堪稱當(dāng)前德國(guó)先進(jìn)制造的*。
在參觀到2樓時(shí)，有一個(gè)全3D打印的模型。這個(gè)模型是在新工廠規(guī)劃之初，F(xiàn)esto組織專家們從采購(gòu)、開(kāi)發(fā)、物流、生產(chǎn)和人力資源多角度展開(kāi)合作，以跨部門(mén)的工作方式，借助3D建模和虛擬仿真等技術(shù)手段優(yōu)化廠房布局，通過(guò)工廠技術(shù)協(xié)作和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的優(yōu)化程序和調(diào)整核心流程大幅縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間。
3、Festo：多品種、小批量的生產(chǎn)
根據(jù)介紹，F(xiàn)esto由于擁有不用的客戶，因此其訂單類型非常的多，生產(chǎn)模式是按訂單生產(chǎn)，每個(gè)訂單批量都不大，zui大的訂單不超過(guò)3000個(gè)。因此其對(duì)生產(chǎn)柔性化的要求非常高。
Festo新工廠以電子看板結(jié)合MES系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)配大量高精度金屬加工機(jī)床和管材切割設(shè)備；以自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)和物流小車完成物料傳輸保證電子制造的靈活、快速和批量；以條碼識(shí)別、平板電腦和配合裝配管理系統(tǒng)確保人工裝配過(guò)程中訂單、母件與工件的準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)、定制化產(chǎn)品圖示和后期追溯。
尤為引人注目的是位于四樓的精密裝配線，這條生產(chǎn)線設(shè)置八個(gè)生產(chǎn)單元，可控制和執(zhí)行用于組裝各種閥的運(yùn)動(dòng)序列。包括噴涂外殼潤(rùn)滑脂、壓入閥芯和彌合密封，以及確保各過(guò)程監(jiān)控程序的運(yùn)行。生產(chǎn)單元的硬件和軟件由Festo自動(dòng)化專家采用模塊化設(shè)計(jì)方法創(chuàng)建，且彼此互聯(lián)互通。各個(gè)過(guò)程自主進(jìn)行設(shè)置，而各個(gè)單元的接口則采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，可完成生產(chǎn)單元的更換或擴(kuò)展。在歐盟法規(guī)的允許下，F(xiàn)ESTO研發(fā)的一款機(jī)器人，該機(jī)器人無(wú)防護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作。這類機(jī)器人適合做諸如上料等枯燥的工作，防止人工出錯(cuò)。針對(duì)訂單的裝配設(shè)備更換，無(wú)需另行規(guī)劃時(shí)間空擋，系統(tǒng)會(huì)在循環(huán)時(shí)間內(nèi)自行更換，已經(jīng)具備了工業(yè)4.0所倡導(dǎo)的柔性生產(chǎn)的重要特征。
圖3 UVUG模組化自動(dòng)生產(chǎn)裝配線
在節(jié)能方面，可以收集機(jī)加工中產(chǎn)生的熱量，為工廠的其他樓層提供熱源或通過(guò)熱交換制冷。生產(chǎn)計(jì)劃方面，著重瓶頸資源的計(jì)劃安排。廠內(nèi)物流是基于看板供貨。使用的機(jī)床，主要有CHIRON(德國(guó)zui大的機(jī)床企業(yè))、德碼吉等。在設(shè)備維修方面，已實(shí)現(xiàn)完整的信息管理，包括設(shè)備信息、設(shè)備相關(guān)維修維護(hù)說(shuō)明。當(dāng)查詢某設(shè)備資料時(shí)，可以很快找到該設(shè)備的所有資料，如需要備件更換，可以在線查詢備件庫(kù)存情況，如無(wú)庫(kù)存，還能自動(dòng)生成備件采購(gòu)訂單，非常方便。
圖4 人機(jī)協(xié)作在Scharnhausen新技術(shù)工廠已成為現(xiàn)實(shí)
4、Festo：重視創(chuàng)新與培訓(xùn)
在工程大樓的頂層，專設(shè)的員工培訓(xùn)教室設(shè)置有與產(chǎn)線相配合的裝配和檢測(cè)等各種工作臺(tái)，保證員工能在與實(shí)際生產(chǎn)條件一致的設(shè)備環(huán)境下，結(jié)合生產(chǎn)需求，有針對(duì)性的快速提升勞動(dòng)技能。“頭腦風(fēng)暴”教室則展開(kāi)針對(duì)生產(chǎn)與研發(fā)的各項(xiàng)創(chuàng)新思路交流，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)靈感思路的共享，體現(xiàn)著對(duì)創(chuàng)新和人才的高度重視。
5、小結(jié)：
中國(guó)制造2025及智能制造強(qiáng)調(diào)對(duì)制造的智能化，F(xiàn)esto工業(yè)4.0實(shí)踐的新成果，蘊(yùn)含的創(chuàng)新、務(wù)實(shí)與堅(jiān)持的企業(yè)精神，則更值得中國(guó)制造業(yè)學(xué)習(xí)與借鑒。
圖5 考察團(tuán)成員合影
6、小花絮：
有人說(shuō)，zui能體現(xiàn)一個(gè)企業(yè)福利的地方，企業(yè)的食堂是可信度zui高的地方。根據(jù)當(dāng)?shù)叵驅(qū)У慕榻B，德國(guó)斯圖加特zui為出名的就是堵車，不幸的是，這次去的過(guò)程中就遇到了，打亂了原先在外用午餐的計(jì)劃。
圖6 餐具自動(dòng)回收裝置
在經(jīng)過(guò)黃總及當(dāng)?shù)叵驅(qū)У臏贤?，F(xiàn)esto公司為考察團(tuán)成員提供了豐盛的午餐，也讓考察團(tuán)成員通過(guò)另外一種方式體驗(yàn)了Festo公司的文化。給人印象zui深的是，餐廳中的餐具回收系統(tǒng)。根據(jù)企業(yè)介紹，廚房就可以自動(dòng)清洗并進(jìn)行分類。廚房都能做到如此水平，何況其生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，這也為接下來(lái)的參觀提升了不小的期待。zui后也證明，來(lái)此企業(yè)真是不虛此行。
