工业4.0时代汽车行业如何实现个性化定制?
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  在这个方面最容易想到的例子自然就是汽车行业,因为很多人已经知道现在汽车整车厂的总装线已经可以做到多种车型的按订单生产、混合生产了,而且每台下线的车都是不同的,同时又不损失生产的节拍和效率。例如宝马汽车公司沈阳铁西的工厂就可以同时生产BMWX1和BMW3系的很多不同的型号。

  具体如何才能做到这样呢?是不是的确每一台车都是所有的东西完全不同的呢?这就要从汽车设计的标准化、平台化和模块化说起了。在BMW的生产线上,我们可以看到虽然生产的车型和型号不同,但是所有承载车身的工装是一致的,也就是说所有不同的车型和型号都可以通过同一条生产线来生产,从这一点我们就可以了解一点:实现小批量多品种甚至个性化定制的高效混合生产的前提是标准化。可以想象我们必须保证一些关键尺寸的标准化才有可能做到同样的产线不需要切换就可以混合生产。平台化和模块化更是为这样的生产模式提供了可能,BMWX1和BMW3是同一个平台,所以不但他们可以共用生产线,而且他们装配时大部分的模块也是通用的,这样既可以通过模块的选择搭配来产生多种满足不同用户需求的差异化的汽车,又可以让模块(不再是零部件而是模块)的数量大大地减少。

  在订单和生产流程的设计上也会有所不同。大家都知道汽车行业是JIT(准时生产)做得最好的行业,按需生产、物料按需供应、零库存是追求的目标。那么为了满足个性化或者小批量多品种的生产,当生产计划下达的时候我们再去按照生产计划去仓库准备物料显然是来不及的。为了真正实现按单个性化定制,每一台车的物料就必须是一对一事前准备好的了。这也就意味着为了履行一辆车的订单,在开始生产白车身之前的某个时间点上,就已经开始准备该车所有所需要的物料(模块)了,再按照该订单的配置一对一地把所有的物料关联在一起。换句话说,它们还都分散在生产线上、仓库里、供应商里的时候就已经是关联在一辆车上的了。当我们看到在进行白车身的生产的同时,已经按照这个订单在生产底盘系统、动力系统、内饰系统了。这一切都是经过生产信息化系统精确计算和跟踪的,以确保在总装线上开始总装的时候送来的所有的物料(模块)就是按照这个订单的配置准备的,不光是物流的型号,连送达的时间也必须精确地保证,以确保每辆车60秒的节拍而不耽误一秒钟。

  为了实现这样一套个性化定制的流程而又不损失节拍和效率,显然是需要在产品的设计、物料供应的设计、生产流程的设计以及生产线的设计上进行非常系统性的规划的。订单与车身、物料要精确地匹配,要保证供应的顺序还必须准时送达。而这个过程又涉及到不同的车间、不同的部门以及和供应商之间的有效协同,这样的复杂过程是不可能通过人的管理来精确做到的,这就必须有一套非常严谨的信息化系统去支撑这样的流程,同时生产线的设计也必须充分考虑到如何确保这样的流程的实施。

  为了实现这样的生产模式,必然需要投入大量的人力物力进行系统性的规划、设计、开发和实施。整车厂的投资往往几十甚至上百亿人民币,怎样才能做到在投资之前确信这样一个复杂的流程万无一失呢?为了更好保障整个供应和生产的流程,必须进行充分的仿真设计。

  例如,奥迪汽车公司的总装工厂的生产流程采用了Automod(应用材料公司的流程仿真软件),进行了为期一年的规划设计仿真和优化。在这一年中,奥迪通过不断地仿真来优化其流程和生产线设计,把各种可能出现的异常情况全部考虑进去,在各种状态和条件下运行这样的流程,观察工厂、物流和生产线的设计是否最优化,从而得到了这样一个可以支撑个性化定制的生产模式。所以在大型总装线上,仿真是不可缺少的一个环节。

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