奥迪开启模块化组装时代

2017-06-16 14:04:03
来源:未来视界
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奥迪正致力于实现后生产线时代的愿景,正在形成一种全新的生产概念:模块化组装。奥迪希望借此提升生产的灵活性和效率,应对生产活动中不断增长的复杂性和多元性。

模块化组装

任何一位喜爱loft的人都会彻底地爱上这座很有规模的百年厂房。它的墙壁被刷成了白色,阳光从三面墙上的落地窗涌入屋内,屋内坚实的柱子支撑着屋顶。这座位于英戈尔施塔特北部的厂房以前是一座纺织厂,而今,在奥迪的帮助下,这里变成了奥迪的一家致力于模块化组装的初创公司:这家挂着四环标志的汽车企业正在着手实践后生产线时代的愿景,一种崭新的、智能的、高度灵活的生产概念正在形成。

100多年前,亨利•福特提出了严格的贯续生产概念,时至今日,这种概念仍然在主导大批量生产。在奥迪英戈尔施塔特工厂——欧洲第二大汽车工厂——每隔30秒就有一辆汽车驶离生产线,它要么是A3或Q2,要么是A4或A5。生产线依旧是高效生产的代名词。费比安(Fabian Rusitschka)解释说:“几十年来,这都是最佳的方法,但是现在我们要再考虑考虑了。”

费比安

费比安是这家在老纺织厂厂房里诞生的初创公司的三名合伙人和管理者之一。2016年3月以前,这位机械工程师曾在奥迪生产部下辖的科技发展与创新部工作,后来,他还参与了“未来组装”的项目。再之后,在他的部门领导阿洛伊斯•勃兰特(Alois Brandt)以及分管生产部和公司物流的董事会成员胡伯特•沃尔特尔(Hubert Waltl)博士的积极支持下,他走上了创业之路。

“我们原先希望找到为我们的项目开发和制造这些设备和中控系统的供应商”,费比安说。“但是我们怎么都找不到,于是我们决定自己来做,所以成立了arculus——奥迪在这个特殊领域的首家公司。”

小型初创公司的运作效率要比大型公司高很多。arculus公司仅有7名年轻的雇员——都是费比安个人朋友圈里的软件和机器人方面的专家。“简单的公司架构和决策流程意味着我们具有极高的效率”,法比安说。阿洛伊斯•勃兰特解释到:“arculus 的人们对他们从事的工作斗志昂扬,热情高涨。我们为他们提供了与奥迪公司对接的专家,这些专家对复杂生产中的需求有着全面的了解,并负责问题的决策。”

无人驾驶系统(DTS)

那么现在都有哪些过时的东西是奥迪想要从传统生产线上摒弃的呢?费比安思考良久后说到:“近些年来,多元化的生产需求涉及面越来越广。它是由客户的需求、国际市场的差异以及新动力系统科技的发展所导致的,这种趋势只会发展得更快。面对繁杂的生产需求,僵化的贯续式生产线越来越难以招架,将新的生产工序加入在产的贯续式生产线也越来越难。在目前情况下,如果要对生产线做大的改动就必须停止整条生产线,这样做会浪费大量的时间和金钱。”

在奥迪的英戈尔施塔特工厂,生产线以90秒的固定时间间隔运转,这就意味着生产线上的许多部分是空闲的。比如固定加热系统的安装只会涉及部分车型。“车载设备的种类越丰富,生产线上的车型越多,生产线的空闲就会越长”,费比安解释到。“以奥迪A3 Sportback e-tron为例。在工厂中,一辆这样的车会经过名为‘漫步’的加工区间,被安装上专用的电子组件。而非e-tron版的A3则要在待装线上多绕一圈。这样一来会拖慢所有版本奥迪A3的生产。”

工作站

模块化组装可以破解这些难题,它是一种脱胎换骨的、颠覆性的概念。“我们正在摒弃固定节奏的生产线,正在将生产线分割成一个个独立的工序”,费比安解释到。“目前,A3/Q2生产线有大约160道加工工序。在模块化组装的概念下,我们正将这些工序分解到大约200个有独立空间的工作站中。一个工作站只需一到两名工人就可以操作。每个工作站的加工用时都有明显的差异,从60秒到240秒不等。而且它们的加工流程也更加灵活——在安装两座版轿车的门密封条时,它的用时只有安装4座版的一半。另外装配工的工作节奏也更加连贯,不用再跟随生产线走动,省去了走回原处的麻烦。”

在配有高大窗户的宽阔厂房内,arculus团队正在搭建4个工作站用于原理演示。三架白色车体被置于无人驾驶系统(DTS)上。“无人驾驶运输系统是模块化组装的支柱”,费比安解释说。“无人驾驶运输系统的运输队伍会被分成两组——一组负责在各个工作站之间运输车体,另一组负责小到螺丝大到车顶的各种部件的运输。”

中央电脑通过无线通信网定位并控制无人驾驶运输系统中的各个单元,精度可以达到厘米级。中央电脑是模块化组装的操盘手。它无时不洞察着生产的各种状况和每一个细节。它清楚每一台车辆的组装进程,知道各个工作站都需要哪些部件,需要在何时以哪种方式将部件运送过去。中央电脑做出的决策高度灵活。举例来说,如果某一个无人驾驶运输单元在接近一个被占用的工作站时,中央电脑就会将其调配到其他空闲的工作站。这对于客户而言没有任何区别,因为没人会关心他的汽车是在某个工作站先完成行李舱架的电镀还是在另一个工作站先装配车门密封条。

费比安解释到:“模块化组装的本质是利用好时间和空间的动态变化,通过不变的路线网应对恒变的生产状况。我们的管理员得像国际象棋选手那样思考问题——始终要多看几步棋。”目前名为“超级市场”的系统被整合进了组装区,这一系统目前负责分拣零部件并将它们运送到组装位置。

奥迪正在努力将模块化组装融入批量生产。沃尔夫冈•克恩(Wolfgang Kern)负责奥迪与初创公司在模块化组装上的对接。“虽然模块化组装的组装功能区要比目前的生产线占用更多的地方,但是如果将它的物流功能也计算上,模块化组装要比目前的生产线占用更少的空间。”克恩说。

如果将整个系统都考虑在内,奥迪认为模块化组装能够提升大约20%的生产率,并且还会带来附加的“X”利好。随着日后多元化生产的持续兴起,这种“X”利好会不断扩大。“举例来说,我们可以为RS车型专门设立特殊的工作站”,沃尔夫冈•克恩说。“如果RS有了新的变体车型,比如e-tron车型,我们可以在不耽误生产的情况下有针对性的改变个别工作站的属性。”

模块化组装的概念具有合理性,厂房中的原理演示也从总体上说明此概念是适合运作的。奥迪已经为模块化组装的应用做好了计划。

然而,计划的具体实施将遇到多大的困难?项目负责人费比安笑道:“做为一家刚刚诞生的公司,我们还在起步阶段。不过我们已经意识到了一件事情:真正的挑战是如何化繁为简。”

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