每年德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)期間，德國(guó)總理默克爾都會(huì)帶全球政要參觀費(fèi)斯托的展臺(tái)，向他們介紹費(fèi)斯托的仿生動(dòng)物黑科技。但很多人并不知道的是，這家公司還有工業(yè)4.0代表性工廠，那就是費(fèi)斯托（Festo）Scharnhausen技術(shù)工廠。這個(gè)新工廠于2015年建成，位于德國(guó)工業(yè)中心地帶，主要生產(chǎn)閥、閥島和電氣產(chǎn)品，總投資超過7000萬歐元。
Festo的仿生機(jī)器人
那這樣一家德國(guó)工業(yè)4.0的代表性企業(yè)，背后的工廠有怎樣的不一樣？帶著這樣的疑問，記者走進(jìn)了Scharnhausen工廠。
Scharnhausen工廠的相關(guān)負(fù)責(zé)人就工廠的培訓(xùn)、節(jié)能環(huán)保、物流、個(gè)性化生產(chǎn)、全自動(dòng)化生產(chǎn)線以及工廠的人性化設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
1、初印象：人少，一個(gè)不像工廠的工廠
雖然Scharnhausen工廠是一座高度自動(dòng)化工廠，具有很多高精尖科技，不過跟國(guó)內(nèi)很多廠區(qū)不一樣的是，來訪只需要登記并沒有安檢的流程。
值得一提的是，Scharnhausen工廠控制汽車出入的大門就是黑科技：一套仿生設(shè)備，可自動(dòng)變化形狀。
進(jìn)入工廠，整個(gè)第一印象就是人少，不過考慮到時(shí)上班時(shí)間，廠區(qū)外面沒有人也是可以理解的，但隨后在進(jìn)入廠區(qū)之后，延續(xù)了這種感覺，工人的確不多。
據(jù)介紹，整個(gè)工廠分為4層，面積66000平米，人數(shù)1200人，工人1000人左右，工人們實(shí)行三班制，在一個(gè)班次上班的工人也就400人。
2、可隨時(shí)動(dòng)手學(xué)習(xí)
進(jìn)入工廠，我們首先參觀的是費(fèi)斯托的CP Factory，雖然這一個(gè)僅僅220平米的大房間，但費(fèi)斯托的工作人員表示，這里有一條完全真實(shí)的自動(dòng)化生產(chǎn)線，在這間屋子可完成多達(dá)100項(xiàng)培訓(xùn)內(nèi)容，包含了從理論到實(shí)踐的全部?jī)?nèi)容。
與一般傳統(tǒng)的培訓(xùn)不一樣的是，基于"培訓(xùn)三分一是理論，三分之二是動(dòng)手"的理念，費(fèi)斯托的培訓(xùn)可以日常工作中隨時(shí)靈活進(jìn)行試點(diǎn)培訓(xùn)、產(chǎn)品培訓(xùn)與流程培訓(xùn)，并直接通過在真實(shí)的操作來完成。
3、節(jié)能貫徹到骨子
在節(jié)能方面，Scharnhausen工廠也具有很多特色。工作人員表示，整個(gè)工廠的能源系統(tǒng)建設(shè)投資超過200萬歐元，并在一年半的時(shí)間內(nèi)收回了成本，目前工廠20%的電力來自能源回收。
在整個(gè)工廠中，電鍍和空氣壓縮機(jī)的能源消耗巨大。對(duì)于電鍍，建廠之初就將這一工藝集中于廠區(qū)之內(nèi)，通過巧妙絕緣的電解池如今每小時(shí)可以節(jié)省約15,000立方米的排氣量。
而對(duì)于壓縮機(jī)，則通過降低壓力水平等方式解決。工作人員表示，每降低1巴壓力，便可節(jié)約5%的能源。
所有用電設(shè)備，如熱電聯(lián)產(chǎn)、鍋爐、制冷設(shè)備、泵站或者壓縮空氣中心位于一座單獨(dú)建筑當(dāng)中。從這座技術(shù)中心向各個(gè)生產(chǎn)層面輸送熱量、冷氣、冷卻水與壓縮空氣，并形成循環(huán)利用。
此外，廠區(qū)對(duì)全部消耗數(shù)據(jù)以及單獨(dú)設(shè)備的功能進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，這些數(shù)據(jù)匯總于一套中央管理系統(tǒng)之中，通過這一系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制。
4、全自動(dòng)化的生產(chǎn)線
最重磅的是參觀自動(dòng)化生產(chǎn)線。目前，Scharnhausen工廠共有7條自動(dòng)化的生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線的成本約為400-450萬歐元，每天生產(chǎn)閥3萬個(gè)。
除了進(jìn)料以外，這個(gè)生產(chǎn)線整個(gè)過程完全是自動(dòng)化完成。記者發(fā)現(xiàn)，每一條生產(chǎn)線基本只有一個(gè)工人，這個(gè)工人的主要工作是對(duì)檢測(cè)設(shè)備，解決可能的故障，保證生產(chǎn)線正產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
5、人和機(jī)器人和諧相處
隨著大規(guī)模工業(yè)機(jī)器人的使用，人如何與機(jī)器人和諧相處，保證人的安全，正成為一個(gè)重要的命題。在Scharnhausen工廠，記者發(fā)現(xiàn)這一幕正在上演，在一個(gè)生產(chǎn)區(qū)，一個(gè)裝配機(jī)器人和一個(gè)工人和諧相處。據(jù)透露，這是德國(guó)為數(shù)不多的無需安全防護(hù)網(wǎng)便可在員工身邊進(jìn)行工作的機(jī)器人之一。
工廠工作人員透露，這個(gè)機(jī)器人名叫USCHI，在德文中，USCHI是一個(gè)女性，表示慢慢吞吞的意思。名字雖然很慢，但在實(shí)際工作中，它并不慢，只有當(dāng)人距離它5cm的時(shí)候，就變慢了，太近則會(huì)完全停止。
據(jù)透露，這是一套由Kuka（負(fù)責(zé)提供機(jī)器人）、MRK（負(fù)責(zé)安全）、Fetso（自動(dòng)化控制）以及M ?KO（設(shè)備集成商）四方協(xié)作的產(chǎn)物。
6、高效的物流體系
在Scharnhausen工廠里，記者發(fā)現(xiàn)，大部分貨物的流動(dòng)都是自動(dòng)完成。工作人員介紹，在實(shí)現(xiàn)更多自動(dòng)化的同時(shí)，在工廠的設(shè)計(jì)之初，便對(duì)整個(gè)工廠的價(jià)值流進(jìn)行了系統(tǒng)分析，實(shí)現(xiàn)毛坯件從貨物進(jìn)場(chǎng)到成品出廠的訂貨至交貨流程內(nèi)的閑置時(shí)間可以獲得檢測(cè)與最小化。
最終，部件進(jìn)貨、鋸切、機(jī)械加工、去毛刺、清潔、電鍍的運(yùn)輸路徑獲得了明顯縮短。例如，在生產(chǎn)DGSL小型氣動(dòng)滑塊的過程中，總運(yùn)輸距離從以前的 32公里縮短到僅240米，吞吐時(shí)間也縮短了66%。
7、震撼的個(gè)性化生產(chǎn)線
在參觀一條非完全自動(dòng)化的生產(chǎn)線時(shí)，記者發(fā)現(xiàn)，從生產(chǎn)線完成的每一件產(chǎn)品都不一樣。
據(jù)工作人員介紹，在閥向閥島的組裝中，手工加工依舊十分重要，在某些產(chǎn)品中可以根據(jù)客戶需要在最短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)1040種變型，這相當(dāng)于1后面有40個(gè)零，并且，這些產(chǎn)品都可以在24小時(shí)內(nèi)提供。
這種個(gè)性化如何實(shí)現(xiàn)的呢？借助SAP ME系統(tǒng)，每一個(gè)設(shè)備都有一個(gè)獨(dú)特的二維碼，每一個(gè)流程通過掃描二維碼即可知道需要安裝的零件，幫助工人完成個(gè)性化生產(chǎn)。
8、人性化的工廠
在參觀的過程中，記者注意到，整個(gè)工廠的燈光設(shè)置顏色很特別。問其奧妙得知，這個(gè)燈光完是按照自然化的方式設(shè)計(jì)，可以幫夜晚的工人獲得類似陽(yáng)光的光線。
此外，燈光在夜班員工下班的前2小時(shí)，開啟模擬太陽(yáng)下山的模式，調(diào)節(jié)工人的生理狀態(tài)，以幫助工人在下班后迅速進(jìn)入睡眠模式。
寫在最后
雖然Scharnhausen工廠還不是一家完完全全的自動(dòng)化工廠，在不少環(huán)節(jié)依然有人工參與。但顯然，工業(yè)4.0的很多理念已在這個(gè)工廠落地：?jiǎn)T工與靈活機(jī)器人進(jìn)行安全交互已經(jīng)運(yùn)行了兩年；非常透明的能源流動(dòng)和管理系統(tǒng)；機(jī)器的數(shù)據(jù)化并可通過移動(dòng)端隨時(shí)管理和操作，這些對(duì)國(guó)內(nèi)的工業(yè)4.0實(shí)踐都有很好的借鑒意義。
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