工业4.0初探:舍弗勒南京工厂开启智能制造探索之路

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在舍弗勒南京工厂直线导轨部门,有一条滑块产品装配线,舍弗勒将这条生产线按照“工业4.0”的原则打造为全球POKA-YOKE防差错标杆生产线。

“零缺陷”和“零投诉”

这条滑块装配线于2015年引进并在当年4月份正式量产,截至目前已完成组装生产了50,000多个滑块,至今未收到一起客户投诉,做到了真正的“零缺陷”。这条高度融合了精益生产理念的装配线经过舍弗勒法国工厂、罗马尼亚工厂和南京工厂三个工厂共同协作,*后由法国SMB制造,建设性地把工业4.0理念付诸于实施,打造成了一条既能确保质量,又能实现高度定制化的生产线。与传统的生产方式不同,拥有全新生产理念的滑块装配线采用了单件流的方案以减少在制品数量和通过时间。装配线呈U型,包括4个工位和12个装配步骤。160多种零部件可以全部储存于装配线料盒中,生产线能够“零”换装生产159种标准型号的滑块。这条滑块装配线还是一条非常有柔性的产线,能够实现小批量定制化生产甚至是单一产品生产,极大提高了生产效率。

POKA-YOKE日文名为ポカヨケ,中文为“防误防错”(Error & Mistake Proofing),或称愚巧法或防呆法,即在失误发生前即加以防止。它是一种在作业过程中采用自动作用(动作、不动作)、报警、提醒(标识、分类)等手段,使作业人员不特别注意或不需注意也不会失误的方法。

人、机器和产品的高度互联

工人扫描生产工单上的二维码后,整条生产线就被激活,当装有待装配产品的工件托盘经过每个工作站点的时候,对应正确的料盒会自动打开,防止工人错误拿取物料。一些重要的工作站点配有感应器,防止没有完成规定动作的产品流到下一个工作站,同时每个站点都配有指示灯,告知工人在正确的位置完成生产动作。像这样的防呆解决方案,整条产线一共有16个之多,以防止任何可能出现的小错误。*终每一个成品滑块上刻有****的二维码信息,可以追溯到每一个滑块的生产信息。

这一切都是由产线上配备的4台工业电脑和2台微型电脑自行控制的。“这是人、机器和产品的高度互联,是工业4.0的核心工具,真正摒除了所有的人为因素,做到智能生产。而这也是未来生产的发展方向。”直线导轨部门经理宋金尧说。

射频识别(RFID)技术的成功应用

装配线旁的物料“超市”能够及时、持续地供给产线,在装配线需要物料时,工人会前往“超市”进行取料并进行补给。在找到对应库位取料前,生产线工人会拿着贴有电子标签的空料盒,靠近货架边上安装着的RFID***进行扫描。此时物料超市的库位主副指示灯瞬间都亮了,提示工人需要添加的物料的准确库位位置。

而在此之前,工人需要查看空料盒上的纸质标签,花费很长时间去寻找并核对库位及物料描述,同时有一定的风险取错物料。现在换成电子标签,通过射频感应识别,快速而精准定位了所需物料位置,极大地缩短了取料时间,同时起到预防错误发生(POKA-YOKE)的作用,从而大大提高了整体生产率。

接下来,南京工厂还将深入开发RFID技术与生产、物流、质量、维修管理等相结合的各种可能性。“设想一下,当RFID技术推广到工厂的各个关键领域后,生产过程的每一个细节都变成可采集、可分析的数据。所有数据均通过传感器进行采集,与信息系统融合,并传到云计算数据中心进行存储、分析,形成可自律操作的智能生产系统。这就是工业4.0的特性之一。”宋金尧说。

“再比如,在设备运行过程中,不可避免会有自然磨损发生,从而导致产品品质发生一定的变化,传统生产线很难实时对这些磨损进行调整。有了信息物理系统后,就可以实时监测到生产过程中出现了哪些故障,哪里需要配件,从而对生产过程中的种种因素进行*大限度地**控制。”“我们在直线导轨滑块装配线上的实践充分考虑了数字化生产和舍弗勒对‘未来工厂’的探索。我相信通过这成功的一小步,我们可以在将来做得更好,进行更大范围的推广和实践。”舍弗勒南京工厂厂长蒋勇说。

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