中德人工智能創(chuàng)新工場的建立 具有開啟下一征程的深遠意義

如今，為搭建一個激發(fā)創(chuàng)新思維的平臺、協(xié)助國內(nèi)制造業(yè)滿足下一階段的產(chǎn)業(yè)競爭需求，KIT中國研究院在中德兩國政府及其產(chǎn)學(xué)研界合作伙伴的支持下，共同建立了“中德人工智能創(chuàng)新工場”，以期朝著智能制造更進一步，依托人工智能創(chuàng)新工場，從工業(yè)機器人到虛擬現(xiàn)實輔助系統(tǒng)，來展示人工智能技術(shù)所能提供的可能性。

裝配銜接智能

從工業(yè)4.0展示創(chuàng)新中心到如今的人工智能創(chuàng)新工場，核心的變化來自于數(shù)據(jù)，即利用不斷增加的可用性數(shù)據(jù)來有效地優(yōu)化生產(chǎn)流程。剛剛揭牌的GAMI創(chuàng)新工場展示了一條完整的液壓閥裝配流水智能產(chǎn)線，其中包含了工業(yè)4.0的各種不同應(yīng)用技術(shù)，實現(xiàn)多品種小批量的訂單生產(chǎn)。尤為值得關(guān)注的是，該產(chǎn)線在智能制造方面集成了VR/AR、模擬仿真、云與大數(shù)據(jù)計算以及人機協(xié)作等代表性技術(shù)。不過，這些AI技術(shù)需要高度靈活的組件裝配線加以無縫銜接——德國item則為這一場內(nèi)智能制造過程提供了高效靈活的裝配基礎(chǔ)。

item 是工業(yè)應(yīng)用方面裝配組件系統(tǒng)的先驅(qū)和全球市場領(lǐng)導(dǎo)者。如今，item的產(chǎn)品系列包括超過 3000 個為機械設(shè)備、工作臺、自動化解決方案和精益生產(chǎn)應(yīng)用而設(shè)計的高品質(zhì)組件。在人工智能創(chuàng)新工場中，item的精益裝配系統(tǒng)聯(lián)合數(shù)字化車間管理系統(tǒng)、電子防呆防錯系統(tǒng)、看板系統(tǒng)和無人AGV等，搭建了一條單件流生產(chǎn)示范線，無需換型實現(xiàn)對90種不同型號產(chǎn)品的單件流生產(chǎn)。Item帶來的符合人體工學(xué)及流程平衡的精益產(chǎn)線設(shè)計，可靠、高效而靈活的模塊化工作臺和內(nèi)部輸送組件，都給筆者留下了極其深刻的印象。

“item ergologistic結(jié)合了人體工學(xué)與內(nèi)部物流的先進設(shè)計理念，將人體工學(xué)工作臺的優(yōu)勢與不間斷的材料補給相結(jié)合，使得工人們能夠完全將精力集中在液壓閥的裝配工作上”，item公司銷售總監(jiān)Florian說道，“標準容器內(nèi)的小零件可以從后方一路滑行到操作側(cè)裝有擋邊的托盤內(nèi)。運輸推車也采用與工作臺相同的模塊化部件制造，這樣，可以方便地對兩者進行調(diào)整，以實現(xiàn)平滑的轉(zhuǎn)移。”

精益啟航未來

精益生產(chǎn)是智能制造的基礎(chǔ)步驟之一，因為智能制造不可能建立在低效的生產(chǎn)模式之上。精益生產(chǎn)最早就是面向多品種小批量的個性化需求而設(shè)計的，其兩大支柱就是“準時化”與“智能自動化”。如今，精益已經(jīng)演變?yōu)橐环N涉及營銷、研發(fā)、供應(yīng)鏈、生產(chǎn)、流程乃至創(chuàng)業(yè)的全價值鏈的精益管理理念和方法，帶動了全球產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型，從制造業(yè)到服務(wù)業(yè)，其追求的“創(chuàng)造價值消除浪費”的思想、方法和工具促進了生產(chǎn)資源的優(yōu)化配置，獲得質(zhì)量、效率和反應(yīng)速度的快速提升。

作為精益生產(chǎn)的典型代表，單件流（One Piece Flow）成為item搭建的裝配線的展示重點之一。從螺釘、螺母、閥蓋的零件開始，經(jīng)過螺紋連接、壓裝和密封件裝配等工序，最終組裝完成液壓閥產(chǎn)品，單件流的生產(chǎn)模式通過合理的制訂標準生產(chǎn)流程并安排好每個工序的人員量、設(shè)備量，使每個工序耗時趨于一致，以達到縮短生產(chǎn)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少轉(zhuǎn)運消耗的目的。在item看來，人體工學(xué)的合理性與內(nèi)部物流的高效性結(jié)合，正是完成單件流生產(chǎn)的重要保障。

“首先我們必須保證任何流程不會延遲”，F(xiàn)lorian說道，“關(guān)鍵點在于對工作臺上的工人進行材料補給。對補給系統(tǒng)進行有效管理，盡可能少的干擾手工裝配工人的生產(chǎn)作業(yè)，是精益生產(chǎn)中一個不可或缺的重要部分?！备鶕?jù)FIFO（先進先出）流程和準時化程序，item通過盡可能大的標準容器為工作臺供應(yīng)材料，而且還不需要進行分揀。同時item也會通過抓取容器和抓取盤的型材結(jié)構(gòu)，構(gòu)建出與各個工業(yè)工作臺直接聯(lián)系的接口。

只有在任何流程都不會延遲的情況下，裝配人員才能夠完全利用工業(yè)工作臺上人體工學(xué)的潛能。在此基礎(chǔ)上，item還為現(xiàn)場裝配提供高度可調(diào)的電動工作臺，可以讓員工在裝配作業(yè)時輕松的切換坐姿或站姿。因為身高的不同，員工們可以選擇最適合他們的工作臺高度?！拔覀冎饕P(guān)注的并不是提供更舒適的工作條件，而是從長遠角度讓手工裝配員維持高生產(chǎn)效率”，F(xiàn)lorian表示。

只有把經(jīng)過人體工學(xué)優(yōu)化的手工生產(chǎn)步驟和完美互連的內(nèi)部物流系統(tǒng)的省時性無縫結(jié)合，生產(chǎn)流程的效率才能夠得以顯著提高。而精益生產(chǎn)的實現(xiàn)，方能幫助員工調(diào)動自己的全部才能，持續(xù)的用更短的時間完成更高的生產(chǎn)質(zhì)量。

時值GAMI成立十周年之際，人工智能創(chuàng)新工場的建立頗具開啟下一征程的深遠意義。對item而言，其領(lǐng)先的裝配組件系統(tǒng)技術(shù)，正在賦能企業(yè)精益生產(chǎn)，使其在數(shù)字化和智能制造的大旗下，揚帆起航，駛向未來。