如果說(shuō)智能制造是一場(chǎng)席卷全球的浪潮，那么中國(guó)無(wú)疑正在成為這一浪潮中的漩渦之地。在中國(guó)各類智能制造示范工廠、創(chuàng)新中心如雨后春筍般涌現(xiàn)的過(guò)程中，2018年11月8日揭牌的蘇州中德人工智能創(chuàng)新工場(chǎng)，卻是背景雄厚、積累豐富和相當(dāng)具有看點(diǎn)的一個(gè)。早在2008年，德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的wbk生產(chǎn)技術(shù)研究所在中國(guó)成立了全球先進(jìn)制造研究所（GAMI），并于2015年底進(jìn)一步成立了中德工業(yè)4.0技術(shù)展示創(chuàng)新中心，成為當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)首家理論聯(lián)系實(shí)踐的創(chuàng)新中心。歷經(jīng)10年，GAMI在客戶卓越運(yùn)營(yíng)提升的關(guān)鍵領(lǐng)域：質(zhì)量、生產(chǎn)、供應(yīng)鏈、物流及全新的工業(yè)4.0領(lǐng)域，包括勞工安全、資源利用效率等企業(yè)社會(huì)責(zé)任領(lǐng)域，為客戶提供了一系列解決方案。
如今，為搭建一個(gè)激發(fā)創(chuàng)新思維的平臺(tái)、協(xié)助國(guó)內(nèi)制造業(yè)滿足下一階段的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)需求，KIT中國(guó)研究院在中德兩國(guó)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(chǎng)，以期朝著智能制造更進(jìn)一步，依托人工智能創(chuàng)新工場(chǎng)，從工業(yè)機(jī)器人到虛擬現(xiàn)實(shí)輔助系統(tǒng)，來(lái)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(chǎng)，核心的變化來(lái)自于數(shù)據(jù)，即利用不斷增加的可用性數(shù)據(jù)來(lái)有效地優(yōu)化生產(chǎn)流程。剛剛揭牌的GAMI創(chuàng)新工場(chǎng)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(shí)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(jì)算以及人機(jī)協(xié)作等代表性技術(shù)。不過(guò)，這些AI技術(shù)需要高度靈活的組件裝配線加以無(wú)縫銜接德國(guó)item則為這一場(chǎng)內(nèi)智能制造過(guò)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(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。如今，item的產(chǎn)品系列包括超過(guò)3000個(gè)為機(jī)械設(shè)備、工作臺(tái)、自動(dòng)化解決方案和精益生產(chǎn)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的高品質(zhì)組件。在人工智能創(chuàng)新工場(chǎng)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(cuò)系統(tǒng)、看板系統(tǒng)和無(wú)人AGV等，搭建了一條單件流生產(chǎn)示范線，無(wú)需換型實(shí)現(xiàn)對(duì)90種不同型號(hào)產(chǎn)品的單件流生產(chǎn)。Item帶來(lái)的符合人體工學(xué)及流程平衡的精益產(chǎn)線設(shè)計(jì)，可靠、高效而靈活的模塊化工作臺(tái)和內(nèi)部輸送組件，都給筆者留下了極其深刻的印象。
itemergologistic結(jié)合了人體工學(xué)與內(nèi)部物流的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念，將人體工學(xué)工作臺(tái)的優(yōu)勢(shì)與不間斷的材料補(bǔ)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(shuō)道，標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)輸推車也采用與工作臺(tái)相同的模塊化部件制造，這樣，可以方便地對(duì)兩者進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)平滑的轉(zhuǎn)移。
精益啟航未來(lái)
精益生產(chǎn)是智能制造的基礎(chǔ)步驟之一，因?yàn)橹悄苤圃觳豢赡芙⒃诘托У纳a(chǎn)模式之上。精益生產(chǎn)最早就是面向多品種小批量的個(gè)性化需求而設(shè)計(jì)的，其兩大支柱就是準(zhǔn)時(shí)化與智能自動(dòng)化。如今，精益已經(jīng)演變?yōu)橐环N涉及營(yíng)銷、研發(fā)、供應(yīng)鏈、生產(chǎn)、流程乃至創(chuàng)業(yè)的全價(jià)值鏈的精益管理理念和方法，帶動(dòng)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(jià)值消除浪費(fèi)的思想、方法和工具促進(jìn)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（OnePieceFlow）成為item搭建的裝配線的展示重點(diǎn)之一。從螺釘、螺母、閥蓋的零件開始，經(jīng)過(guò)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(guò)合理的制訂標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)流程并安排好每個(gè)工序的人員量、設(shè)備量，使每個(gè)工序耗時(shí)趨于一致，以達(dá)到縮短生產(chǎn)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少轉(zhuǎn)運(yùn)消耗的目的。在item看來(lái)，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(huì)延遲，F(xiàn)lorian說(shuō)道，關(guān)鍵點(diǎn)在于對(duì)工作臺(tái)上的工人進(jìn)行材料補(bǔ)給。對(duì)補(bǔ)給系統(tǒng)進(jìn)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(gè)不可或缺的重要部分。根據(jù)FIFO（先進(jìn)先出）流程和準(zhǔn)時(shí)化程序，item通過(guò)盡可能大的標(biāo)準(zhǔn)容器為工作臺(tái)供應(yīng)材料，而且還不需要進(jìn)行分揀。同時(shí)item也會(huì)通過(guò)抓取容器和抓取盤的型材結(jié)構(gòu)，構(gòu)建出與各個(gè)工業(yè)工作臺(tái)直接聯(lián)系的接口。
只有在任何流程都不會(huì)延遲的情況下，裝配人員才能夠完全利用工業(yè)工作臺(tái)上人體工學(xué)的潛能。在此基礎(chǔ)上，item還為現(xiàn)場(chǎng)裝配提供高度可調(diào)的電動(dòng)工作臺(tái)，可以讓員工在裝配作業(yè)時(shí)輕松的切換坐姿或站姿。因?yàn)樯砀叩牟煌?，員工們可以選擇最適合他們的工作臺(tái)高度。我們主要關(guān)注的并不是提供更舒適的工作條件，而是從長(zhǎng)遠(yuǎn)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(guò)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(shí)性無(wú)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(shí)現(xiàn)，方能幫助員工調(diào)動(dòng)自己的全部才能，持續(xù)的用更短的時(shí)間完成更高的生產(chǎn)質(zhì)量。
時(shí)值GAMI成立十周年之際，人工智能創(chuàng)新工場(chǎng)的建立頗具開啟下一征程的深遠(yuǎn)意義。對(duì)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(yáng)帆起航，駛向未來(lái)。
