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[德国商务考察]“德国工业4.0智能制造考察研学之旅”案例回顾

 

2018年10月由泽沃国际承办,国内某制造业企业家高管,前往德国,开启了为启8天的考察学习之旅,以下是活动纪要

第一站:宝马丁格芬工厂:自动化与柔性化生产的完美结合

 15日下午,考察团来到了位于德国慕尼黑东北的宝马丁格芬工厂。作为宝马集团全球最大的生产基地,丁格芬工厂从1973年开始就生产BMW品牌汽车,至今已有超过九百万辆汽车从这里下线。柔性化的生产模式渗透在丁格芬工厂的每一方面,除此之外,这里还是BMW旗舰车型的传统制造地与轻量化结构技术中心,以及BMW集团全球中央配送中心,由此可见丁格芬工厂在BMW集团的全球生产网络中具有的特殊地位。宝马丁格芬工厂是宝马集团最大的工厂,生产宝马五、六、七、八系的多种车型,也生产电池。

 除了生产核心车型,丁格芬工厂还是宝马汽车零部件的生产基地,产品包括冲压金属部件、座椅、底盘总成以及传动系统组件等。此外,丁格芬工厂还为劳斯莱斯车型生产铝制车身。目前,该工厂车身焊接车间正在进行大规模改造,电动汽车装配的大楼也在新建当中。

 

宝马丁格芬工厂

 

高度自动化与人机协作

 考察团参观了总装、车身焊接和冲压车间。冲压车间有两条自动冲压线,利用摆臂机器人上下料。其中一条冲压线四年前建成,每分钟可以开合18次,效率很高,另一条是每分钟开合13次。除此之外,冲压车间还采用了机器人对冲压件进行三维扫码和三维重建,对其形状进行精确测量,挑出不良品。冲压件检测合格之后,再利用AGV将冲压件成品运输到其它需要的工厂。冲压模具全自动更换,每次耗时仅需要3分钟。在车身焊接车间,针对宝马七系的铝材和炭纤维材料和高强度钢的车身,采用了多种机器人焊接新工艺。装配车间的大楼分为三层,底层进行车身和底盘及传动系统的合体(Wedding),中间一层是重要的装配线,上层完成车门的拆卸与装配,以及其它部件装配。其中,车身与底盘及传动系统的合体,采用了机器人自动定位、拧紧螺栓。同时,装配车间大量应用了助力设备。该工厂已经开始使用KUKA的协作机器人,机器与人工协同工作,增加了产线的柔性。

高度柔性生产线实现个性化定制

 柔性化的生产模式渗透在丁格芬工厂的每一方面,也给定制化客户带来了良好的购买体验。该厂生产的宝马车型几乎都是个性化订制,客户对于车辆发动机、颜色等专属定制不尽相同,客户在下单时根据实际需求选择相关性能参数,工厂按订单备料生产。

丁格芬工厂生产的宝马系轿车面向全球市场用户,不同地区的消费者需求差别较大,丁格芬都能较好满足,这得益于柔性化的生产。现场讲解员强调,即使在交付之前六天,客户还可以修改订单。每台车在装配过程中,都有一个绿色的盒子,里面是RFID芯片,记录了这台车的配置信息。在每个装配工位自动读取配置信息,按订单装配。

为了新车型的生产可以顺利融入现有的生产流程,同时满足生产标准化和灵活性的需求,宝马丁格芬工厂还专门构建了智能电力驱动模块化系统,从而满足搭载纯电动驱动系统或者插电式混合动力系统的当前车型和未来车型的要求。

 

柔性化的生产模式渗透在丁格芬工厂的每一方面

 

顺序送货(JIS)降低线边物料库存

 在传统制造工厂,由于物料供应通常会存在一定的不确定性,为安全起见,通常会在车间的线边,设置足够的物料储备,以避免物料短缺而导致异常停线。线边仓不仅占用了大量的车间空间,增加了车间物料的持有和维护成本,同时也不利于及时换线,降低了产线的柔性。

 宝马丁格芬工厂的装配车间的零件采取顺序送货(Just In Sequence)方式,考察团在现场基本见不到大量的线边零部件储备。装配车间要什么部件,其它车间、仓库或者零部件厂商就送什么部件,实际送货时也是按一定的频次进行送货。

顺序送货(JIS)对零部件的生产、工艺、物流等要求很高,特别是对内外部零部件供应方的供货节拍、生产节拍、响应时间、质量保证等方面的要求更为严格。丁格芬工厂采用了精益自动化系统,确保物料上下游供应链协调一致,为顺序送货(JIS)提供强有力的支持和保证。

 

考察团成员在宝马丁格芬工厂合影

 

 在参观完工厂后,考察团成员分享了他们的心得与体会。机械六院一位工程师认为,宝马丁格芬工厂整个厂区按照需求提前进行规划,并按照自己的节奏进行个性化定制,体现了德国制造企业的超强规划意识。中信戴卡一位经理认为,宝马丁格芬工厂的亮点是采用了机器视觉检测,例如底盘和冲压件的检测,同时在需要负重的岗位采用助力工具,比较人性化。

 

第二站:GE增材制造体验中心:构建增材制造生态系统 助力企业产品创新

 16日,考察团来到了位于德国慕尼黑GE增材制造(GE Additive)客户体验中心。GE增材制造中西区高级销售经理为我们介绍了GE推进增材制造技术发展的历程和取得的成效,以及GE完备的增材制造生态系统,目前GE旗下有激光和电子束两种熔融增材制造设备,已得到广泛应用,通过这次活动考察团收获颇多。

 

GE增材制造体验中心外景

 

走进GE增材制造客户体验中心

 GE增材制造客户体验中心位于德国慕尼黑,是GE目前在美国本土以外全球唯一的国际客户体验中心,约有200多名员工,其中包括技术人员和专业从事增材设计和生产的工程师。该中心已经安装了德国Concept Laser和瑞典Arcam EBM的多台增材制造机器设备,供客户亲身体验如何应用3D打印技术来设计和制造零部件、培训、分析以及给产品做试验验证,使客户能亲身体验增材制造所带来的价值。

GE增材制造客户体验中心内景(一)

GE增材制造客户体验中心内景(二)

 

 回顾GE增材制造发展历程,始于2010年,GE成立了航空增材团队,在2011年、2012年的时候,用增材制造的方式制造了第一个燃油喷嘴,一步步向更大的零件发起挑战;在2015之后,GE相继成立了增材制造促进中心、增材制造的技术中心以及GE增材制造事业部,同时并购了德国Concept Laser和瑞典Arcam EBM两家增材制造公司。

 

GE增材制造发展历程

 

 工业和医疗领域是GE增材制造业务的发力点。由于金属增材制造技术对航空航天、医疗领域带来的成效显著,因此在航空航天、医疗领域发展较快。,主要有以下几点因素:

一是更快的新产品导入(NPI)。因增材制造无需模具,摆脱了模具制造这一环节,同时兼顾高精度、高柔性,缩短新品研制周期。

二是轻量化的产品。减轻结构重量方面传统制造技术已经被发挥到接近极限,而金属增材制造技术则可以通过最优化的结构设计来显著减轻金属结构件的重量。

三是复杂工件的自由设计。波音飞机737 MAX的LEAP-1B引擎中的燃油喷嘴由原来的20个零件通过优化设计变成1个零件。

四是更长寿命、更好的耐用性。LEAP引擎中的燃油喷嘴通过增材制造使其耐用性提升5倍以上。

五是固定资产设备的减少。传统的加工工艺需要多台加工设备,例如铸造、粗加工设备、精加工设备以及相应治具或模具等,而增材制造减少了模具、设备的数量,也降低了设备的维护成本。

 

增材制造:企业生态系统的驱动器

 增材制造技术有助于促进创新设计,采用增量制造技术,实现三维设计、三维检验与优化,甚至三维直接制造,可以摆脱二维制造思想的束缚,直接面向零件的三维属性进行设计与生产,大大简化设计流程,从而促进产品的技术更新与性能优化。

值得一提的是,GE还建立了完备的增材制造生态系统,包括增材制造设备、仿真软件、工程咨询服务、粉末材料、GE合作伙伴以及客户体验中心。

 

构建GE增材制造生态圈

 

GE增材制造粉末材料清单

目前支持二十种合金材料的增材制造,已经在电力、航空、医疗、汽车、模具等行业得到广泛应用。例如:

黑鹰直升机民用版机型发动机a-CT7中段部分通过采用增材制造技术,制造过程由原来的60人减少到1人,把300个零部件整合成了1个零件。

 

The a-CT7 engine mid-frame

 

 GE对LEAP燃油喷嘴通过增材制造创新设计,把原来20个部件变成了一个部件,重量减少了25%,库存减少了95%,耐用性提高了5倍,成本降低了30%。2014年通过FAA适航认证,到目前为止,已经使用数十万小时,事实证明没有出现任何的故障。

GE还于2017年底收购了仿真软件开发商GeonX。Virfac是GeonX在增材制造领域内外的工程实践模拟解决方案。利用该软件系统,工程师可以在生产前提前预测和评估零件性能。Virfac增材制造特别适合于评估通过概念激光改良的选择性激光熔化(SLM)或增材层制造(ALM)的零件中。

 GE增材制造已经在航空、医疗、汽车、模具等行业得到广泛应用,在慕尼黑和美国匹兹堡建立了体验中心,有专业团队为客户提供增材制造领域的咨询服务,GE集团内部大量应用增材制造,约有1万多个项目在推进,预计到2020将为公司累计创造超过50亿美元的效益。

收获与体会:

 通过此次的考察,考察团成员对增材制造技术及设备有了深度了解。GE Additive已经具备了全产业链的支持服务,从金属3D打印机到三维建模软件和服务系统,以及金属粉末材料(AP&C)和为客户提供工程技术咨询。GE Additive在将来都可以为客户提供更优质的服务和整体的解决方案。

 考察团成员纷纷分享了此次考察的收获与体会。GE作为海外的增材制造厂商进入中国本土市场,在价格和服务上,与中国本土的金属3D打印厂商有较多的差异性。行业正在快速发展,从GE的生态系统建设中得到启示和思考,对于企业能力不足可以采用收购的方式去建立生态系统。

 

第三站:CADENAS-三维零部件数据管理的隐形冠军

17日,考察团一行来到了德国奥格斯堡,参观了全球著名的三维模型库厂商CADENAS。

 

CADENAS公司外景

 

CADENAS现有350多名员工,是一家在零部件数据管理、零部件缩减(PARTsolutions)和制作产品电子目录(eCATALOGsolutions)领域处于领先地位的软件开发商,自1992年成立以来,以技术创新和为客户提供专业化解决方案赢得了众多零部件企业以及机械领域如空客,波音,西门子,阿朗司通等知名制造业巨头的青睐 。CADENAS是连接零部件生产商和零部件使用者及采购商的桥梁和纽带,已为全球700多家主流的零部件供应商建立了三维产品模型库,有上万家企业应用。目前CADENAS在中国,韩国,日本等12个国家设有分公司,有1400万的在线注册用户。迄今为止,CADENAS已经提供了500多个新的专利技术。

CADENAS工作人员向考察团成员介绍了公司发展情况、产品以及应用场景等,考察团成员对CADENAS的软件和模型库表示了浓厚的兴趣。

 

CADENAS执行董事会成员、副总裁先生向考察团成员介绍公司相关产品和应用案例

 

提供海量三维零件库,减少产品设计重构

 CADENAS的软件系统帮助设计师找到已设计过的相似产品,从而帮助企业避免重复设计,控制物料的增长,实现设计重用,降低成本。据介绍,工程师经常选用的top 50零部件生产商中近70%都采用CADENAS的eCATALOGsolutions作为他们产品目录的解决方案(并以CD-ROM, 互联网, 印刷样本, 移动等方式发布产品目录)。CADENAS制作的电子样本是业界第一个可以“用”起来的产品目录,他可以以原始(Native)格式接驳于使用者的CAD系统,无论是CATIA、Pro/E还是SOLIDWORKS,全球主流的2D/3D-CAD系统都可以被兼容。这些直接用于CAD平台的样本,无须工程师自行建模,导入的模型可直接用于CAD下的装配和使用。

 在产品设计时,工程师可以从多个制造商认证的产品目录中获取更多的标准件和外购件模型数据。所需的零部件能通过多种智能搜索方式被轻易找到并随时可用。随后工程师只需单击鼠标,即可将所需的工程数据传输到CAD系统中。这不仅实用,最重要的是节省了大量的时间。CADENAS为整机厂提供了一个类似于Google、百度一样的搜索引擎,只不过搜索的是三维模型。

助力企业建立数字化价值链,提高上下游企业协作效率

 在产品设计中选择零部件和供应商时,工程师在很大程度上发挥着不可替代的作用。在大量可选项中, 如果哪家供应商提供完整的产品数据并便于调用到其设计平台中, 那么这些供应商成为潜在供应商的机会就大大增加。CADENAS的解决方案帮助制造业建立了数字化的价值链,大大提高了上下游企业之间的协作效率。

 CADENAS认为,不管是产品供应商,还是使用者,如何去交换信息是非常重要的,作为采购和工程设计人员,以前总是通过展会收集产品手册来了解产品参数,而使用CADENAS产品零件数据库平台之后,工程师想要一个文件时,他们不需要再费劲地去找厂商人的介绍册,而是直接在CADENAS的产品电子目录中去寻找。CADENAS认为80%的采购决策是应该由工程师来决定的,而不是采购人员。整个产品的数据和功能,都是围绕着设计师的需求来考量的。实现设计师的设计意图,才是最重要的。

 

考察团成员在CADENAS合影留恋

 

 在参观完CADENAS之后,部分考察团成员分享了他们的参观心得。中信戴卡一位经理说,CADENAS立足于自己所在领域,很专注把一件事情做到极致,同时也能获得很好的企业发展。上海海立集团首席工程师认为,CADENAS在数字化模型的应用方面走在了行业前列,给国内同类企业增加了信心,我们还需要进一步思考是否可以用这些数字化模型做产品仿真。

 零部件数据管理是产品设计行业里面一个非常细分的领域,而CADENAS却将这细分领域做到了极致。它提高了研发工程人员的工作效率,降低了企业产品设计的成本,成为连接零部件生产商和零部件使用者及采购商的桥梁和纽带,创造了巨大的社会价值。CADENAS这种专注和执着的精神非常值得中国企业学习。此次参观,获益良多。

第四站:通快集团:演绎数控机床与激光装备的“速度与激情”

 18日上午考察团来到了位于德国迪琴根的通快集团(TRUMPF)总部。通快集团是全球最大的激光装备制造企业,在柔性板材加工和工业激光领域处于世界领先地位。

 通快集团的工作人员热情的接待了考察团一行,通快集团机床部中国区域销售经理彼得·弗里德雷西先生向考察团成员介绍了通快集团的发展历史、主营业务以及产品特点。

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通快集团总部外景

工作人员介绍通快集团的发展历史、主营业务以及产品特点

 

 

 通快集团现在拥有1.35万名员工,73家分公司遍布全球,主要生产各类激光器和激光加工机床,以及数控冲裁和折弯机床等。通快集团2017至2018财年的营业额增长15%,再创新高,达到36亿欧元。

 通快是一家家族企业,集团创始人Christian Trumpf先生在1923年成立了公司,但最开始并不叫通快。后来由于Trumpf家族没有接班人,将企业经营大权交给了Berthold Leibinger先生,也是现任董事长 Nicola Leibinger-Kammueller女士的父亲。为了表示对Trumpf先生的敬佩和敬仰之意,Leibinger先生以Trumpf先生的姓氏来命名,以永远纪念这位创始人。

通快集团现任董事会成员

 

 通快集团的机床产品主要包括激光切割机、冲裁和复合加工设备、折弯机、切管机等,此外提供各种工艺的自动化方案、技术服务、激光焊接设备、软件和智能工厂解决方案。通快集团的激光器产品主要包括大功率的二氧化碳激光器和固体激光器、三维激光加工系统、固体激光器、激光打标机,也提供3D打印系统、用于极紫外光刻的激光器、用于工业应用的高频发生器、用于激发二氧化碳激光的高频发生器。其中固体激光器主要有碟片式激光器、光纤激光器、二极管激光器、脉冲激光器等。通快集团非常注重研发的投入,每年的研发投入占到销售额的10%,而且公司内部组织结构相对灵活,公司的每个人都有可能成为研发人员,为公司贡献自己的智慧,这点非常值得中国装备制造业企业学习。

工作人员现场展示通快激光焊接工艺

 

 在工作人员的带领下,考察团成员首先参观了通快集团的产品展示厅,观摩了钣金折弯、带有自动上下料装置的自动冲床、冲床与激光切割复合加工、金属增材制造、激光焊接和机器人激光切割设备的现场加工,对通快设备的高度自动化、高效率、高精密和智能化给予了高度评价。有团友反馈,通过观摩颠覆了他们对钣金加工工艺的看法。

工作人员现场演示通快折弯机

 

 通快集团的高端激光切割机床加工效率超过普通机床的三倍以上,可以实现不同厚度、不同材料的切割,切割零件的表面光洁度好。激光源可以实现多台设备共享,并实现不同管材的三维激光切割和焊接。通快集团的冲裁机床可以实现在一台机床上完成工件所有的加工工序,因而能够胜任复杂的三维钣金加工。

数控激光焊接设备

 

2014年初,通快集团在激光生产部门创立了一个新部门——“增材制造”,研发利用激光技术进行金属材料3D打印的机器。

 

通快展示的3D打印产品

 

 考察团成员还参观了通快的钣金加工、二氧化碳激光器和机加工车间。通快在推进工业4.0的过程中,非常强调设备互联。考察团成员在车间现场看到,通快自主开发的设备监控平台,对每一台设备的实时状态和OEE都可以一目了然。机加工车间也建立了柔性制造单元,五台加工中心可以全自动加工机械零件,体现了较高的自动化生产水平。

在参观完通快集团之后,部分团员发表了参观心得。机械工业第六设计院一位工程师认为通快在激光焊接的单机设备上运用了数字孪生,使得虚拟加工和实际加工进行同步,实现仿真,这点值得国内企业学习和借鉴。

 九十多年的发展,通快似乎只在做一件事情,就是如何更加广泛和更高效的利用激光和机床设备,中国制造企业不仅要学习德国制造的先进技术和工艺,还有他们对企业文化价值的传承和对行业的专注,这种平心静气、不急功近利的心态值得中国制造企业思考和学习。

第五站:探秘全球知名物流装备企业Kardex Remstar

18日下午,考察团来到著名的仓储设备和系统、订单分拣软件和设备生命周期管理服务厂商Kardex Remstar的贝尔海姆工厂参观考察。

 


Kardex Remstar工厂外景

 

 Kardex Remstar公司的历史可追溯到19世纪80年代,当时在美国市场投放了“卡索引系统”(Card-Index-System)。伴随着企业的发展,Kardex Remstar的工程师研发出大量工业新产品,如打字机、档案柜等。1987年,Kardex Remstar成为了在苏黎世证券交易所登记的Kardex AG股份公司的子公司。如今,Kardex Remstar生产的计算机操控仓储和备货系统得到了大量、广泛的应用,在全球已经成功安装了14万个以上的系统,这些都是根据其客户的需求和最新市场要求定制的解决方案。

众多行业的客户使用Kardex Remstar的解决方案以更加简单和清晰明了的方式管理他们的内部物流程序,同时节省了空间并减少流程成本。Kardex Remstar的客户来自世界范围内的各行各业,例如汽车,电子,化工/制药,零售,机械工程以及医疗健康行业等。

Kardex Remstar的部分客户

 

专注于“仓储”,为客户提供极致的产品体验

随着现代信息技术和物联网技术的突飞猛进,Kardex Remstar自动化仓储设备的运作能够与互联网以及仓储管理软件相结合, 不仅为客户提供自动化仓储设备,而且还能为客户量身定制相应的自动化仓储物流解决方案。作为遍及世界的智能仓储领导品牌,Kardex Remstar产品的不断革新也是客户信赖与支持的关键。Kardex Remstar的产品主要分为以下几个系列:
(1)垂直升降式仓储系统;
(2)垂直回转式仓储系统;
(3)水平回转式仓储系统;
(4)垂直缓冲式仓储系统;
(5)超重长型货物的仓储与检索解决方案;
(6)Kardex Remstar软件解决方案。

 

考察团成员观看Kardex Remstar的产品演示视频

 

 Kardex Remstar的垂直升降式仓储系统Shuttle XP 是Kardex Remstar集团在自动化仓储领域中的代表性产品之一,是为了满足制造业,零售业以及仓库的广泛存取应用而设计开发的。Kardex Remstar Shuttle XP能够有效利用仓库高度空间,在最小的占地面积上以25mm间距增量实现高密度动态仓储,其封闭式结构和存取口的安全光栅确保货物的安全和仓储环境的稳定。此外,Kardex Remstar垂直升降式仓储系统Shuttle XP遵循“货物到人”的工作原则,其模块化结构能够使设备在安装前后根据工作地点或条件的改动进行灵活调整,智能Pick-to-Light 系统,条形码读取器和软件接口确保存取货物的精确度,人体工学设计的存取口、输送系统、机械手臂或起重设备的互相配合保证工作场所的高舒适度。

 

Kardex Remstar Shuttle XP的应用场景

 

高度的自动化,现代工厂的典范

 在工作人员的带领下,考察团参观了Kardex Remstar的钣金加工、喷涂和控制柜生产车间,观摩了三种不同类型的控制柜的演示。钣金车间大量应用了通快的全自动钣金冲压生产线和折弯设备,由于高度的自动化,现场的操作工数量很少。与传统的手工作业相比,高端冲床的运用,无论是在生产率、加工安全性还是灵活度方面,都具备较强的优势,同时其个性化的自动化系统确保了多样化的应用可能,增加了产品生产的柔性,这点对于像Kardex Remstar这种产品多元化的企业而言优势尤为突出。除了注重生产过程的自动化之外,对于加工余料的处理,Kardex Remstar也做得很好。考察团员在现场看到,钣金车间有一个余料回收系统。每台冲压设备产生的多余的废料,并不是随意丢弃,而是掉落在位于机台一侧的输送带上,再通过设置在位于走道下方的板式输送带进行汇总收集。

 冲压和折弯好的部件,通过悬挂式输送系统运输到喷涂车间。喷涂车间建立了喷涂自动线,采用了喷塑工艺给部件涂上颜色和保护层。现场共有两条喷涂线,通过悬挂输送系统的分叉导轨可以控制部件被分配到哪条线进行喷涂作业。考察团成员对喷塑工艺产生了浓厚的兴趣。据现场工作人员介绍,喷塑工艺的原理用静电喷粉设备(静电喷塑机)把粉末涂料喷涂到工件的表面,在静电作用下,粉末会均匀的吸附于工件表面,形成粉状的涂层;粉状涂层经过高温烘烤流平固化,变成效果各异(粉末涂料的不同种类效果)的最终涂层;喷涂效果在机械强度、附着力、耐腐蚀、耐老化等方面优于喷漆工艺,成本也在同效果的喷漆之下。

Kardex Remstar的货柜完全按订单生产,生产好的产品将零部件拆分打包,再通过物流发送到客户现场,由工程师在现场进行安装和调试。考察团成员对Kardex Remstar的产品表示了浓厚的兴趣和合作意向。

 

总结:

自动化仓储设备是物资流通的关键环节,在物资分拣与配送环节中更是担负着重要作用。在发达国家中“建库就必建自动化仓库”已成必然。随着近几年 “工业4.0”与“中国制造2025”等相关理念的不断深入,工业自动化迅猛发展对智能物流的要求也逐渐增强。Kardex Remstar以坚持德国制造的品质和优质高效的客户服务赢得了众多客户的信任与支持,值得中国制造企业学习。

 

第六站:威图(RITTAL)-从智能设计到智能工厂的完美实践

 19日,考察团来到了全球机箱机柜领导厂商威图(RITTAL),参观了威图工厂、威图全球物流中心、威图/EPLAN联合创新中心以及威图总部的展示中心。

 威图成立于1961年,是全球电控柜的领导企业,总部位于德国黑森州的Herborn。威图在全球拥有19家高技术生产工厂,60余家国际性子公司、70余家代理机构、150余个销售和物流中心,目前年销售额30多亿欧元。

上午,考察团首先来到了位于Haiger市的威图(RITTAL)工厂以及物流中心进行了深度考察。

威图工厂:借助先进设备与工艺创新,实现工厂自动化

 

威图(RITTAL)工厂

 

 威图工厂极其震撼,据现场工作人员介绍,整个工厂拥有1100名员工,占地面积达12万平米,其中生产区面积4.5万平米,每天可以生产2500个电气柜。考察团成员在工作人员的带领下进入车间,参观了配电柜的生产过程。

 

现场工作人员带领考察团成员参观威图工厂

 

 车间大量使用工业机器人,体现了很高的自动化水平。威图配电柜的生产过程与汽车生产类似,包含了四大工艺,即冲压、焊装、涂装、总装。威图工厂将配电柜的生产过程不断流程化、标准化,生产自动化率很高。为了符合配电柜零组件的生产要求,工程技术人员对加工设备也进行了优化和改进,其中有不少自动化设备是威图自行设计制造的,让考察团大开眼界。

 在机柜框架和门板的制造过程中,数控机床的运用大大提高了工作效率和精准度。威图工厂采用了激光切割与冲压复合的全自动生产线,将板材中多余的部分冲压以及切割掉。在折弯工序中,通过冷弯成型工艺(Cold roll forming)对框架进行折弯,效率很高。考察团成员在现场看到,利用折弯设备对工件进行连续14次折弯,最终一次成型,十分神奇。这种连续折弯的工艺,特别适合复杂的结构件加工,保证了在一个工作站点就能一次成型,省去了不必要的搬运和上下料环节,并大幅提升了框架的承重能力。

 在焊接环节,威图工厂使用了几十台机器人进行点焊和激光焊接;如果检测发现焊接不到位,则采用人工进行补焊,杜绝不良品流到下一道工序。

 厂内物流环节采用大量的悬挂式输送系统,不仅提高了效率,还避免了特殊的加工环境对员工身体的损坏。机柜的主体框架在焊接完成之后,通过悬挂系统输送到下一工作中心进行喷涂作业。喷涂环节通过粉末静电喷涂工艺进行表面处理,粉末使用率达到97%,浪费很小。

 配电柜的装配环节采取人机结合的方式,具备较大的柔性。对于大批量标准零部件,采用机器设备进行安装。对于不便于机器作业的组件,特别是需要人工进行辨别的,采取的是人工的方式。

 在参观完之后,考察团成员表示:威图工厂并不一味追求无人化和自动化,而是根据实际情况,在保证效率的同时合理控制投入成本,值得国内企业借鉴。

 

威图物流中心:高效的仓储配送系统,现代物流的典范

 考察团成员参观了位于Haiger的威图全球物流中心,威图通过最先进的物流基础设施将产品配送到世界各地。该物流中心投资4000多万欧元,面积达4000多平方米,通过仓库管理系统24小时进行订单接收以及记录各种产品的出入库信息,并能够实现在出库环节将托盘自动分配给对应的卡车。

 物流中心包括大小两个自动化立体仓库:一个是配备8500个标准货位的可供大件产品存储的全自动高架仓库,高32米、宽38米、长110米;另一个是配备24,000个隔层可供小件产品存储的自动仓库,可以存放6000-8000种零部件。对于需要紧急出库的产品,则采用普通的高架库。

 考察团成员在现场看到,对于涉及货物在不同立体库之间转库和移库、拆零补货,还是采取了比较灵活的人工计数的方式。仓库不同区域之间,采用了大量的辊道输送系统,便于货物的长距离连续移动。除此之外,仓库中还有专门的自动运输车进行物料取货、搬运。

 威图全球配送中心可总结为一个词:速度。由于物流中心的高效运转,产品配送时间较启用前缩短了一半,交货服务质量提升一半以上。威图能够实现在德国全境,客户下单24小时之内,完成配送。目前,威图正在把快速配送服务延伸到其它欧洲国家和中国。通过这一系列举措,威图正践行着他们所宣传的“通过一流的物流体系打造顶尖的物流服务”这一理念。

 

考察团成员在威图物流中心外合影

 

威图/eplan联合创新中心:智能设计与智能制造一体化的精彩呈现

 

在威图(RITTAL)/EPLAN联合创新中心,考察团成员领略到了威图先进的创新理念以及对新技术执着追求的精神。

 

威图展示的配电柜

 

 EPLAN是全球电气设计软件的领军企业设计平台,包括电气设计、流体设计、仪表设计、机械设计(如机柜设计)等。威图和EPLAN两个企业同属的一个集团公司,联合建立了一个展示控制柜制造过程的智能工厂,展示了控制柜从数字化设计、制造到装配的全过程,体现了工业4.0的理念。创新中心的负责人向考察团一行演示了一个威图电器柜的配置过程,以及EPLAN的软件系统如何进行威图的电控柜的设计与仿真原理。

 在威图电器柜配置的案例中,设计和仿真过程穿插使用了Eplan软件套件中的五种软件(包括:Eplan Electric P8、Eplan Engineering configuration、Eplan Data Portal、Eplan Pro Panel、Eplan Plattform),生动诠释了EPLAN的几个软件系统如何以“电气柜数字模型“为核心进行交互工作的。

 

利用EPLAN软件进行威图电控柜的设计与仿真

 

 创新中心还展示了威图提供的各种自动化和半自动的专用设备,进行线缆的剪切、压线、配线、打标等工序,还展示了利用增强现实技术来帮助工人进行准确接线的应用。

 

现场人员介绍各种自动化和半自动的专用设备

 

 利用EPLAN软件smart wiring 、AR辅助接线,将来可代替人员来接线的自动化设备。电控柜及配电柜的配线、接线工作一直以来存在耗费工时多,熟练接线工培养慢(需看懂复杂的原理图及接线图)的问题,有了EPLAN软件及该软件可以直接驱动的自动化设备,则可大幅提高效率及降低人工成本。

AR辅助插线

 

全自动接线机

 

 威图创新中心展示的案例充分体现了工业4.0的理念,即大批量定制、数字化设计与数字化制造一体化、数据驱动,以及在生产和装配应用AR(增强现实)等新兴技术。

 

威图全球总部:超越自我,追求极致的产品体验

 

在威图总部的展示中心,考察团成员观摩了威图机柜在IT、通信、能源、食品饮料等各个行业的应用,以及威图的各种新产品。

 

考察团成员观看企业宣传片

 


现场展示了各种各样精益求精的机柜

 

 威图非常重视大数据的应用,现场展示了一处由废弃的滑雪场改造而成大数据中心。未来,威图将通过物联网采集配电柜在运行当中的相关数据,进行汇总、分析和预测,能够为客户提供更好的服务。

 

威图打造的大数据中心模型图

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创建时间:2018年11月6日 10:10

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