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秒速造车!探访大众欧洲工厂,已被机器人占领

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-12-09  作者:机器人  浏览次数:129
     近日,车东西/智东西等少数国内媒体受大众集团邀请,奔赴大众德国总部及部分工厂参观,并与大众董事会成员、大众中国总裁兼CEO海兹曼、大众集团首席数字官JohannJungwirth等高管进行了深入交流。
    车东西在参观与交流中发现,全球最大的汽车集团大众已经深刻地认识到了汽车与出行产业正在发生的巨变,并且已经从产品与服务、生产制造、组织架构以及企业文化等多方面开启了一场声势浩大的数字化转型运动。
    其中高层管理人员三句话不离人工智能、AR/VR、大数据、云计算、IOT等信息技术名词,张口闭口都是移动出行、智能汽车、智能生产、工业4.0等未来愿景,转型决心非常之大。
    大众是全球规模最大的汽车集团,其一举一动都影响着全球汽车与出行产业的格局。那么大众的数字化转型都涉及哪些领域?要怎样转型?转型的结果将如何呢?且看车东西在欧洲的实地探访。
    一、汽车工业的盛世危局
    汽车工业发展已有百年历史,一直被视为现代工业的明珠与典型代表。进入21世纪后,随着中国、印度等人口大国的经济的快速发展,全球汽车产销量继续大幅增长,汽车工业似乎又进入了一个黄金时期。
    但中国有句老话,福兮祸所依。
    在产销量不断创新高的21世纪,以计算机、智能手机、互联网等技术为代表的信息化浪潮也在澎湃发展,AR/VR、移动互联网、人工智能、大数据、云计算、认知计算等新技术不断涌现。
    新技术的诞生催生了新一代的商业模式与新一代公司。
    以滴滴为代表的网约车服务、以谷歌、苹果等公司为代表的自动驾驶技术,以及以特斯拉为代表的智能电动汽车先后涌现,其背后反应的正是汽车与出行领域的四大变革,即电动化、智能化、网联化、共享化趋势。
    在传统的汽车制造领域,产品迭代与技术应用是按照5年为单位来计算的,但上述科技公司们则用信息技术与消费电子领域快速迭代的理念,在迅速推动技术的进步与落地。
    以Uber、滴滴用了5年就席卷全球,在不拥有一台车的情况下就拿下数亿用户成为全球最大的移动出行服务商;谷歌、苹果等科技巨头依靠强大的软件能力,即将让无人驾驶汽车上路;硅谷“钢铁侠”马斯克接手特斯拉,则用打造消费电子产品理念刷新了人们对汽车的认知…
谷歌无人车
    ▲谷歌无人车
    网约车抢占了出行服务的入口、自动驾驶将改变汽车的销售与使用模式、智能电动汽车则将从更高的维度打击传统机械汽车,就像是苹果与诺基亚的对比一样,智能汽车与传统机械汽车将有质的区别。
    事实上,汽车集团们其实也一直在研究电动汽车、自动驾驶、智能网联等前瞻技术,但由于现有产品体系已经能够“躺着”挣钱,其应用新技术的动力并不充沛。但当外来者们用IT和消费电子的速度杀入之后,坐拥百年荣耀的汽车集团们坐不住了。
    大众、宝马、通用、福特等巨头企业争先恐后地抛出了新的发展战略,在将电动化、智能化、网联化、共享化列为最高发展目标的同时,开始了一场声势浩大的数字化转型之路。
    大众汽车每年产销量超过了1000万台,是全球最大的汽车集团。其转型之路涉及多个层面,但最重要的部分集中在产品与服务,以及制造方面。
    二、“最大的智能硬件制造商”
    大众集团本次活动的重点就集中在智能制造或者说工业4.0方面,车东西先后参观了大众集团旗下LEAN中心、SPL智能生产实验室、KTI技术与创新能力中心等从事智能生产技术研发的机构,在其中看到了很多已经或是即将应用的智能生产系统。
    有意思的是,这些系统里用到了很多消费电子与IT领域的技术,例如AR/VR、WLAN、手势识别、AI、SLAM等,再加上里面有大量的机器人,给人一种大众是全球最大智能硬件制造商的感觉。
    1、VR培训与AR检修。
    VR/AR技术火起来后,一直都被诟病缺乏实际使用场景,但大众集团却真的在拿来当做生产工具。
    在车东西观察到案例中,大众物流部门就将其入职培训流程做成了一个VR程序,新员工带上HTCVIVE后即可在虚拟车间里进行操作步骤模拟,并由程序或是线上教官进行指导。
AR检测
    ▲AR检测
    AR方面大众展示了一个检修服务器的案例,工作人员在得知某个服务器出现故障后,拿着平板对着机箱内部进行扫描,由于内部每个部件上都有Marker(标记点),因此AR应用上就会出现相对的虚拟原件,如果哪个部件少了,屏幕上就会显示出来。
    2、人与机器协同工作。
    由于机器人自身的局限,很多细微的工作如对准螺丝孔、给新车加油等工作仍然需要人类来做,在这种情况下,人与机器的协同工作就非常必要。
    在协同中大众首先考虑的是安全问题,例如其用SICK的激光雷达在大型机械臂旁边画了一个安全区,当人类接近、跨入安全区的时候,机器人会放慢动作或停止工作,又例如很多机械臂内部都有震动传感器,当人类碰到机械臂后其就会暂停工作。
机械臂递送物品
    ▲机械臂递送物品
    在工作层面,由于机器的优势在于有劲和不知疲倦,因此可以用机械臂帮助工人递送比较重,或是需要反复拿来使用的物体。例如大众就展示了一个用机械臂帮忙递送重达7公斤的设备的案例,而如果没有机器的帮助,这个过程将变得非常缓慢且危险。
    3、生产进度与质量管控。
    制造进度与质量一直是生产企业关注的重点,如果能精确追踪每一个生产步骤是否按时按质完工,自然就能了解和估算整体的生产进度,并保证质量。
    车东西观看了两个相关案例,分别使用了RFID无线射频识别技术和3D摄像头的手势识别技术。
    在第一个案例中,置于头顶的多个基站会定位一个电动螺丝刀的位置,当流水线上的车辆过来后,生产指挥系统上会显示这辆车哪几个部位需要拧螺丝,随后工人拿着螺丝刀该部位的螺丝拧紧即可。
    在这个过程中,系统知道这把螺丝刀去了哪个位置,而通过螺丝刀内部的扭矩传感器,系统还能知道这个螺丝有没有拧紧。
    第二个案例涉及配件供应。大众在每个配件盒子上都装了一个能够联网的指示器,物流人员来拿配件时候,双方的指示器会通过蓝牙配对,随后盒子上的指示器会亮灯,即告诉工人需要拿走这个部件。
    而为了防止有些人眼花而错拿,3D摄像头的手势识别技术还能监测工人的手的位置,如果伸到了错误的盒子里,系统就会报警。
    4、网络化与系统管控。
    汽车拥有大量电子系统,需要在生产中向其写入程序。现在都是由工人通过连接数据线的方式进行写入,但是大众旗下拥有上百款车型,每款车型又有很多不同配置,这个过程相当复杂,装错硬件,或者选错软件版本,最后都会造成错误。
    为了提升效率,大众与西门子一起开发了一套基于WLAN的无线写入系统,包括一个可以插到汽车OBD接口上的无线接收器、车间WLAN网络以及云端服务器,OBD无线接收器会检测车辆的配置与硬件类型,随后会向服务其发出下载请求,进而下载对应的软件系统。
    云端下载意味着将生产中的车辆与系统进行了联网,而将生产设备也接入网络后,系统还将具有故障检测,能耗预测等功能。
    大众展示了一个电机联网的DEMO。在展示中,系统能够记录电机每天消耗的电量,而当电机消耗的电量出现大幅波动的时候,则意味着其产生了问题,如周末时候如果也有能耗,则说明是忘了关电源了,而工作时如果能够上升,则有可能是轴承磨损,阻力变大了。
    而随着越来越多的生产设备接入网络,中枢系统就越能够精确监控生产状态。
    三、工厂参观:生产一台车只用50秒
    事实上,上面说的这些技术都是针对未来而研发的,其最快的也得到2018年才能投入使用,那么大众集团旗下的工厂现阶段是怎样的一个生产状态呢?
    车东西近日先后参观了大众狼堡总部工厂以及大众斯洛伐克工厂,对其现有的生产体系也有了一个直观的认识,下面直接说感受:
    1、大、真大、非常大。
    大众总部位于德国沃尔夫斯堡,英文为Wolfsburger,因此也被称为狼堡,整个厂区有多大呢?
    狼堡市总共有12万人,其中7万都在大众这个厂区工作,大家可以自行感受一下。
    即使除去办公室里的行政与研发人员,每天在生产车间里工作的工人也有数万人。据大众方面工作人员介绍,为了运送零配件并让员工通勤,他们竟然在室内设置了大约70公里的铁路、75公里的公路以及7000台自行车。
火车将配件运往工厂内部
    ▲火车将配件运往工厂内部
    2、自动化程度很高。
    进入狼堡工厂后,首先映入眼帘的是密密麻麻的工业机器人以及其他大型机械,虽然每天有数万人在这个大车间里工作,但是直观上还是会觉得没什么人,都是机器在忙碌着,并且还伴随着巨大的轰隆轰隆声,自动化程度非常高。
狼堡工厂内的工业机器人
    ▲狼堡工厂内的工业机器人
    在斯洛伐克工厂,车东西则看到了非常多的货运机器人,它们会自行拉着配件送到相应的工位旁边,然后再回到配件区装货。
    3、人机协作很完善
    虽然直观上很少看到人类,但并不是说没有人类。在有人类工作的地方,我们发现人类与机器人等设备的协同工作很有完善也很有意思。
    例如有些机械臂会给工人递送物品,随后由工人手动将其安装到指定位置。又比如在安装内饰部件的时候,一个机械座椅会直接把人类司机送进车内,而不用再让工人自行钻入钻出。
    4、不同工序的自动化程度有差异
    传统汽车生产涉及冲压、焊装、涂装、总装四大流程,说简单点就是把一个大铁块压成铁片(冲压)、然后把铁片焊接在一起变成车身(焊装)、接着给车身喷涂层喷漆上色(涂装)、最后再把发动机变速箱、仪表座椅车轮装进车身里。
    参观过后,车东西发现期三个步骤的自动化程度最高,而最后的总装步骤由于涉及大量部件需要安装,因此自动化程度最低,人类员工最多。
 
    总装环节仍有很多人类员工
    ▲总装环节仍有很多人类员工
    虽然现有的工厂看起来已经非常先进,例如大众斯洛伐克工厂生产(总装)3辆车仅需要2.5分钟,也就是说每辆车的生产时间为0.83分钟,每辆车的生产时间约为50秒。
    但是大众方面看来,这个效率仍然不够,他们的终极目标是要实现完全自主生产。
    当然,这里的自主生产并不是指完全不需要人类,而是由人类来告诉工厂需要生产什么,随后由工厂里的机器人自行组合成生产线进行生产。
    按照大众的构想,实现这种自主生产至少有两大关键:一是可以自行移动的生产机器人。二是一套基于大数据和AI处理技术的中枢神经系统。
    在大众的SPL智能生产实验室,我们见到了这两个技术的雏形。自行移动机器人就是一个小车加上了两个机械臂,其通过激光雷达、3D深度摄像头来实现定位与导航功能,进而让它在工厂里自行移动。
可自行移动的工业机器人
    ▲可自行移动的工业机器人
    后者是一套能够追踪所有生产数据的超级系统,它能够分析出生产每一种车型需要哪种机器人与哪种部件,进而根据生产任务自行调配机器人和零部件,而最为震撼的是,通过人工智能等技术的引入,其在组织生产环节的过程中还能自主学习,从而在下一次生产中不断优化生产流程,进一步提升生产效率。
    四、大众的两个新身份
    在本次德国之行中,车东西也与大众全球董事会成员、大众中国总裁海兹曼进行了深入交流。海兹曼表示,智能生产、工业4.0等概念不仅仅局限在生产领域,还包括产品设计、销售、客户体验等诸多方面。
    同样的道理,在提及大众的数字化转型时,其在产品与服务方面的转型也需要考虑在内。去年6月份,大众集团推出了TOGETHER2025发展战略,其重点就是逐步向电动化、智能化、网联化、共享化进行转型。
    而如果更进一步,则可以用智能汽车制造商和出行服务提供商这两个身份来形容大众集团的未来愿景。
    电动化方面,大众将在未来的几年内逐步提升混动与纯电动车型的产销量,以逐步从燃油车过渡到电动车时代,并且还推出了一个全新的电动汽车子品牌I.D。
    大众中国总裁兼CEO海兹曼前几天也给出了大众集团在中国的总体规划:到2025年,其计划与合作伙伴一起在电动车领域投资超过100亿欧元,在未来7到8年内,大众要推出近40款新能源车,到2020年和2025年,分别计划实现40万辆和150万辆的销售目标。
    智能网联方面,大众旗下车型则计划在未来3—5年内全部实现网联。奥迪品牌则更进一步,已经开始量产L3级的自动驾驶技术,未来也将逐渐将自动驾驶技术应用在集团其他车型上面。与此同时,大众也通过与BAT建立合作关系,投资出门问问等方式来获得互联网、AI等领域的支持。
    共享出行方面,大众先后推出了MOIA和ezia逸驾两个移动出行品牌,并成立了大众集团(中国)智能出行服务公司,未来将承载网约车、分时租赁、电动车充电等移动出行服务。
    谈转型容易,实际操作起来则有难度,那么大众集团为这场声势浩大的转型做了哪些准备呢?
    从领导层面来说,大众招募了前苹果MAC电脑的硬件工程负责人、前奔驰北美公司研发部分负责人JohannJungwirth,出任CDO首席数字官,从整体上把控大众数字化转型的方向。
    有意思的是,车东西在与大众中国总裁海兹曼进行对话的时候,其三句话不离AI,张口闭口就是大数据、云计算、智能生产等数字技术的名词,再加上大众董事会通过的TOGETHER2025战略,都说明其高层对这场数字化转型下了十足的决心。
    为了保证这场数字化转型的成功实施,大众在狼堡总部设立了名为ITCity的技术中心,招募了大量IT与科技领域的人才,并且成立了SPL智能生产实验室、KTI技术与能力创新中心,LEAN中心等细分的技术研发中心。
    与此同时,其还在德国、美国和中国设有三个未来中心,在美国、西班牙、中国等6个国家设立有IT相关的技术研发中心。
    大众CDOJohannJungwirth告诉车东西,大众在全球大约有超过4000名IT与科技领域的工程师在为数字化转型服务。
    高层的决心是一方面,但想要带动一个在全球拥有超过120家工厂,年产1000万台汽车,拥有超过60万员工(其中30万在工厂工作)的航母级企业来说,仅仅有顶层设计是不够的,大量普通员工的参与也至关重要。
    为此,大众集团旗下的员工培训机构大众学院,也将投入重金为这场数字化转型推出了全员培训方案。
    首先,其会有计划的对所有员工进行数字化培训,向其普及AR/VR、网络、自动化、大数据、人工智能等基础知识。
    其次,在数字化转型的过程中,有大量传统工作人员面临失去工作岗位的风险,大众学院也在对他们进行技术培训,以帮助其转到其他数字化工作工位上。而对于那些无法适应未来数字化工作的人,则采取提前退休等措施来解决。
    大众学院的负责人向车东西介绍,其每年都会招募一千多名学徒,在2010年的时候,有50%的学徒进行的是机械与金属加工方面的培训,而到了2019年,则有74%的员工要进行IT等数字化方面的培训。
    该名负责人表示,数字化转型不仅仅涉及到技术问题,其还会涉及到企业文化等方面,大众学院要做的,就是让大众的员工在技术上、心里上做好这两个方面的准备。
    结语:大众的转型能成功吗?
    在汽车与出行产业出现巨大的变革趋势后,大众这样的汽车巨头推出了像TOGETHER2025这样的转型计划,并通过设置新的组织机构、招募新的人才、应用新的技术,对员工进行二次培训等方式来逐步实现这一转变。
    那么大众集团的转型会成功吗?
    在车东西看来,其在生产领的转型已然是成功的,高度自动化的工厂、其生产3台汽车只需要2.5分钟的效率,以及各种创新与研发中心里展示出的黑科技都是佐证。
    但在智能汽车与移动出行领域,目前的发展态势还不明晰,因为关于智能汽车到底是什么,未来的移动出行到底是什么样的形式等问题都还没有确定。
    但可以确定的是,大众在未来很长一段时间里,都仍将是汽车乃至出行领域里支柱型的公司,其一举一动仍然会对业界产生重大影响。
 
关键词: 机器人
 
 
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