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三维网 机械制造 查看内容

洞见 | 空客未来工厂的超级女神

2016-12-22 14:24| 发布者: goto3d| 查看: 2877| 评论: 1|原作者: goto3d

摘要: 点击上方“PTC中国”关注我们,进入智能互联的世界本文由知识自动化(zhishipai)授权转载作者:陈继忠 林雪萍 空客未来的工厂,会怎么做? 作为拥有数十亿资产的欧洲飞机制造商,空中客车公司占据着商用飞机国际 ...
空客未来的工厂,会怎么做?

作为拥有数十亿资产的欧洲飞机制造商,空中客车公司占据着商用飞机国际市场的一半份额。如此庞大的企业,却有着一个枯燥的动作:那就是,拧螺钉。

这个从卓别林时代就开始的动作,似乎成为大工业时代最为典型的隐喻:那就是拧螺钉的工人,其实也不过是流水线上一颗螺钉而已。


图1 基于物联工具的螺栓安装

然而,空客公司现在决意去打破这种隐喻。在空客“未来工厂”( FOF)的实施计划中,通过物联网作为基础性应用技术,被空客公司不仅仅应用到了飞机产品中,而且还应用到装配线上。其中,在装配线上的一个典型应用是帮助工人驱动成千上万的螺栓安装。

“未来工厂”不是自动化工厂
空中客车公司在全球拥有11个生产基地和四个总装配线,还有另外一个在美国亚拉巴马州莫比尔的总装线还在建设中,尽管如此,空中客车公司目前尚有九年的订单有待交付。这对一个制造业企业而言,听上去是多么美好的未来。但是,为了及时交付高质量的飞机产品,在普通的装配线上,工人往往需要使用1100多种不同的工具,来安装40万颗螺栓和螺丝钉,工作量繁重且安装质量难以统一。

Airbus ICT部门负责研究及创新的负责人认为, “未来工厂,与自动化工厂并不相同。飞机装配线并没有在其精密生产过程中大规模使用机器人的传统。那么真正替代的模式是,人员负责控制,而机器人工具作为辅助。通过将人员、工具联结至物联网平台,来加速整个制造过程。Airbus需要一个简单的解决方案实现上述能力。”

图2 人与工具互相结合的未来工厂

这个所谓的简单解决方案,就被称为CPS“赛博-物理”的方法——Airbus称之为“未来工厂”。这可以帮助飞机装配线上,数以万计的工步实现流线化生产。

铆工女罗茜归来
这个空客计划,被成为“铆工罗茜2.0”,通过跟物联网平台PTC ThingWorX的合作,大幅度降低工作强度和出错的可能性。而这个计划的名称背后,是一个超级英雄的造神故事。

铆钉工罗茜是二战期间最为有名的女工。当时美国临时战争总动员,大量女工进入了军工行业。而小提琴手罗茜,也进入了工厂,后来这个名字“罗茜”,成为二战时期美国女工的统称。

图3 罗茜铆工最著名的海报

最著名的海报,大概是上面这幅“We can do it”。当时由于大量男性应征入伍,产业工人急缺,美国政府动员女性到工厂做工,于是就创造出了“铆工罗茜”(Rosie the Riveter)这个戴着头巾、体态强健的女工形象。

而空客基于未来工厂的理念,引进了全新的“铆工罗茜2.0”的业务场景。整个计划,就是特指扭矩类工具的使用,以此定义未来铆钉工的应用场景。空客还真是把超级女生,请进了“未来工厂”的车间。

Airbus的工厂车间工人,可以利用平板电脑或智能眼镜扫描飞机金属表面,虚拟现实技术AR会自动识别孔深及位置,将所需螺栓螺母的规格及扭矩,通过物联网传递给智能工具。然后由工具根据扭矩自动安装相应的螺栓螺母。

听上去是不是很魔幻?

由于飞机的复杂性,其装配线上要实现完全的自动化比较困难。但是,通过上述简单的物联网解决方案,有效地解决了利用1000多种工具安装40多万螺栓螺母的工作效率及安装质量统一等问题。务实的小技术虽然解决的是点上的小问题,但是却带来了大效益,也为物联网技术在航空的广泛化应用提供了基础。

图4 装配线生产现场

由于这些工具实现物联,整个流程不仅仅更快了,螺栓安装后的可靠性也比手工安装更高了,同时积累了螺栓螺母安装的规范化知识库。

图5 基于RFID技术形成的数字化工厂监控

鲜肉“栗子”
“铆工罗茜2.0”,听着真是好喜欢,好形象,好具体啊。

图6 各种“铆工罗茜”的版本

类似的海报在80年代被重新发现后迅速传播,并且被各种各样的社会运动借用进行演绎,如今已经是美国人最熟悉的艺术形象之一。现在美国很多旅游景点的纪念品商店里都还有相关的磁贴和明信片出售。这也是一种巨大的传播力量。

随着“中国制造2025”的制造业大战略推进,国内制造业企业纷纷规划和实施智能制造示范项目,但是宏观理念偏多,实际落地并见效的较少。企业干嘛不借鉴上述空中客车案例,整理出类似的业务场景和案例。这样才容易在行业内传播并被逐步借鉴。具体化、见效化应该成为衡量智能制造项目成功的关键要素。目前光说智能工厂、数字工厂、CPS系统、智能物流等示范项目,概念都大的很,其实也都粗的很。项目说完了还是不知道亮点在哪里,也不知道到底解决了什么问题。大家的示范成果,似乎都长成一个样子了。当前工厂阶段,解决每一个小问题,都是大亮点。说清楚做扎实了,也就已经非常好了。

空客未来工厂的实践,正在带领VR向工厂的边界进行渗透。可以想象会有越来越大胆的工业实践。国内的VR企业,也正在进行这方面的实践,他们在给一家大型机械设备做大型螺栓拧紧(有先后顺序和力度要求),使用了带有VR示范的电子操作手册。这样有了VR技术,现场工人的工作就特别简单了——一个本来需要熟练技能的工种,变成了基本傻瓜式的操作。如果这样,传统师傅带徒弟的那种隐性知识传递,正在变得简单多了。

实际上,VR是数字与物理现实交汇的一个绝佳场景,可以大大提升用户体验和效率等。而VR与CAD相结合,也真的使得电影『钢铁侠』中的“手势设计”场景,重新进入可期待的状态。尽管现在还有难度,然而,手势设计成为现实估计只是时间问题,它涉及到手势捕捉、全息投影、即时建模、3D眼镜及头盔装备等综合技术,都在快速发展之中。一切都只是需要时间。

值得讽刺的是,罗茜在上岗几天之后,担心拧铆钉会损伤自己的手指进而影响小提琴之路,很快就从工厂做了逃兵。

然而空客未来工厂的罗茜2.0,应该不会从工地上逃走。因为现场正在变得有趣,工厂正在变得不那么枯燥,这也是未来工厂的一种宜人化的思想。

作者简介
陈继忠,PTC行业解决方案技术总监
林雪萍,北京联讯动力咨询有限公司



- THE END -
来源:知识自动化,转载请注明出处

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鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

刚表态过的朋友 (2 人)

引用 ftfb 2017-4-11 09:19
这个还真是一个切实可行的方向 不知道目前应用的程度到什么阶段

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