大众汽车的数字化布局,再不了解你就OUT了……
142天前 27 0 0

大众汽车的数字化布局,再不了解你就OUT了……

今天这篇是硬硬的干货

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德国是全世界最早提出工业4.0的国家,而“数字化生产”则是工业4.0实现的最重要的组成部分。其中,大众汽车集团IT部门智能生产实验室于2016年建成,是大众汽车集团数字化生产研究的重要阵地,目前拥有各领域约1400名IT人才。

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大众汽车集团在全世界有7个实验室,分别是:

德国慕尼黑数据实验室(于2013年建立)

美国旧金山的编码实验室(与Google深度合作的量子计算实验室)

西班牙巴塞罗那大都市实验室(探索城市智慧互联)

德国柏林的数字化实验室(研究汽车价值链和汽车生态系统)

德国沃尔夫斯堡虚拟工程实验室(实现汽车开发过程中的数字化)

德国沃尔夫斯堡创新中心(对前瞻性思维进行研究)

德国沃尔夫斯堡智能生产实验室(为未来的汽车生产制定解决方案)

本次大众公社所参观的智能生产实验室是大众汽车在沃尔夫斯堡设立的第三个实验室——智能生产实验室。据大众汽车集团智能生产实验室负责人之一沃尔夫冈·哈肯贝格博士介绍,智能生产实验室的工作主要围绕数字化展开,大众汽车集团非常注重数字化生产,旨在通过数字化让生产能力转型,进入一个新时代。目前IT部门的工作主要突出三大特点:第一是重视开发速度;第二是以技术为导向;第三是注重以小组为单位的快速创新。他们简称上述这种实验室模式为“快艇模式”。

大众汽车集团智能生产实验室负责人之一简·威普克表示,本次参观的智能生产实验室主要拥有五大核心能力,分别是物联网、工业计算机视觉、数据分析、智能机器人和未来生产生态系统。

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脑补一下未来的生产制造场景:在一间智慧工厂里,工人通过简单的口令或者动作(甚至用不着按钮和输入),通过各类感应系统,通过人的语言、表情、动作辨识系统,用最具效率的算法来自动解读、拆分并向各个部门(生产模块)自动化下达任务指令。无需人工直接操纵的各类智能机器人实时调整运转,让所有的汽车零部件的生产、组装、运输、质检都智能地自动化完成。甚至最终到达销售中心的运输、提车、交付都采用最集约高效的方式到达最终客户的手上。从客户下订单到拿到车,都能享受最好的产品体验、最快的生产进程、最灵活的交付来完成。

生产实验室通过各种传统制造过程中可能遇到的问题和环节,通过智能化运算以协调生产,并在发生突发事件时对可能影响生产的环节作出自动调整。

知识点之有没有 POINT 1

小型智能机器人——探讨人机协作的未来提高生产效率

大众汽车集团为何要研究机器人呢?大众表示:为了要提高劳动生产效率,提高员工劳动环境!据介绍,大众在智能机器人领域的研究最核心的特点就是——不仅研究智能机器人的未来技术,还能将每一阶段的研究成果直接投入工厂使用。据负责该领域的工程师表示,目前该领域的研究已经可以达到让机器人在移动过程中实现与人的协作。

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未来场景一:车间工位上机器人通过人的指令,在可控范围内对生产作出相应,包括传递工具,搬运辅助,甚至是在无人状态下代替工作。但也会在安全范围内杜绝一些人为的失误或者违规操作(比如让拿个汉堡或者递一杯饮料什么的生产线不允许的操作)。

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工程师为我们演示了大众汽车集团最新的研发成果——移动式智能人机协作机器人。机器人采用四组万向转动轮能实现各个角度位置方向移动;通过两个激光扫描仪自定义导航,避免环境变化和防止碰撞。它有两组机械手,左边粗壮的手臂拥有5个手指,可抓取5公斤以内的部件,右边的抓手有 4 个手指,用来灵巧的抓取比较细小精密或者脆弱的小物体,例如螺丝等部件(这些抓手是模块化的,可以更换为负重或者握力更大的抓手)。此外,另有4个3D视觉摄像头,可以有效预防碰撞;顶部闪蓝光的摄像机用于进行工作任务的识别,例如寻找这个机器人要对之进行作业的车。

目前智能机器人在移动中与人协作的项目,尚处于实验阶段;投入使用后对于工人们劳动效率的提升也尚无一个具体的数字。工程师表示,智能机器人在生产环境中移动协作测试,预计今年底到明年夏天才会启动,对于不同的工作场景智能机器人对于生产效率提升的幅度会有不同,预计能达到50%。

具公社灏哥的观察,大众实验室的机器人打着最知名工业机器人ABB的标志,硬件部分应该是ABB按大众要求制造的,而在使用控制软件方面据了解大众坚持独立自主的研发路线,可见在智能化生产方面大众的坚持和创新。

知识点之有没有 POINT 2

工业计算机视觉——为硬件装上“智能眼” 优化生产与物流流程

“工业计算机视觉”与“AI”、“智能机器人”等概念相比,大家还相对比较陌生。其实它属于“机器视觉”的细分,即利用相机、摄像机等传感器,配合机器视觉算法赋予智能设备人眼的功能,从而进行物体的识别、检测、测量 等功能。机器视觉进一步可分为工业视觉与计算机视觉两类。

该领域的工程师为我们演示了,如何利用人工智能视觉计算等技术操控大众汽车生产物流平台上的“工业摄像头”,自动完成或者辅助车厂内部一系列的生产、运输流程。

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举个栗子,大众的工程师利用人工智能视觉计算,将车厂内部的一个安保监控摄像头进行“进化”——这个普普通通的摄像头就具备了条形码解码能力,可以扫描 18 米以外的货品上的条形码。这一改良,就能够使以往员工需要人力进行进货验收,录入仓库系统等流程彻底解放;通过这个摄像头实现验收工序自动化。

以上只是一个小案例,大众工程师表示“在工厂里还有很多这样看似普通的硬件,通过机器视觉技术赋予其新的能力,比如叉车司机的平板电脑、小物流车等等,接入人工智能视觉计算摄像头应用,就能获得自动识别传输数据的能力。”

知识点之有没有 POINT 3

未来生产环节——思考未来生产如何组织 实现自动化工厂愿景

说未来前,先说当下。目前,大众进行工厂管理规划时,首先要从生产的产品、产能和产量要求出发,再细化到车间级别。

而通过未来生产环节领域的研究,未来只要告诉大众工厂系统生产的需求,人工智能算法直接对整个工厂进行规划。举个栗子,假设未来工厂有10 台生产机器,有 10 辆用于物料运输的自动驾驶车辆,只要我们告诉系统生产需求,比如每天需要生产多少辆某种车型,工厂系统就开始自动计算、安排——对机器工作分工、优化工序、整体规划等。

与人工规划、安排相比,算法可以极大的提升效率,不给生产流出任何缓冲区和缓冲时间。比如,在生产尚在进行的时候,物流自动驾驶运输车辆就已经开动了,这能够实现机器在停工的一瞬间,物流运输车已经来到机器边上。

当然,这也对为人工智能算法能力提出了非常高的要求,需要它能做出高质量、实时的、灵活的决策,以便在出现状况时自动计算出新环境和条件之下的最优计划。大众工程师表示:“可以将这样的系统比作未来工厂的大脑,我们在此基础上构建物联网平台,所有的机器设备(尤其是物流自动驾驶系统)都能够在平台上进行实时数据交互,向物流自动驾驶系统发出更加精确的指令。”

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参观结束后,大众汽车集团IT业务管理负责人韩麦安坦言,在过去,集团 IT 的功能主要是提供企业级的 IT 解决方案,用于满足集团内部流程的需要;今天IT 部门在整个集团数字化的进程中扮演着越来越重要的角色,在汽车产品本身及大众面向客户所进行的工作中发挥着越来越重要的作用。

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大众汽车集团所拥有的实验室体系,无论对于集团还是集团旗下各个品牌而言,都是推动大众走向未来的重要动力。本次旅程,大众公社有幸体验到大众汽车在数字化生产上的投入与建树,期待大众汽车集团未来的发展,包括世界范围内除了智能化的生产外,数字化的互动营销体验也能为全世界车主提供交付、售后等更为出色的服务。


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