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探访ABB智能工厂:科技重塑制造业未来

【精益管理网】    时间:2018-12-31   作者:第一财经   来源:第一财经  H - 小 + 大

如果有一座“海底工厂”,能够唤醒埋藏在深海海底的油气资源,并通过一根电缆连接相距超过600公里的海岸与海底设备,实现100兆瓦电力传输,这是否有种未来的梦幻场景感觉?

如今,梦想正在照进现实,ABB和挪威国家石油公司Statoil已经启动五年JIP合作项目,联合打造未来的海底输电技术。而ABB旗下的工厂正在为这项颇具雄心的未来场景实现提供技术支持。

ABB瑞士工厂广泛分布在苏黎世周围,苏黎世附近的图尔吉(Turgi)镇,就是ABB励磁工厂所在地,也是这项合作项目传动电力电子测试的工厂。

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在参观过程中,除了参与海底输电,图尔吉工厂相关技术负责人向第一财经记者表示,ABB还在图尔吉工厂研发和制造定制牵引传动设备,以满足全新Allegra列车的特殊规格要求。“如今,列车可以从Chur行驶到Poschiavo而无需更换动力装置,这在过去是不可能的。”技术负责人补充道。

图尔吉工厂只是工业巨头ABB走向未来的一个缩影。

当你觉得自动化已经完全重塑了工业,来到ABB为著名食品品牌阿华田母公司WANDER所量身打造的未来工厂,你才会发现ABB其实走的更远。

人、机、未来

身处充满未来元素的智能工厂,才真正体会到人类正站在技术发展的十字路口,而“工厂”的概念正在被重新定义:科技正在重塑制造过程中的每一个环节,不难想象出一个机器人完成所有体力劳动的世界。

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传统记忆中,机器运转伴随的噪声,流水线旁站立的工人,车间里并不舒适的气味,这些都是人们对于工厂的惯常印象,然而在这座更加领先的智能化工厂却是另一番景象,宽敞的厂房里只有零星工人不时触摸工作台前的电脑显示屏或者操作工作台上的按钮,即使在生产车间里,也只听得见机器转动的微弱声响。

功能更强大、更加灵活的技术正在加速食品加工这一行业全自动化生产设施的发展,而背后所反映的则是未来工业的某种形态:在这座智能、互联的工厂中,生产线配有传感器,采集生产流程各阶段中产品和设备的相关数据。工厂软件通管所有传感器和客户数据,实时监控设备状态,做出决策,并控制机器,使其成为不断优化、自我修复环境的一部分。

对于未来工厂来说,机器人是最主要的劳动生产力,如何系统化、高效化的管理好智能工厂,WANDER董事会成员Theo Schmid向第一财经记者表示,ABB Ability™提供了一个可供选择的选项:工厂中的一切设备——从生产加工设备到无人运输卡车,再到仓库设备——都是由计算机控制的机器人操作的。技术人员通过中央控制系统监测这些机器的活动。

曾经作坊式的细心打磨是人们对食物品质评价的最高准则,然而在这里,不断升级的自动化和智能化水平正在重塑这种认知。一路参观下来,五名工人是第一财经记者数出来的工人数量,这对于一个面积合计超过1000平方米的厂房来说,劳动力数量的下降非常明显。

在这里,流程构建实时进行,生产极其灵活,从订单到交付整个价值链全程实现了自动化。生产可进行远程监控,而客户订单和生产可自动化处理,且产品的整个制造及配送过程可全程追溯:二维码赋予产品唯一的身份标识,全程跟踪产品从工厂到安装地点的情况。所有产品出厂前,都须经过100%自动检测,严格保证产品质量。

然而,劳动力数量的大幅下降并不意味着人类会在生产线中彻底消失。第一财经记者发现,在每个厂房车间,并未完全做到无纸化办公,在流水线上惯常可以见到的各种表格依然可以见到。

Schmid向第一财经记者表示,虽然劳动力数量下降很厉害,但是人在整条生产线中依然扮演关键性的角色。“每天巨大的工作量在生产线通过自动化手段来完成,如果其中一个环节出现偏差,那么后续的整个工作质量都无法得到保证,因此为了保证质量,工人是最后一道防线。”Schmid补充道。

正因如此,ABB亚洲、中东及非洲区总裁顾纯元博士向第一财经记者表示,人力在可以预见的未来,依然是生产线上不可或缺的。从这个角度来看,这些生产线上的机器人并非是替换工人,而是更多地成为他们的“同事”,——即所谓的“Cobot”而不是“Robot”。

技术基础

智能工厂只是一个技术进步高度凝练化的缩影,背后支撑起来整个智能工厂高效运作的则是更为基础的技术沉淀。

ABB全球CEO史毕福(Ulrich Spiesshofer)认为ABB应该集中在某一个领域--而这个领域应该是企业的核心部分。而科技正是唯一能使这些不同领域紧密联系在一起的因素,其中包括电子电力、材料科学以及数字化领域,以及后台服务。“如果你既有规模,又有技术,那么你的产品就会有很大的竞争力” 史毕福向第一财经记者说道。

顾纯元向第一财经记者表示,工厂实现现代化和智能化,首先是改变各个离散设备形如“孤岛”的现状。“这就需要一个平台,来了解收集工厂所需要的数据来承上启下。”顾纯元表示。而这种信息数据的“上传下达”显然无法离开半导体元件的参与。

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来到位于瑞士伦茨堡(Lenzburg)的ABB半导体工厂。如果没有事先提醒,置身工厂车间,我们会以为来到了外科手术室:在充满着未来感的工厂车间,频繁挥动的机器人手臂高速运转于半导体生产线,屈指可数的工程师穿梭于偌大的厂房车间内部,在不同的操作显示屏输入、记录和确认。

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伦茨堡工厂设置的是十级的净化车间,也就是说每立方米不能有超过10颗直径小于0.0005毫米的尘埃。ABB瑞士高级技术销售专家向第一财经记者介绍道:“对半导体来说,颗粒越少越好,因为任何颗粒都可能意味着缺陷。半导体说到底就是暗室成像,相信摄影爱好者很容易理解这个事。比如说你的脸上如果有个东西,你的底片上有个0.5厘米的点,出来之后你的照片上就会有,这对芯片来说就是缺陷。这就是为什么半导体要在无尘室里面制作。”

众所周知,功率半导体元件在低损耗电力传输中发挥着重要作用。半导体元件常用于供电系统、交通行业和工业中,实现远距离输电、铁路牵引传动系统以及数据中心不间断电源系统。

整个半导体市场像一个金字塔,底端的是手机充电器配件市场,顶端则用于高压直流,对技术要求极为苛刻。在ABB高层看来,这奠定了其在中国的市场基础,ABB与中国的高铁有合作,高铁上的半导体的变频功能就是乘客在列车起步时感觉不到加速带来不稳定的秘诀。

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