2030年未来工厂蓝图是怎样的？

　　工厂结构

　　未来工厂结构的布局更加灵活、方向更多，拥有模块化生产线装置和可持续的生产流程。在我们的调查中，汽车行业的受访者希望工厂结构能在未来工厂中发挥重要作用有86%认为这一驱动力在2030年将会变得更加重要，而43%认为它在今天已经非常重要。

　　多方向式布局。未来工厂将会采用多方向式布局，将产品放在无人驾驶运输系统上，通过与生产机器相联系来单独指导生产。位于德国海尔布隆的奥迪R8的工厂，那里并没有固定的传送带。与此相反，无人驾驶运输系统会按照地面激光扫描仪和无线射频识别技术的指挥，在装配流程中移动车体。这种系统能够快速改变装配布局。

　　模块化生产线装置。未来的工厂结构拥有可更换的生产线模块和生产机械，可轻松进行重新配置。目前，丰田正在墨西哥和中国的工厂装配“简单利落”的生产流水线。这家汽车制造商将会使用模块化的传送带(建在工厂地面而不是坑井中)给工人提供更大的灵活性，他们可以灵活地改变生产线的长度和移动线端设备。

　　可持续生产。未来工厂的目的是实现生态可持续生产，其中包括有效利用能源和材料。伟巴斯特已为罗马尼亚阿拉德的工厂配备了LED照明和夜间自动冷却系统，从而大大降低了能源消耗。

　　工厂数字化

　　制造商对数字技术的使用越来越广泛。在汽车行业受访者中，有70%表示工厂数字化将在2030年变得更加重要，13%的人认为今天它已经非常重要。很多公司都在引入更智能的自动化生产，利用各种方法提高效率。

　　安装智能机器人。与工人相比，机器人可以执行更为复杂的任务。机器人也能够从每个正在生产的在制品中收集信息，并按其特性自动调整它们的动作。长安福特已在一条“白车身”焊接线上安装了灵活的工业机器人。公司计划使用机器人和车体骨架成型系统，在同一条焊接线上处理六个模型，18秒内便能针对不同的模型完成转换。

　　使用协作机器人。机器人可以与工人(不使用防护围栏)展开协作。在大众汽车位于德国沃尔夫斯堡的工厂里，协作机器人可以帮助工人拧紧难以够到的螺丝。

　　实行增材制造。制造商已开始使用3D打印技术制作工具和组件。在打造劳斯莱斯幻影这款车时，宝马使用3D打印技术制作的部件超过10，000个，比如中控部件按钮以及电子驻车制动系统和插座的塑料支架。

　　使用增强现实技术。使用增强现实技术——比如佩戴智能眼镜——能使员工在视野范围内获得信息。这种协作技术在装配、维护和物流等方面特别有用。大众汽车已为德国一家工厂的物流工人配备了3D智能眼镜，以便进行订单拣选。

　　应用生产模拟技术。制造商正在使用实时的3D生产模拟技术，来优化生产流程和物料流。利用物料流3D模拟技术，佛吉亚能够针对变化作出更灵活的反应，操作员还可借助可视化工作流调整生产线。

　　进行实境培训。使用3D模拟进行培训，有助于员工在现实化环境中学习。使用车辆和装配组件的数字模型，奔驰已开发出了虚拟装配生产线。员工可在虚拟环境中使用虚拟角色，分析完成装配任务的最佳方法。

　　进行去中心化生产指导。很多公司已开始使用先进技术在工件、机器和员工之间进行通信，从而创造出自主生产流程。博世正在开发一种能够检测它们位置的工具。根据工具的位置以及其收到的有关工件确切位置的信息，这种工具将会自动加载相应程序，执行特定操作。比如，螺丝刀会调整自己的扭矩来拧紧特定工件上的螺钉。

　　进行大数据分析。制造商正在使用应用程序来自动分析大量的数据。在位于德国下图尔克海姆的工厂，奔驰已在使用预测分析来检测600多项质量影响参数，生产完美的气缸盖。

　　工厂流程

　　通过使用新的数字技术，制造商已将精益管理提升到了新的高度，释放出了它的全部潜力。我们的调查结果表明，优化工厂流程在未来将会变得更加重要。在汽车行业受访者中，有97%称精益管理将在2030年变得更为重要，而70%称其现在已非常重要。在精益管理中，数字技术能够提升的两个关键要素是以客户为中心和持续改进。

　　以客户为中心。制造商对客户需求有了更深的了解，比如通过大数据分析，他们能够获得客户的产品应用反馈。反之，公司也可使用这些客户反馈来改善产品设计和生产流程。很多公司还希望能够利用新技术，了解客户在汽车生产方面的意见。在戴姆勒，客户可以在最后一刻提出修改要求，比如在车辆进入涂装车间前要求更换颜色。

　　持续改进。制造商正在使用各种新技术来提升作业价值，不断改进生产流程。博世使用的软件能够分析燃料喷射器的实时生产数据，该软件会监测流程执行率并识别作业趋势。它能将偏差信息自动传递给操作员，由他们加以纠正。

　　全方位一体化价值链

　　在未来工厂中，由供应商、部件制造、冲压车间、车身车间、涂装车间、最终组装及客户组成的价值链，将实现全方位一体化，打破传统界线(参阅图2)。在整个价值链中，IT系统与各种必要的生产数据全方位一体化，将对生产制造产生促进作用。在一个公司里，这种一体化可以加强研发部门、生产部门、销售部门等其他职能部门之间的联系。例如，大陆轮胎公司通过设立研发生产厂，用各种传感系统和软件实现所有机械的全方位一体化，进而加快了产品的测试速度。同时，这种一体化也可以超出公司边界，形成一种与供应商和客户之间的实时联系。例如，整车厂的冲压车间将能够根据供应商提供的数据，对具体线圈的冲压参数进行调整。客户将能够实时看到其车辆的生产情况，还能够在最后关头提出更改要求。87%的汽车行业调查对象表示，到2030年，一体化价值链将密切相关。绝大多数调查对象均认识到了一体化价值链的好处，即降低成本、提高生产灵活性、生产质量及生产速度。

　　对于这种一体化价值链中的每一个工厂车间，汽车行业调查对象均针对其认为的在工厂结构、工厂数字化、工厂工艺方面最重要的要素给出了自己的看法(参阅图3)。