SICK弗萊堡工廠已經(jīng)成為現(xiàn)實版的擁有全自動數(shù)字化生產(chǎn)和控制流程的互聯(lián)智能工廠。這里實施的“工業(yè)4.0”項目為公司帶來了決定性的競爭優(yōu)勢。

    隨著第四次工業(yè)革命的全面展開，現(xiàn)在似乎每個人都在談?wù)摴I(yè)4.0：采用信息和通信技術(shù)進行聯(lián)網(wǎng)和控制機器及流程的能力正在徹底改變我們習(xí)以為常的生產(chǎn)流程。

    雖然未來的生產(chǎn)流程尚未成型，但它們在SICK弗萊堡工廠已成為現(xiàn)實：這不是一條剛性的生產(chǎn)線，而是由12個全自動生產(chǎn)模塊、9個手動工作站和1個混合工作站組成，它們就像島嶼一樣分布在大廳的各個角落。寬敞明亮的SICK弗萊堡霍赫多夫工廠大廳非常安靜，只能偶爾聽到一些零星的對話。

    按照“配方”生產(chǎn)傳感器

    生產(chǎn)流程可根據(jù)需求狀況改變模塊使用順序。在生產(chǎn)訂單之前，首先在SICK開發(fā)的生產(chǎn)控制系統(tǒng)中根據(jù)客戶要求在線配置所需的產(chǎn)品型號。為此，生產(chǎn)系統(tǒng)將從ERP系統(tǒng)獲取客戶訂單的所有數(shù)據(jù)，以便對所需生產(chǎn)的型號進行配置。

    除產(chǎn)品屬性或數(shù)量以外，獲取的信息還包括需要使用哪個模塊的哪些生產(chǎn)步驟。特征屬性和值的組合，即所謂的配方，由SICK自己的系統(tǒng)提供，并按照配方相應(yīng)地控制生產(chǎn)流程。

    生產(chǎn)系統(tǒng)將信息發(fā)送給機器并不斷地接收反饋信息。所有組成元素 ：傳感器、機器和人員 -都將通過遠程控制方式進行組織和連網(wǎng)，并且彼此之間保持通信。

    靈活、可擴展、量身定制的生產(chǎn)流程

    這并非停留在測試階段，而是一個現(xiàn)實的傳感器工廠，它已經(jīng)在日新月異的市場中為SICK提供了決定性的競爭優(yōu)勢。

    “我們目前在這里生產(chǎn)了五個產(chǎn)品系列，另外的12個產(chǎn)品系列也在規(guī)劃之中，可以預(yù)見，未來這里將生產(chǎn)超過500,000個產(chǎn)品型號，”光電傳感器和光纖業(yè)務(wù)部主管Joachim Schultis指出：“通過這種生產(chǎn)方式，生產(chǎn)個性化的產(chǎn)品幾乎不受限制。這使我們能很好地響應(yīng)客戶日益多樣化和個性化的需求。我們甚至能按需生產(chǎn)小批量產(chǎn)品，而且價格合理?！?

    該系統(tǒng)在開發(fā)新產(chǎn)品方面也具有明顯優(yōu)勢：“我們能開發(fā)新的產(chǎn)品并將其快速推向市場。我們正基于現(xiàn)有規(guī)模進一步進行擴展?！背叨鹊撵`活性以外，該系統(tǒng)還具有優(yōu)化資源利用效率的優(yōu)勢：在軟件的幫助下，我們能將訂單排定優(yōu)先順序，并以最合理的方式部署模塊和員工。這有助于實現(xiàn)“及時”生產(chǎn)。

    自動化質(zhì)量控制和管理

    每個模塊都擁有基于過程數(shù)據(jù)和設(shè)定限制的自動質(zhì)量控制系統(tǒng)。集成的自動光學(xué)檢測系統(tǒng)(AOI) 可檢驗攝像機系統(tǒng)的工作步驟并彈出故障提示，如即參數(shù)不在限制范圍內(nèi)的情況。在整個過程完成后，模塊將把信息傳遞給生產(chǎn)控制系統(tǒng)，并通過4.0 NOW Factory將零件搬運到下一個工作站。

    物料搬運由自動引導(dǎo)車輛系統(tǒng)（無人搬運車 -  AGC）處理。它們通過網(wǎng)絡(luò)接收搬運命令，從而通過優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)步驟來支持柔性生產(chǎn)。與呼叫出租車類似，附近的空閑AGC將會對搬運命令做出反應(yīng)。

    時刻了解最新狀況并準(zhǔn)備就緒

    通過看儀表板可實時查看技術(shù)模塊、生產(chǎn)或各種關(guān)鍵指標(biāo)的當(dāng)前狀態(tài)。流程和傳感器數(shù)據(jù)被上傳到云端，從而實現(xiàn)預(yù)測性維護并確保高機器可用性。

    在生產(chǎn)SICK傳感器期間生成的所有信息都存儲在大數(shù)據(jù)云端，完整地記錄在文檔中并將文檔鏈接到產(chǎn)品的序列號。只需按一下按鈕就可以獲取某個產(chǎn)品的位置或其材料成分信息。如果產(chǎn)品有缺陷，與序列號相鏈接的生產(chǎn)歷史記錄將有助于確定生產(chǎn)中是否存在任何差異。這些數(shù)據(jù)由工廠中安裝的SICK傳感器生成。

    人機協(xié)作攜手

    經(jīng)濟學(xué)家沃倫·本尼斯(Warren Bennis) 曾經(jīng)開玩笑說：“未來的工廠將只有兩名員工：人類和狗。這個人類的工作就是喂狗，而狗的工作是防止人類接觸機器?！?nbsp;

    SICK弗萊堡工廠的情況并非如此。按照Joachim Schultis （SICK光電傳感器和光纖業(yè)務(wù)部主管）的說法，這個場景仍將停留在愿景階段：“我認為，未來的工廠是一個人與機器在同一工作空間中相互成就的地方，學(xué)習(xí)型組織變得更加全面，并且越來越多地涉及機器?！?

    盡管從當(dāng)前角度看，4.0 NOW生產(chǎn)流程已經(jīng)非常安靜，但仍然無法想象無人工廠的場景。流程的自動化是一個理想的目標(biāo)，但非常復(fù)雜的工作步驟仍然需要人的智慧和技能。

    “在我們的弗萊堡工廠中，當(dāng)涉及到敏感零件的復(fù)雜連接工藝時，都將由人工完成。例如，將敏感的玻璃透鏡放置在傳感器外殼中需要利用人的天賦?？紤]到高昂的開發(fā)成本，這一安裝步驟的自動化在當(dāng)前階段毫無意義，”Joachim Schultis解釋說。然而，現(xiàn)在我們已經(jīng)能看到個人工作履歷的變化；例如，工廠經(jīng)理的任務(wù)已經(jīng)發(fā)生了改變。他或她不再負責(zé)計劃機器的使用。未來，工廠經(jīng)理的工作就是提高工廠效率。

    投資未來

    SICK很早就意識到了工業(yè)4.0的巨大潛力，并打算在弗萊堡工廠中充分利用這種技術(shù)。

    通過兩年的規(guī)劃和實施以及高額投資，SICK再次扮演了行業(yè)先鋒的角色：“組建跨學(xué)科團隊面對新事物的勇氣，以及對創(chuàng)新的專注正是使SICK與眾不同的原因，這同時也賦予了我們決定性的競爭優(yōu)勢，”Joachim Schultis說。SICK已經(jīng)為該工廠的進一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)：“我們對未來思考深遠，目前的生產(chǎn)系統(tǒng)已能生產(chǎn)我們尚未開發(fā)的產(chǎn)品?！盝oachim Schultis補充說道。

    在弗萊堡，SICK為利用工業(yè)4.0技術(shù)和推動工業(yè)4.0的發(fā)展創(chuàng)造了完美的條件：“隨著時間的流逝，我們在開發(fā)和改進這類生產(chǎn)流程時積累了寶貴的知識，”Joachim Schultis解釋道。這些知識不僅包括數(shù)字互聯(lián)工廠中的流程，而且還涉及SICK產(chǎn)品、解決方案，以及服務(wù)的持續(xù)優(yōu)化和市場營銷。

    畢竟，傳感器是任何工業(yè)4.0場景的基礎(chǔ)，負責(zé)為控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。“我們在工廠中只安裝了自己的傳感器和傳感器系統(tǒng)。它們必須能在真實的環(huán)境下展示該有的性能。 這讓我們能更深入地了解傳感器的工作過程，發(fā)現(xiàn)有待改進的地方，并激發(fā)我們開發(fā)新產(chǎn)品的靈感。”