李晓甫:全球领先的数字化半挂车工厂是如何建成的?
2018-11-28纪鹏飞
本刊记者 纪鹏飞
李晓甫
四年前,中集车辆筹建灯塔项目时,并不知道这个颠覆专用汽车行业生产和管理的项目进展会如此迅速:2014 年灯塔项目筹建,2016年7月第一座灯塔工厂就在东莞中集专用车有限公司建成。仅仅过了两年,第二座灯塔工厂在扬州中集通华专用车有限公司投入使用。
用生产汽车的方式制造半挂车,生产方式逐步走向柔性化和数字化,让中集车辆的技术保持了全球领先地位。
作为中集车辆灯塔项目的核心中枢,技术总监办公室团队参与了中集车辆所有灯塔项目的建设。中集通华的“超级麦哲伦”数字化工厂有何亮点?将给现有的专用汽车行业生产和管理带来哪些变革?近日,本刊就上述问题独家专访了中集车辆技术总监(原中集车辆灯塔项目组长)李晓甫博士。
数字化落地要做到无影无形
《专用汽车》:与已建成的中集东莞工厂和在建的中集华骏灯塔工厂不同,中集通华的灯塔项目是以数字化为特色的,但是在参观过程中用肉眼并没有发现很多数字化的因素,这是为什么?
李晓甫:在现场参观时,你会看到工位的触屏工控机和人机交互的界面,现场大屏幕看板等,并没有多少花哨的所谓“数字化”的展示,一切以适用为出发点。真正的核心,在中集通华超级麦哲伦工厂的中 控室,是整个数字化工厂的神经系统。
中集通华超级麦哲伦工厂“中枢神经”
中集车辆东莞灯塔工厂
我认为数字化最佳落地,真正要做到既让系统随时可以感知和处理内外部变化,但在一切正常时又无影无形。中集通华的数字化当然有可以看得到的东西,比如在中控室可以看到每个设备的连接情况、加工的参数,在设计工程师的界面就可以看到PLM系统(产品全生命周期管理)来设计工具,很复杂;但是在现场实际上是最简洁、使用最友好的。
项目遇到四个方面困难
《专用汽车》:中集通华在专用汽车领域第一个“吃螃蟹”,开展数字化工厂建设项目遇到的困难有哪些?
李晓甫:在项目开始前我们得明确什么是数字化?数字化的核心主要是两部分,流程和数据。项目中我们遇到的困难主要是四个方面。一是数字化基础薄弱,缺乏数字化相关积累。需要优化管理流程,适应数字化的特点:快、准;二是缺乏经验。目前在汽车领域数字化应用大多来自乘用车,但是乘用车和专用车差别太大,没有相关案例参考,需要重新去创造;三是缺乏数据库。在整个数字化运营中,数据就像人体中的血液,是整个数字化工厂的生命力。整个专用汽车行业没有建立产品数据库的意识,因此我们需要重新搭建数据库;四是观念。与传统的生产和管理不同,数字化挑战原来的观念,习惯了原来的生产和管理模式,进入一种全新的模式,无论是管理层,还是车间工人都是一种挑战,需要自我提升。
灯塔项目的三根柱子
《专用汽车》:中集通华的“超级麦哲伦”数字化工厂是如何运转的?项目的亮点有哪些?
李晓甫:中集通华数字化工厂“超级麦哲伦”有着完整的系统规划,支撑它的是三根柱子。左边是模块化的产品设计,右边是自动化的物联设备,中间是连接二者的信息系统。简单理解就是,首先在对半挂车制造中,研究设计出能够满足各类产品需求的模块,以供灵活组合。再者便是连接设计与生产设备的信息控制系统。这套信息系统与物理系统打通,其中核心的是PLM(产品全生命周期管理)和MES(制造执行)系统,再接入ERP、WMS等其它系统,通过运转调试和信息的无缝连接,整个工厂的生产效率将极大的提高。
在灯塔项目的规划里,如果这三根柱子建设完成,那么整个“灯塔工厂”将是一个全透明的自动化、数字化车间,所有的生产流程在管理者的电脑中一目了然,生产过程出现的任何问题,都可以清晰地追根溯源。
值得一提的是,项目创新性地将“电泳”+“喷粉”的KTL 技术引入到半挂车行业。目前,这种技术普遍应用于乘用车行业,但在专用汽车行业的应用还是凤毛麟角。“灯塔工厂”克服了技术上的难题,将全套系统应用到工厂的涂装生产线上。相比于油性漆,这种工艺对涂装材料的利用率可从40%提高到90%;而相对于水性漆,又可大幅降低制造成本,而且产品的涂装品质提高。
中集通华超级麦哲伦工厂
像堆积木一样实现标准化生产
《专用汽车》:目前中集车辆在“东莞、扬州、驻马店”三个地方的灯塔工厂全部采用这种新型的生产和管理模式,是否意味着三家企业今后的产品不仅可以实现互换,而且质量和标准实现统一?
李晓甫:中集灯塔项目所建的生产线通过模块工作岛的生产形式,可实现多款车型的柔性混线生产。模块工作岛是与模块化的产品设计相结合的适应柔性化产品制造的新模式。通过产品的模块化配置,可以利用有限数量的模块满足客户使用场景需求。通俗点讲,就是打破传统流水线的理念,将车的各个小部件分别集中生产,然后根据客户的订单需求,将零部件像堆积木一样,组装成客户需要的款型产品。有了自动化的产线,各个工厂的产品工艺、质量将实现统一。或者说,这三个工厂分别生产不同的部件,但是组装在一起可以形成一个整车,这有点类似乐高玩具。
灯塔工厂技术并非只适用于半挂车
《专用汽车》:中集灯塔项目比较适用于标准化的产品,目前中集灯塔工厂主要生产的半挂车,但是中集车辆旗下有很多专用汽车产品,个性化特征比较突出,这部分产品适合使用灯塔制造技术么?
李晓甫:过去我们产品的标准化程度不高,现在我们在推广平台的概念,强调模块化的设计,这是一套技术体系,适用于所有的产品。目前,中集通华即将上马罐式类专用车生产线,青岛冷藏车、山东中集冷藏车生产线已经采用了这个技术体系。通过灯塔项目建设,我们已经有了技术顶层设计,打造了制造设计体系。手段和方法都有了,只要产品发展需要,都可以利用这套技术体系解决问题。