对于大多数制造商来说,行业4.0只是一个梦想。但是,在Faurecia,这是一个现实。

行业4.0技术承诺在接下来的二十年中改变植物地板。它还将改变工程师和装配商与机器交互的方式。

数字制造业依赖于最先进的生产设备和流程,以利用智能设备,嵌入式智能和数据分析。目标是无缝地生成和传达数据以推动效率和生产率,同时使生产过程更加明显和可控。

佛吉亚在美国哥伦比亚市的新排放控制系统工厂展示了这些类型的工具和技术。这个价值6400万美元的设施具有开放、协作的工作环境。此外,生产设备和物料处理系统联网,以提供连续的数据流。

这家占地40万平方英尺的工厂雇佣了400多名员工,为商用车行业生产一种新的高科技排放控制产品。

该工厂称之为“新型号为福雷基亚制造业的未来”,采用机器人,自主智能车辆和尖端的视觉通信技术促进从顶级管理到厂房的合作和通信。

传感器和软件不断捕获和分析生产数据以预测和防止设备故障,纠正效率低下并提高生产率。通过RFID标签自动跟踪组件还简化了物流,并实现了库存流量和质量的实时管理。

新哥伦布南部工厂将作为福切亚洲其他工厂的4.0基准。

Faurecia是一个230亿美元的一级供应商,位于法国,经营70多个全球设施。该公司专业从事汽车座椅,室内系统和排放控制技术。其客户包括汽车制造商,如FCA,FORD Motor Co.,通用汽车和日产,除了柴油机制造商,如康明斯公司和Deere&Co.

“该设施代表了我们进入工业4.0,革命性概念,包括连接,自动化,数据处理和硬件来推进制造业,”厂家经理Mike Galarno Mike Galarno说。“与此[工厂]一起,福雷西亚正在推动该公司的数字转型,通过迎来现代制造业的最前沿的技术。”

清洁产品,清洁植物

佛吉亚清洁交通部门为轻型和商用车辆开发排放系统。其产品线包括各种消声器,歧管,催化转换器,排放控制系统和完整的排气系统。

哥伦布南部工厂能够生产143种不同的组件。为确保排气系统符合日益严格的环境标准,这些产品专注于减重,污染物排放控制和能量回收。

本厂的主要产品是一种废气后处理装置,它提供给附近的康明斯工厂,这些植物组装卡车和偏远设备中使用的中型和重型柴油发动机。

新的EcoFit单模块比它的前辈小60%,轻40%。更小的尺寸能够更好的热管理和保持更好的燃油经济性,而单通道排气流设计提供了环保的低背压。

Single Module降低重量和尺寸的关键因素是紧凑的混合器,这是佛吉亚与康明斯工程师联合开发的螺旋尿素分解室。它可以实现最佳的尿素混合,同时最大限度地降低尿素沉积的风险。这确保了该系统在氮氧化物转换中保持尽可能高效。

“制造业有时是刻板被肮脏并且需要少量技能,”福雷西亚清洁流动性北美总裁Dave Degraaf说。“哥伦布南有助于行业的转变景观,以现代,干净,技术先进,旨在吸引新一代员工,具有不同和先进的技能。

“哥伦布南方是独一无二的,因为它可以瞥见福雷西亚如何设想制造的未来,”添加秋季。“这是[我们整个公司]中最先进的工厂。当在有效的内容和需要修改的内容时,它将在整个Faurecia设置类似的工厂时提供重要的见解。“

“[新工厂中使用的技术]代表了制造智能的峰值,”索赔解析。“他们旨在预测在发生之前的问题。

“该工厂也类似于预防性维护到预测性维护的移动,使用可用于识别潜在问题并提前开发解决方案的数据,”Degraaf指出。“这大幅增加正常运行时间并减少了线路故障。

“任何时候你都可以让转变为积极主动,你节省时间和金钱,并减少员工的整体压力,”解析。“预测维护使我们有机会看到即将到来的事情,制定计划解决它,并最终提高整个设施的正常运行时间。”

超过1英里的光纤电缆将设备中的所有机器连接到网络。有超过1,000个潜在的网络滴,60个无线接入点和广泛的备份系统,以减少故障时间。最先进的通信系统允许一次传输多达10千兆字节的数据,每天生成多个数据。

由于持续收集的所有数据,Faurecia在植物中雇用了全日制数学家来分析它。

“我们的维护工程师数据分析师专注于收集,分析和解释设备的数据输出,并使用此信息进行预防性维护和机器改进,”Galarno说。

先进的数据通信网络还能实现同步生产调度。

“它通过当天定义的卡车数量来创造一个分裂的成品序列,”Galarno解释道。“[系统]为模块(子组件组件)和总线组件生成生产计划。

Galarno补充说:“这使我们能够保持最低的成品库存,快速响应客户需求,同步时间以实现最大生产,并在工厂的不同过程中(从装罐到最终装配)提供每个订单的状态。”

视觉传达

哥伦布南部植物布局优化生产力并鼓励员工合作。该设施旨在改进工作区,简化通信和简化即时材料流程。

例如,所有工作站都具有配备无纸化工作说明的触摸屏。工程师和主管使用笔记本电脑,智能手机和平板电脑来审查生产信息。

“完全无纸化的环境使员工保持联系并随时了解实时信息,”Degraf说。

DeGraaf补充说:“视觉管理是佛吉亚卓越系统的一个重要工具,它允许设施内部的持续改进。”“它使我们能够根据需要迅速做出调整,并实时向员工通报状态。”

每天早上,Galarno和他的工程团队在四个70英寸触摸屏监视器的植物中间相遇。他们审查了关键绩效指标,如交付,劳动效率,制造成本,质量,安全和废料等。

Faurecia哥伦布南部植物的另一个独特方面是专为工程师设计的协作办公环境。Workspace的开放布局有助于消除产品设计和开发中的障碍。

工程师在自由空间中工作,玻璃墙,远远进入厂房。每个人都提供背包,智能手机和笔记本电脑。

没有人有分配的地方坐下来。相反,鼓励工程师每天更改工作空间。可调节座椅和可适应桌子使员工能够在坐或站立时工作。

据DeGraaf介绍,开放式座椅的设计旨在促进交流,但也吸引了年轻员工。

创新物料处理

在设计哥伦布南部厂地板时,Faurecia工程师仔细关注物质处理和人体工程学。例如,该设施配备了众多架空喇叭和升降机,因为在完全组装时,每个不锈钢发射模块重量超过150磅。

叉式升降机仅用于装载码头区域。Tuggers拉拔装备可拆卸存储架,用于向生产线进行测序。

该工厂的另一个关键特征是一个由30辆自动导向车辆和17个三轴龙门机器人组成的自动化物料处理系统。该公司拥有超过4000个零部件仓库,可以全天候运营。

佛瑞西亚数字化企业副总裁埃里克•莫罗说:“这个系统使我们能够应用物流内部原理来管理在制品库存。”软件允许实时库存管理和跟踪,同时管理整个制造过程中的特定顺序和部件存储。与我们探索的其他替代方案相比,这些解决方案使我们能够将存储空间减少60%。”

通过RFID标签自动跟踪组件简化了物流,库存流量和质量。读取器检索写入芯片的数据。除了成品架外,该技术用于跟踪罐头和模块子组件。

哥伦布南工厂还使用了类似于传统自动导航车辆(agv)的自动智能车辆(aiv),但采用了下一代技术。与agv不同的是,aiv是一种自学习设备,而agv是在工厂车间沿着预定义的路径行进的。它们能够自动调整路线以避开人群或障碍。

“每辆车都有唯一定义的功能和功能,”Degraf说。“[它们]利用板载导航和可编程逻辑代码进程的组合来生成一个移动围绕[我们]设施的材料的系统。

DeGraaf解释道:“aiv需要舰队服务器的指示(类似于谷歌Maps)才能知道要去哪里。“我们有地板感应充电,无需插电充电。”

Faurecia的新工厂还配备了各种六轴机器人,用于焊接,最终组装和泄漏测试应用。

在Canning Workcell中,机器人焊接器连接在排放模块的紧凑型混合器部分中使用的内部部件。它使用Micromig焊接技术。因为该过程没有与其他焊接替代品一样多的热量,所以最小化热失真。它还消除了在不锈钢薄片上的焊接溅射。

最终的装配线使用两个机器人用于拾取和放置应用。

汇编器产生四种不同类型的模块,其中包含三种滤波器和超过150个零件编号。在垂直堆叠站,他们添加垫圈和夹具。误错器组件,操作员使用拾取件箱和直流电动固定设备。

最先进的工具使工程师能够调整工具速度以匹配各种应用并控制紧固过程的不同方面,包括诸如扭矩和角度的关键参数。此外,它们自动捕获关键数据以进行可追溯性。

机器人还负载和卸载压力衰减泄漏测试单元格。Faurecia最终计划在哥伦布南部部署合作机器人,使人类和机器能够在一起工作。

在发射模块运送到附近的康明斯装配线之前,3D扫描站检查关键尺寸和客户触摸点。

要了解有关数字制造的更多信息,请参阅工业4.0:神话与现实