【德国bosch】进入保税德国工厂体验数字技术的魅力

指南文本/黄巨峰整理/华南智能制造

Feuerbach工厂和Reutlingen工厂作为博世集团“传统”和“新”工厂的代表，将分别如何推进工业4.0？

博世集团是世界第一大汽车技术供应商，德国百年知名企业。博世以创新的产品和系统解决方案而闻名，解决方案涵盖汽油系统、柴油系统、汽车底盘控制系统、汽车电子驱动、起动机和发电机、电动工具、家用电器、传动和控制技术、热技术、安保系统等。

博世公司为什么这么强？朴世如是如何研发的；让我们看看，通过D和技术，创新、未来、改变旅行、成为全世界可靠的信任伙伴。

(视频由e-works翻译整理)

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源：bosch

在全球范围内，博世有250多个工厂，参观的Feuerbach工厂是博世最古老的工厂之一，有着100多年的历史。Reutlingen工厂是领先的汽车电子芯片生产工厂，建于2009年。

博世雷灵根工厂外景

Feuerbach工厂和Reutlingen工厂作为博世集团“传统”和“新”工厂的代表，将分别如何推进工业4.0？带着疑问往下看~

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Feuerbach工厂数字化整体应用

全面控制制造过程

Feuerbach工厂是世界上最大的单体生产工厂，有1万多名员工进行柴油机共轨系统零部件的生产和组装、汽油发动机系统零部件的生产、非标准自动化设备的生产等。

一些考察团成员在博世佩尤伊巴赫工厂拍照

Feuerbach工厂参观了高压共轨泵CP4的生产工厂和组装现场，包括CP4外壳的5条自动化生产线和装配线，并将数字技术应用于设备在线监测和预测维护、能源监测和节能、智能材料超市、生产数据可视化、安全协作机器人等领域。

设备在线监测和预测维护

为了有效监控CP4外壳生产线加工机械主轴的生产状态，实现主轴的预测维护，保税对机械设备进行数字化管理，在每个主轴上安装4个传感器，收集主轴运行的参数，实时监测机器运行状态和效率，并在大数据分析的基础上进行机械故障诊断。例如机器加工与否、主轴是否有异常、主轴是否需要更换等。

博世介绍说，以前对机床主轴采用预防性维修方式，每三个月定期更换一次，现在增加了传感器，大大提高了主轴的寿命，减少了机床的停机时间，减少了备件数量。保税的主轴库存减少了25%，生产效率增加了5%。此外，Feuerbach工厂可以实时监控捷克油泵工厂的生产情况。

能源监测和节能

在能源监控方面，博世能够自动收集能源监控点的能源消耗和运营数据，从而统一管理和监控整个工厂的能源消耗。接待员们介绍说，基于能源监控系统，保税可以全方位地查看所有设备、各站、包括每天的能源消耗在内的所有分支机构的能源消耗。、、、

通过对一段时间内能耗大数据的分析，可以得到一段时间内各部分的能耗特征和参考值，如果能量点异常增加，说明对应于该能量点的设备存在问题。这意味着进行适当的诊断和故障排除。分析和比较同一产品在不同生产线上处理时的能耗，可以找到生产过程的节能潜力，优化生产线的能耗。实时计算每个能源点的价格，并将节能指标换算成每个设备，以实现年度节能目标。

博世强调，培训员工、提高员工的节能意识、培养良好的工作习惯是减少能源消耗的有效手段。

智能材料超市

装配车间展示了智能材料超市的应用，基于RFID技术，自动识别超市货架上的商品型号、数量等信息，通过工作台显示器显示的红色、绿色、多种颜色，帮助操作人员准确地将材料放置在正确的位置，如果出现错误，

予提示和预警，大大提高了工人工作效率，确保了线边物料的高效和准确。

▲博世Feuerbach工厂智能物料超市

生产数据可视化

Feuerbach工厂还通过ActiveCockpit实现了生产数据可视化的应用。ActiveCockpit是博世力士乐开发的一套生产管理系统，它将生产过程数据及信息，包括生产计划、质量数据管理等信息，实时处理并显示，包括自动生成报表，自定义生产数据汇总视图等。

▲博世通过ActiveCockpit 实现生产数据可视化

相比传统的手动调取生产数据、打印出来并粘贴在看板上，这种方式更快捷、更清晰，另外实时的数据可以让企业即时优化生产流程，使生产管理变得更高效。

此外，在检测生产线，工人通过佩戴集成多功能扫描仪的工作手套（支持1D/2D条形码、RFID等数据的读取）完成重要的检测工序。通过这种手套代替传统的枪式扫描仪，改善了检测人员的工作环境，极大释放了工人的双手，发挥了人的能动性。

协作机器人APAS

最后，还参观了位于此地的博世工业4.0实验室，接待员详细讲解了协作机器人APAS（自动化生产辅助系统）。APAS是在FANUC机器人基础上增加了一件黑色的“衣服”，这个外衣是触觉检测装置，当触碰到人时能够自动停止。另外，APAS有一个电子围栏，当人靠近时，机器臂会自动减速度甚至停止运作，而当人离开时又立刻自动恢复高速运作，确保安全协作。

▲APAS自动化生产辅助系统

在工业4.0实验室，还展示了人机交流以及通过AR技术辅助设备人员进行设备维修的应用场景。在人机交互方面，机床加工数据和状态等可直接通过投影仪，映射到工作台的玻璃面板(贴有一层特殊薄膜)上，形成触摸式的人机交互图形界面，工人可以直接进行操作，实现人与流水线的信息交流。

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Reutling工厂强调以人为本

打造自动化少人工厂

博世Reutlingen工厂是领先的汽车电子芯片生产工厂，主要生产ECU控制器芯片、加速度、转速、质量流量、压力和环境温度传感器等芯片，同时它也是传感器的领先生产商。目前该厂日均生产1500万枚芯片和4500万件机电一体化产品。值得一提的是，博世在芯片制造方面拥有超过1000项专利。

▲部分考察团员在 博世罗伊特林根工厂合影

在Reutlingen工厂，IT和自动化部门经理Peter Buseck首先详细介绍了Bosch的工业4.0理念和工业发展路径。博世定义工业4.0的7大特征包括：

1、快速集成和灵活配置；

2、开放标准；

3、以人为核心；

4、实时的虚拟镜像；

5、数字化的产品周期管理；

6、安全的价值创造网络；

7、分布式智能。

Peter Buseck强调人才是工业4.0体系中最重要的因素。

Peter进一步指出，在推进工业4.0的进程中，博世既是工业4.0实践的用户，也在自身实践的基础上，提炼出了软硬件相结合的工业4.0解决方案，成为了领先的技术与服务供应商。

▲博世既是工业4.0实践的用户， 也是领先的技术与服务供应商

随后，参观了高度自动化的芯片生产车间。在生产过程中，博世通过精益生产管理、物流系统、MES系统、Run-to-Run闭环生产控制回路以及实时生产调控等技术，实现了高度的生产自动化与数字化。

为了保证不同批次之间产品品质的一致性，Reutlingen工厂采用了Run-to-Run控制技术，主要根据历史批次制程中产品特性的检测数据统计分析结果，对设备参数进行优化调整，目前实现了成熟产品99.9%的良率，新产品95%的良率。未来，还可以根据上一次批次中检测数据统计分析结果，对下一批次生产过程进行自动化改进。

▲Reutlingen工厂内部 （禁止拍照，图片源于网络）

在物流环节，Reutlingen工厂将标准化的承载晶圆片的储藏盒作为一个智能单元，通过空中悬挂小车、自动化立体仓库、agv小车等进行输送与流转。另外，每个储藏盒都有专属的RFID芯片，每经过一个生产环节，读卡器会自动读出相关信息，包括储藏盒所处的工位、已经完成的工序、下一个工序等，并反馈到控制中心进行相应处理。

▲博世Reutlingen工厂芯片生产车间 （禁止拍照，图片源于网络）

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后记

在参观完博世工厂后，从博世两家工厂的实践中，能看到：

● Feuerbach工厂作为一家拥有强大历史积淀的工厂，在智能化升级与改造中，并没有一味追求“高大上”，而是结合精益思想，从细节上优化，工厂已全面覆盖WIFI，并大量了应用RFID、传感器等技术，实现了能耗管理、设备智能维护等；

● Reutlingen工厂则在工艺、物流上追求自动化、高效化的同时，强调人在系统中的重要性。

在推动工业4.0过程中，两家工厂都非常务实、专注，不盲目追求全自动化，并充分结合技术可行性、投入产出比等因素有选择的使用自动化；重视数字化技术的应用；强调以人为本等。这些给我们带来了极大的启发，也希望您能从本文中得到一些感悟或感想，欢迎留言喔~