[现场直击]“在虚拟空间提前预演工厂运营”——现代汽车集团灯塔工厂,起亚光明 EV 工厂
[现代汽车,超越移动出行](2)
现代汽车集团首座纯电动车专用工厂
走进起亚光明 Evo 工厂
利用数字孪生提升车身车间生产力↑
在虚拟空间实时监控工厂
“起亚光明 EVO 工厂(EVO Plant)是用于测试现代汽车集团实现大规模量产所需创新生产技术的试验基地。”
上月30日,位于京畿道光明市小下洞的起亚光明 EVO 工厂。从首尔市中心驾车行驶40分钟抵达的这里,是现代汽车集团首座电动车专用工厂。如果说现代汽车集团新加坡全球创新中心(HMGICS)是在以单元为单位的小规模生产中验证未来汽车创新之处,那么起亚光明 EVO 工厂则是在实际量产车型下线的大规模量产线上测试创新工法,发挥着集团现实版“灯塔工厂”的作用。
这座工厂最近导入的新技术正是“数字孪生(digital twin)”。现代汽车集团去年10月在该工厂车身生产线的部分物流设施上应用了数字孪生制造解决方案。通过3D 图形在虚拟空间中构建与现实完全相同的孪生工厂,使所有工厂运营流程一目了然地呈现在监控画面上。借此,在新车型导入前可以先在虚拟环境中模拟运行新工序,或者坐在办公室里通过屏幕实时确认当前工厂中出现的问题。
当天记者走进起亚光明 EVO 工厂的管制办公室时,铺满整面墙的大屏幕被分成6个画面,实时显示生产状况。其中一块屏幕上呈现出以3D 实现的孪生工厂全貌。可从鸟瞰视角一览广阔的工厂,并可将想看的部分放大、旋转查看。不仅能掌握在厂内穿梭的无人AGV叉车的动线流向,甚至还能查看叉车的剩余电量;各车型零部件的库存数量和移动情况也可实时确认。
在传统工厂中,一旦生产线停摆,仅查明问题原因就要耗费相当长时间。管制室需要逐一联系各条生产线询问运转情况,即便找出问题所在,也要紧急派遣维修人员,在数万平方米的厂房内来回奔走,白白浪费大量时间。
利用数字孪生技术,管制室比现场线体负责人更快就能感知问题原因。某些工序一旦出现故障,虚拟空间中就会以红灯发出警示。值守管制室的负责人可以放大画面立即查找问题根源,或者调取此前记录在“黑匣子”中的视频,回溯当时情形,对原因进行分析。
即便部分区段发生故障导致生产线停机,也有一个优势,就是可以在将对后续工序影响降到最低的情况下,让生产像流水一样衔接继续。如果车身线的某一部分出现问题而停止运转,管制室会立刻掌握情况并督促现场采取措施。随后掌握剩余车身库存状况,并计算出为了不给下一道工序——喷涂工段造成影响,需要在几分钟之内重新启动生产线。作业人员则向相关部位投入最大人力,在规定时间内完成问题线体的恢复。
现代汽车和起亚估算,通过上述系统,车身工厂的生产效率有望比以往提升近70%。今后1至2年内,还将自研并导入一项技术,使其不仅停留在监控层面,而是能够在系统内部直接对问题状况进行控制。
起亚制造解决方案本部生产技术1室常务 Jung Kwangho 表示:“过去依赖资深作业者经验的生产管理技术,如今正转变为以数据为基础的生产。管理包括生产设备在内的所有工厂数据,并以此为基础提升品质,这正是SDF(软件驱动工厂)的起点。”
建在起亚光明 Autoland 园区内6万平方米(1万8150坪)用地上的光明 EVO 工厂,是现代汽车集团首座电动车专用工厂。将1987年竣工的光明2工厂改造为电动车专用生产线,仅耗时1年。由于工厂位于首都圈市区,又被划入绿化带,必须最大限度缩短施工周期。最终选择了在保留原有厂房屋顶和骨架的前提下,仅重新构建内部生产线的方式。
该厂年产能为15万辆,目前仅生产起亚小型电动运动型多用途车EV3。今年还计划导入名为EV4的紧凑型电动轿车这一新车型。在尽量减少对现有车型生产影响的前提下,快速导入新车生产设备,成为光明 EVO 工厂面临的新课题。为此,起亚正积极运用数字孪生技术,对新生产线的运营进行虚拟仿真工作,正如火如荼地展开。
Jung 常务强调:“EVO 工厂导入的数字孪生技术,不仅是为了生产,也是为了提高员工的工作便利性和效率。在受限条件下发挥出最大效率的能力,正是现代汽车集团的DNA。”
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