顛覆汽車產業遊戲規則!藍寶堅尼Urus逆轉勝,殺出一條快速量產的新市場

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AGV自動導引車正準備把車子載到工作站。 圖片來源:Lamborghini官網

危機就是轉機,當汽車產業進入蕭瑟的寒冬之際,有些車廠面臨一波又一波的裁員,為什麼藍寶堅尼可以突破僵局,開創出一條新的康莊大道。藍寶堅尼旗下的多功能休旅車Urus──象徵著科技與速度,它的狂野不僅改變了汽車生產製造的方式,這款以工業4.0智慧工廠打造的超級休旅車,更整合了數位分身、AI、人機協作、機器對機器等科技,讓Urus的出身不凡,成為藍寶堅尼快速量產的超級金雞母。

一般人印象中的超級跑車,每年頂多只能製造數百台或一、兩千台。但是,藍寶堅尼的Urus工廠最高記錄每天可生產23台Urus,少量多樣的客製化需求,不只顛覆了汽車產業的製造規則,還實踐了真正的工業4.0。一窺Urus快速製造的秘密,得歸功於藍寶堅尼基於工業4.0概念所打造的AIoT智慧工廠。

超跑品牌藍寶堅尼(Lamborghini)休旅車Urus,是世界第一款超級運動多用途車(SUV)。光是2019年上半年,Urus的全球銷量就有2,693台,已佔藍寶堅尼總銷量4,553台的59%。截止第三季,今年在台灣交車已超過百輛,可謂藍寶堅尼的「超級金雞母」。

Urus智慧工廠共16萬平方公尺,運用VR技術,以工業4.0概念打造智慧工廠。 圖片來源:取自Lamborghini官網

打造模組化的AIoT智慧工廠

藍寶堅尼在聖阿加塔博洛涅塞(Sant’Agata Bolognese)打造Urus專屬的AIoT智慧工廠,從接到訂單、生產製造到產品完成的過程,都主動蒐集和監控所有生產資料,藉由開發製造執行系統(MES),掌控裝配車廠的生產線狀況,確保產品品質。

Urus工廠有自動測量機器,蒐集數據打造車子的3D模型,做品質管控。 圖片來源:截自Lamborghini影片

今年7月,Urus更打造全球第一家AI自動化塗漆工廠,用AI管理全自動化倉庫,引進高科技塗漆工藝先進設備,讓塗漆的顏色也能做到個人化。全程數位製造,讓高度客製化的快速量產成為可能,例如輪胎、座椅牛皮都可以客製化選擇不同的顏色和零件,或打造個人化的顏色及細節。

此外,就連組裝方式也採用模組化組裝,有別於傳統按照順序組裝的方式。

實現智慧製造的3大科技應用

藍寶堅尼Urus之所以能高效率量產,其中一個原因就是人機協作,技術人員穿梭在工廠操作機器人和升降設備,舉凡搬運重活、底盤螺絲上鎖、玻璃窗的密封膠施工、車輪組裝等,把重複操作、需要高品質施工的工作都交給機器人搞定。人機協作加快生產的效率,一台Urus大約花一天時間即可組裝完成。

人機協作強化人體工學,讓機器人手臂及技術人員共同協作組裝汽車。 圖片來源:取自Volkswagen官網

以往工廠自動化最大的挑戰是機器之間難以彼此溝通,工業4.0的智慧化,首要解決的就是所有設備都連網。透過機器的感測器即時蒐集數據,做到機器對機器(M2M),也就是不需要人為介入,機器與機器之間自動網路溝通並完成任務。

在Urus的智慧工廠中,每輛車的車台都會放在無人駕駛的自動導引車(AGV)上,自動在不同工作站之間移動,組裝相關零件,同時並利用集中式時鐘和計時系統 統計AGV車在每個工作站的剩餘時間。此外,微型移動機器人「Robotini」也會自動把零組件運送到不同工作站,並維持地板整潔。

Urus智慧工廠的自動測量機器,蒐集數據打造車子的3D模型,也運用VR技術,加入即時生產資料之後,透過數位分身(Digital Twin)的模擬運算,可在組裝前先看到生產的結果,例如了解機械手臂是否有位偏的情形。過去生產線往往是事後抽檢,數位分身能變成線上全檢,提高檢測準確度,也大幅降低製造過程的風險,無疑是製造工廠的新革命。

Urus智慧工廠運用VR技術和數位分身,在製造前就能發現問題。 圖片來源:截自Lamborghini影片

數位分身在未來工廠扮演關鍵要角

數位分身到底是什麼呢?數位分身又稱數位模擬或數位雙胞胎,指的是模擬物理實體、流程或系統所打造的虛擬分身,就像是實體在平台中的雙胞胎一樣。(區塊鏈翻轉汽車產業!三大應用搶先跑,汽車履歷、數據共享、供應鏈管理超吸睛

《連結世界的100種新技術》一書指出,運用數位分身主要可分為三個階段:第一個階段是蒐集感測器數據,把現實世界的資訊,反映在數位分身中。第二個階段是用數值模擬、大數據分析及AI等技術,在數位虛擬世界中分析數位分身。第三個階段是運用AR和MR(混合實境)技術,把數位分身應用在現實世界中,模擬機器、生產設備的各種參數,做為維修計畫的依據。 

工業4.0時代,少量多樣的製造趨勢下,數位分身將在未來工廠中扮演重要角色。

數位分身在過去三年都被Gartner列為重要技術趨勢。根據Gartner最新出爐的2020十大戰略技術趨勢,第一個趨勢就是「超自動化」,就是結合AI和機器學習,達到流程自動化和增強人員能力的目標。其中,組織中的數位分身就是超自動化的重要元素。

而產業中實際應用數位分身的情形,根據Gartner和Inc.的物聯網調查,2019年已實施物聯網的組織中,已有13%的比例開始使用數位分身,正在建立數位分身或打算投入數位分身的比例也高達62%,預計2022年將有超過75%已投入物聯網的公司,會在生產過程中部署至少一個數位分身。(物聯網時代的6個資安問題,智慧咖啡機、車聯網都可能被駭!?

台灣工廠發展數位分身的挑戰

以台灣的產業現況來說,數位分身的發展略早了些,主要原因在於智慧化程度不足。雖然台灣的製造產線已經逐漸自動化,今年甚至被國際機器人聯盟(IFR)評選為全球前十大自動化程度最高的國家。然而,工廠卻還不夠「智慧」,距離從訂單、製造到產品一氣呵成的工業4.0,還有一段路要走,更別說要發展數位分身。(全球20家廠商搶頭香!會飛的計程車2020年上市,領先者商業模式紛紛出籠

台灣工廠發展數位分身最大的挑戰,首先是蒐集設備的完整數據,沒有數據就很難發展大數據或AI分析。其次,工廠設備要連網,不只機器之間要能溝通,產線之間也要貫穿連結,才能自動調度產線的資源,達到提高生產效率的目標。第三是整合技術,包括大數據、AI、雲端、物聯網及可視化,往往需要投入龐大時間和資源,也會改變組織內的流程。

新的AI塗漆工廠,系統會儲存每個執行過程,自動計算車輛所需的時間,再從過去的經驗中學習,決定後續步驟。 圖片來源:翻攝自Lamborghini官網

那麼,到底製造業該如何看待工業4.0呢?資誠創新諮詢公司董事長劉鏡清建議,資源有限的情況下,台灣業者得集中火力,先做模組化、標準化,簡化生產線後,降低最小存貨單位(SKU),看到效益後,就會願意邁向工業4.0。其次,發展數位化管理和優化產銷流程,讓生產過程可視化,才能進一步發展自動化產線。

劉鏡清也指出,「工業4.0不是目的,是手段!」要用工業4.0達到增加營收、降低成本、提升效率、服務與彈性生產等目的,聚焦明確的目標,才能降低計畫與實際的落差。

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