制造速度:定位汽车制造以跟上步伐

汽车行业没有放缓的迹象。消费者对购买新车有不同的优先考虑，包括安全性、燃油效率、性能、设计和选择，这意味着汽车生产比以往任何时候都有更多的变化，同时经历更频繁的设计更新。除此之外，还要满足最新的燃油效率法规，服务于全球新兴市场，并收紧利润率。

相应地，大多数制造商已经从传统的一辆车、一个工厂的生产模式转变为在一个地点生产多辆车(多种型号)。提供这种灵活的制造能力，同时减少停机时间和最大限度地提高产量是一个关键的挑战。但制造商可以通过提高制造速度来应对这一挑战并增加产量。

制造速度策略包含三个关键组件:基础设施、信息可见性和劳动力生产率。通过提高生产速度，汽车制造商可以更快地响应世界各地的客户需求，更快地进入市场，而不会损害利润。提高制造速度可以更好地应对当前和未来的全球挑战。

更快地前进

自亨利·福特(Henry Ford)推出装配线，将福特T型车的生产时间从12小时缩短到6小时以来，汽车制造业在100年里取得了长足的进步。然而，今天的目标基本上保持不变:更有效地运营，更快地将产品推向市场。直到今天，汽车的种类才无限丰富，不断发展，“市场”已经超越了几个州，延伸到了几个大洲。

在接受WardsAuto采访时，克莱斯勒董事长兼首席执行官塞尔吉奥•马尔基翁内总结了该公司灵活制造的雄心:“我们希望拥有能够生产多种汽车的工厂群，这些汽车的设计架构相同，但可以服务于多种平台。”

利润，效率，竞争

在全球经济衰退中，一些世界上最大的汽车制造商由于销售萎缩几乎倒闭，汽车行业已经从衰退中复苏，总体上又恢复了盈利。根据IHS Automotive的数据，2012年全球生产了8000多万辆轻型汽车。这标志着产量首次超过8000万部。

虽然汽车制造商的命运已经大大改善，但未来的道路仍将充满坎坷。一些最大的挑战包括:

• 保持盈利的持续压力
• 满足日益严格的燃油效率要求
• 将业务拓展到新市场
• 提供满足消费者不断增长的需求的产品。

盈利能力:世界上最大的汽车制造商每年在全球生产大约300万到1000多万辆汽车。如此高的产量水平意味着，全球每分钟有数百辆汽车下线。再加上每辆车的固定利润，这给工厂经理带来了巨大的压力，他们必须确保将停机时间保持在最低限度，并保持高生产率。

提高燃油经济性:高油价和不断提高的燃油效率标准迫使汽车制造商推出性能更好的汽车、混合动力汽车、电动汽车和柴油汽车。此外，随着汽油价格的波动，消费者需求也在波动。运营必须足够灵活，能够迅速对需求的变化做出反应。

消费者需求:需求比燃料价格更重要。随着汽车变得越来越先进，连接越来越好，总体上也越来越“智能”，消费者希望拥有最新的功能和款式。过去几年只做微小改动的车型现在要定期更新。“早期采用者”一词不仅适用于那些想要最新款智能手机或高清电视的人，它同样适用于那些想要拥有最新技术的最新车型的消费者。

新市场:全球市场的重要性可以从该行业不断变化的产量数字中看出，尤其是在新兴市场。根据IHS Automotive对2012年至2020年的预测，轻型汽车的生产将:

• 在南美洲增长约50%
• 中国的汽车数量将大幅增长，从2012年的1800万辆增加到2020年的3000多万辆，南亚的汽车数量将从800万辆增加到1300多万辆
• 北美和西欧的产量将增加10%至20%，其中大部分增长来自东欧。

新兴市场的上升趋势在很大程度上要归功于新兴的中产阶级，他们希望拥有与第一世界国家消费者同样安全、技术先进、节能的汽车。

生产快车道

面对更快地推出产品、更频繁地更新产品、更定期地更改选项的压力，汽车制造商的任务是能够获得所需的速度，以确保所有这些变化都能定期、轻松地发生。然而，从设计中心到生产车间，车辆设计的变化不能简单地“扔过墙”。

车辆更新，无论是年中还是每隔一年，都会对操作中的人员，流程和机械产生影响。车辆设计的变化——无论是在汽车后部增加一个小折痕，新的尾灯，还是一个新的电话基座——都可以相对较小，对整体设备的影响最小。但它们可能需要更改工具、修改供应商、更改工位和其他领域。

有必要找到一种方法，将所有这些东西按顺序排列到现有的工厂中，同时消除或尽量减少运营中的复杂性。

这意味着启动制造速度策略和解决方案，从而能够在正确的时间以正确的质量交付正确的产品。制造速度包括三个主要组成部分:

• 拥有合适的基础设施
• 在正确的时间为正确的人以正确的形式提供信息
• 聘用高技能、多才多艺的员工队伍。

基础设施

专门生产单辆汽车的工厂已成为过去。今天的汽车制造工厂必须是灵活的，能够在一条生产线上生产多种车型。

随着柔性制造的增加，更多的零件，更多的变化和程序，以及更多的机器人和其他设备的接口。此外，工厂必须在不重新编程所有设备或重新配置整个控制体系结构的情况下保持连续运行，以确保产量和生产率保持高水平。

企业范围的基础设施需要支持这些灵活的制造需求。这包括整合灵活的设备和工具，以便在同一条生产线上快速轻松地调整不同车型和尺寸。同样重要的是，业务系统为制造操作和供应链提供了实时窗口，使所有各方都能了解不断变化的生产流程。

为了支持所有这些关键信息的流动，实现一个真正的互联企业是至关重要的，它可以在任何级别、任何位置和正确的环境中安全地从机器和人员之间获取数据。使用以ip为中心的统一控制和网络基础设施可以帮助确保汽车工厂内的所有设备可以相互通信，增加可用信息的数量，从而为灵活性和创新创造更多空间。

使用以太网/IP协议进行以太网通信的信息控制和信息系统可以帮助更轻松地实现一个网络的使用，将多个学科和应用程序简化到一个包中，并有助于实现安全和轻松的生产数据流。以太网/IP连接到数百个基于IP的设备(包括那些最初不是为工业环境设计的设备)，以帮助提高工厂车间的生产率、质量、效率和安全性。

最重要的是，应该将制造执行系统(MES)集成到企业和工厂车间操作中，以帮助在整个生产过程中同步制造任务、质量程序和库存移动。MES还支持捕获车辆生产信息，以便进行法规遵从性、保证和持续改进分析。

将更多的信息整合到制造过程中还可以使客户的反馈更快地到达生产线。过去需要几个月的时间才能将足够的反馈反馈给制造商，而现在只需几天。如今的汽车已经足够智能，可以插入电源进行诊断检查，任何问题都可以立即报告给工厂。这让工厂有责任建立一个足够强大的互联企业，将信息传递给必要的工人，这样他们就能迅速解决生产线上的质量问题。

信息的可见性

TechValidate和罗克韦尔自动化(Rockwell Automation)对全球汽车制造业高管进行的一项调查发现，近三分之二的受访者表示，他们“非常有信心”他们的组织能够准确地解释当前系统生成的生产数据。这是一个令人鼓舞的统计数据，因为为了有效运作，相关人员需要了解制造业务和整个供应链中发生的事情。拥有实时信息可见性可以帮助相关人员:

• 了解整个企业正在发生的事情，包括生产工作流程、整体设备效率(OEE)、供应商交付、生产时间、零件库存等。
• 在停机事件发生之前进行预测，并根据需要进行干预
• 将事件数据或其他信息分发给适当的人员，以便他们作出必要的调整。

至关重要的是，信息必须以正确的形式提供给正确的人，并在工厂和全球业务系统之间共享，以获得更好的决策和竞争优势。

从生产线上的质量问题到数百英里外的供应运输停滞，任何事情都可能对运营产生广泛的连锁反应。了解这些中断可能产生的影响，然后将相关信息传递给整个企业的正确人员，这意味着生产停滞和按时生产之间的差异。

这可能包括通知维护技术人员相关的工具信息或通知调度人员有关供应重新路由的选择。它甚至可以包括通知供应商等外部方，这样他们就可以在运营中做出调整，以确保库存不会耗尽。

生产信息也可以进行编译和比较，无论是在一个工厂内还是在整个企业内。使用比较数据有可能确定跨操作的效率、趋势和最佳实践。例如，为什么在一个工厂生产相同的平台要比在另一个工厂多花10%的时间?或者为什么不同生产阶段的质量不同?答案是存在的——它只需要从操作中挖掘。

员工工作效率

根据汽车研究中心的报告《大休假:美国汽车人力资源的未来》，“随着产品和制造产品的技术越来越先进，生产工作的性质正变得越来越复杂。”“这种生产的复杂性要求雇佣的工人可能没有高中或普通教育程度(GED)以上的正规学术准备，但与以前对汽车制造工人的要求相比，他们可以表现出更高的读写和计算水平，以及更先进的沟通和团队技能。”

由于他们的责任更大，他们的专业知识更多样化，今天的汽车工人比以往任何时候都更需要接受交叉培训，以建立他们在多个领域的理解和专业知识。例如，维护技术人员需要接受全面的培训，以应对工厂车间中日益复杂的机器以及与之相连的大量设备。这些连接的技术继续变得更加先进，IT部门和维护技术人员各自负责管理的角色开始变得模糊。

随着技术的发展，工厂管理人员可以查看工厂间的比较数据，这些数据需要纳入培训计划。毕竟，运营改进的好坏取决于实施这些改进的人。

此外，随着汽车制造商在新兴市场开展业务，他们正在努力复制他们在成熟市场建立的成功业务。这意味着在那些可能缺乏经验丰富的劳动力的国家雇佣高技能的员工。为这些员工提供全面的培训至关重要。

除了培训之外，还可以通过许多其他方式优化生产力。其中一个关键领域是资产管理，其中四步方法可以帮助从设施资产中获得更多收益，同时最大限度地减少停机时间:

• 评估-评估库存管理和维护需求的现有流程
• 设计-确定流程效率，以及库存和生产问题可以改进的地方
• 实施-实施将提高生产力、降低成本和实现财务可预测性的流程
• 测量和优化-使用分析和报告工具来推动持续改进。

过时是另一个可能导致停机和生产力损失的问题。汽车制造商应该确保他们在生命周期管理中是积极主动的。这包括精确定位任何过时的风险，并提前计划，以确保他们能够获得零件，特别是那些可能很难找到的零件。

未来的汽车制造商

全球化程度的提高和更好的互联运营可能会推动汽车更新以比现在更快的速度发生。与此同时，产量将会增加。

这些因素将继续给汽车行业带来压力，要求其在运营上更加多样化。制造商还可以将对灵活性的需求从制造层面推到供应商层面。

此外，提高汽车燃油经济性的持续压力可能会导致重大的设计变化。例如，复合材料可以更多地代替铝。这将对生产操作产生重大变化，例如用紧固件、铆钉和螺钉代替焊接，也将促使工厂经营者重新考虑他们的设施布局和生产流程。

对于那些今天还没有制定战略和解决方案来加快生产速度的汽车制造商来说，这些未来的挑战明天将更加难以克服。

- Todd Montpas是罗克韦尔自动化汽车和轮胎市场开发经理。编辑:马克T.霍斯克，内容经理，CFE媒体，控制工程和设备工程，mhoske@cfemedia.com．

在线

IHS表格显示了2012年至2020年全球各地区的汽车年产量预测。

www.rockwellautomation.com/industries/automotive/

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