嘉德工业致力于持续改进

在过去的几年里，材料处理行业，包括像《现代》这样的出版物，已经把注意力转向了仓库和配送中心正在进行的自动化革命。传统上依赖人员和升降机的设施正在采用传统的自动化，如传送带、自动导向车辆、穿梭系统和自动数据捕获技术，以及灵活的自动化和新兴技术，如自主移动机器人(AMRs)比如自动拣件机器人叉车供应商增强现实(AR)和虚拟现实(VR)技术。

这是一段令人兴奋的旅程。但你可以原谅制造商集体打哈欠:毕竟，他们已经自动化了几十年，包括自动存储、机器人和自动驾驶汽车。持续改进和变革——解构和重新设计流程的概念，以减少时间、步骤和非增值劳动——是制造商的标准操作程序卫报的行业．

“转型是我们文化的一部分，”他说彼得Westrick他是Guardian Industries在印第安纳州埃文斯维尔40万平方英尺工厂的制造转型经理，“再加上过去几年我们都经历过的劳动力挑战，我们一直在寻找通过自动化维持或提高产量的方法，以提高个人对我们创造的价值的贡献。”

虽然变革性项目正在进行中，涉及多个过程，但最近的一个项目是使用视觉或基于摄像头的导航实现自主移动拖船(Seegrid)将物料从工厂内的仓库区移至生产车间，然后将空提包或成品送回仓库。这些车辆已经带来了许多关键的好处Arvind Ajayakumar他是价值流工程师，也参与了这个项目。

• 安全:自动拖曳器消除了操作人员的可变性;他们每次都以同样的方式进行同样的转弯，并且总是以安全的速度运行。
• 可伸缩性:自动化使嘉德工业能够在不增加同等比例的劳动力的情况下扩大业务。这在劳动力市场吃紧的情况下很重要。
• 可重复性和可预测性:自动化实现了对生产单元的可预测和一致的交付，因此他们永远不会因为拖船操作员没有按时交付材料而缺少零件。

为员工创造提升的机会:这很难衡量，但对嘉德工业的文化很重要，这是为那些参与手工流程的员工创造提升的机会，比如操作拖船。“当我们自动化时，我们为个人创造了在组织内升级或提高技能的机会，”westricke说。“今天，他们在转移产品。明天，他们可能会决定机器人如何在我们的设施中工作。”

amr在这里排队，等待分配路线的装载。

嘉德工业是一家全球性公司，总部位于密歇根州奥本山。在北美、南美、欧洲、非洲、中东和亚洲都设有工厂。嘉德公司拥有14000名员工，生产高性能浮法玻璃;用于建筑、住宅、室内、交通和技术玻璃应用的镀膜和预制玻璃产品;万博ag客户端app以及汽车和商用卡车行业的高品质镀铬和喷漆塑料部件。

埃文斯维尔工厂提供专业的汽车装饰部件，如油漆和镀铬。

为自动化成功而设计

虽然一些汽车供应商是按准时、按顺序运作的，每90分钟发送特定的订单数量，并按装配线所需的顺序发送，但嘉德工业公司则需要根据客户的预测每天发送订单数量，并在每个相关地点保持商定的交货期和库存数量。

价值流映射和持续改进是汽车行业的永恒，它不懈地努力简化流程，减少劳动力，减少浪费以控制和降低成本。韦斯特里克说:“我们正在关注组织中所有宏观层面的流程，以精简我们的流程，开发可扩展的系统，这样我们就可以在不增加劳动力的情况下增加业务。”

尽可能自动化手工流程是价值流映射的一部分，但它确实要求Guardian Industries以不同的方式操作。例如，像自主移动拖船这样的机器人是一致和可靠的，但它们也需要一致和可预测的操作环境。

“在过去，如果一个工厂需要材料，而且有操作员，你只需要叫一个叉车司机，几分钟内，货物就会送到，”阿加亚库马尔指出。“现在，我们必须以不同的方式思考我们如何安排每天的工作，并考虑细胞。”

Westrick补充说:“这迫使我们对设施进行鸟瞰，并问:我们可以通过什么方式调整布局，以利用自动化提高成功率?”例如，重新设计生产单元的布局和位置可以减少旅行时间，这不仅加快了向生产单元的交付，而且还可以减少跟上生产速度和吞吐量所需的车辆数量。

虽然新冠疫情加剧了工厂的运营挑战，增加了自动化的机会，但在大流行之前，劳动力已经是一个问题。韦斯特里克说:“我们在材料处理方面的人员流失率可能比在生产线上的直接劳动力要高一些。”“但我们在新冠疫情之前就开始研究这些自动化项目了。”

从叉子到拖把

据Ajayakumar说，当他在2019年加入Westrick之前加入该公司时，该项目已经在进行中。自动化的决定已经做出，目标也已经确定。嘉德工业希望创建一个更精简、更安全、更高效、可扩展的系统。

劳动力也是埃文斯维尔的一个关键驱动因素。埃文斯维尔是许多制造商和配送中心的所在地，它们都在争夺同样有限的人才。

操作员在机器人操作系统(左)中指定一个放下位置。在购物车上装载货物的AMR自动移动到交付位置(右)。

Ajayakumar说:“首先，我们要应对劳动力限制。“我们的手工流程不可重复，如果材料交付不一致或不及时，就会导致生产线停机。手动司机操作卡车的方式也有变化，特别是当他们轮流驾驶的时候。它没有我们想要的那么安全。”

虽然已经做出了自动化的决定，但从叉车到自动化拖车的转变是分阶段进行的。最初是用叉车送货的。在第二阶段，嘉德工业引进了手动拖车和手推车。当时的想法是，使用手动拖车的时间长达五年，以了解向自动化过渡所需的布局和行为变化。

到那时，解决方案提供者也已经选定。最重要的决定因素之一是基于摄像头的导航系统，规划路线的便利性和灵活性。Ajayakumar说:“与其他AMR解决方案相比，我们使用的拖船可以处理多辆车，如果需要，可以处理更高的有效载荷。”

图中，一名操作员正在准备另一辆手推车，以便将其运送到生产线上的一个卸货点。

另一个标准是在某些时候与嘉德工业的制造执行系统(MES)集成的能力。据Westrick说，这还没有实现，但它已经在未来的路线图中了。

到2019年春天，嘉德工业公司准备引入一艘自动拖船进行试点。

从试点到实施

第一辆试验车于2019年3月收到。该计划是使用该车辆在一条路线上服务约3个月，然后，假设试点成功，利用从试点中学到的知识推进实施。

在将车辆带到工厂之前，嘉德工业公司与segrid合作评估了路线上的材料。到达现场后，它花了大约三天时间来规划路线，又花了一周时间在路线上训练车辆。然后，为从车间到管理层的员工举办了培训课程，他们将受到车辆的影响。

Ajayakumar说:“我们专门培训了如何操作这些车辆及其安全特性。”“我们与运营商合作设计路线、每个单元的部件数量，以及如何安排以适应自动驾驶汽车的低速。”

Ajayakumar补充说，一些团队成员担心自动化会取代他们的工作，“但这是通过现场参与来调解的。”团队成员可以看到，这些车辆为材料管理人员提供了进入设施增值领域的机会，其次，他们认识到有机会提高他们的技能，因为他们获得了更先进的机器人技术的操作经验。

一些物理和技术上的限制限制了自动拖车可以处理的推车数量，特别是在转弯时。一个是相对狭窄的通道宽度，另一个是当时使用的推车技术。

“一开始，我们一次只能拖两到三辆车，”Ajayakumar说。“随着推车技术的改进和系统的配合，我们现在可以拖5到6辆车，在某些情况下甚至可以拖到7到8辆车。”

飞行员飞得比预期的快。在运营的三周内，嘉德工业公司开始讨论如何承担手动拖船提供的额外路线。由于最终目标是将自动拖车的使用范围扩大到肯塔基州和密苏里州，因此其他工厂的操作人员也被请来查看项目的进展情况。

自动化工作

嘉德工业公司与自动拖船合作已有两年多的时间。当生产单元的操作员向MES系统发送零件订单时，该过程就开始了。

由于MES和车队管理系统尚未集成，订单被发送到仓库中同事使用的平板电脑上。存储在仓库中的每个部件都与生产区域中的特定位置相关联，因此有独特的路线。

一旦某条路线的所有提包都装上购物车，员工就可以在他们的平板电脑上访问车队导航系统，那里有一系列按钮。每个按钮都对应一个部件和一条路线。然后，员工选择适合该运输的按钮，车辆开始其路线。一旦到达目的地，生产单元的操作人员就会卸载零件，然后将任何空的托袋或成品零件装载到购物车上，以便返回仓库。

嘉德工业不断学习——这是其持续改进和价值流规划计划的一部分。首先，该团队继续与segrid合作集成系统，以便订单将直接从MES进入导航系统。目前，这一计划将在2022年第一季度实施。

该公司还使用路线规划模拟系统来设计路线，以容纳更多的车辆在工厂运行。Ajayakumar说:“当我们对系统进行扩展时，我们发现路线规划变得更加复杂，因为现在自动驾驶汽车和工厂里的其他车辆之间存在互动。”“试播集没有捕捉到这一点。”

该软件使嘉德工业能够模拟放大后的路线，识别车辆的潜在瓶颈，估计每条路线所需的手推车数量，并更准确地确定车辆之间交换材料所需的人工劳动水平。

另一方面，自动化带来了改进流程的机会，而手工流程则错过了这些机会。韦斯特里克说:“在过去，如果我们犯了一个错误，或者没有很好地计划生产，叉车司机就可以找到丢失的部件，把它们运到生产线上。”“我们有一个创可贴，让我们能够弥补问题。现在，我们专注于积极主动，而不是被动应对，解决根本问题，而不是围绕它们工作。我们专注于更高价值的活动。”

“从长远来看，”他补充道，“我们将减少运营中的可变性，减少对产品的损害。”

重新设计效率

自动拖车正在自动将零件运送到生产线上。
卫报的行业

• 地点:埃文斯维尔,印第安纳州。
• 大小:400,000平方英尺
• 吞吐量:30000件/天
• 产品处理:具有高价值涂料的汽车饰件
• sku:30000年
• 每天/每周轮班数:每周5天，每天3班

嘉德工业公司实施了自动拖车，将零件运送到生产单元。该项目的目标是创造一个更安全的工作环境，最大限度地提高可用劳动力，并确保向生产区交付一致和可预测的产品。

启动流程

生产单元维护两个成品箱。一个是活动bin，一个是缓冲bin。只要活动仓空了，操作员就会向材料仓库发送需要零件的信号。

准备购物车

与此同时，预先编程的路线已经被映射并输入机器人的导航系统，推车被放置在停车场。仓库里的员工收到平板电脑上的指示，开始从仓库中取出所需的零件编号，并将箱子放在推车上。当一条路线的所有箱子都准备好并装载到车上时，操作员在管理系统中选择一个路线编号，车辆就准备好前往交付地点。

交付

车辆停在指定的生产单元。在那里，操作人员将材料卸下，然后将空箱或成品装入购物车。然后车辆返回仓库。

系统供应商

自动移动拖车:Seegrid