汽车材料处理面临拐点

2011年7月4日的周末刚刚结束，Kiplinger.com发表了一篇题为“到2020年，你的汽车将拥有10个功能。”好吧，我们快到了，你可能想知道这篇文章有多准确。

截至2019年，上述10项功能中只有一项是汽车公司无法实现的——车对车通信。但我们都知道这是迟早的事，尤其是自动驾驶汽车。至于其他的预测，吉普林准确地指出了主要的发展，从“大量的警告”到“到处都是眼睛”和“先进的引擎”。

这就带来了一个平行的问题:未来几年，装配线和一级供应商的材料处理可能会发生怎样的变化?在与几家领先的供应商交谈后，我们发现，用于制造汽车的技术的变化比汽车所提供的技术的变化要慢。

“改变不会在一夜之间发生，”丰田北美先进物流总裁兼首席执行官迈克·罗马诺解释说。

罗曼诺并不是唯一一个持这种看法的人。几位行业专家以自己的方式表示赞同。

“汽车行业是一个成熟的供应链，需要一些改革，”他说斯科特·克雷布斯，市场经理奥比斯公司。

“对于输送管线的材料处理系统，人们需要改变心态，”他说鲍勃·霍夫曼，系统设计高级总监Swisslog。

汽车制造商对agv越来越满意，包括非常低调的在购物车下面挖隧道并将其运送到目的地的agv。

这些言论和其他言论并不意味着变革不会到来，只是变革正在缓慢进行，将是渐进的，而不是革命性的。

“汽车材料处理的变化更多是未来的事情，而不是已经发生的事情，”解释说格雷格Pachuta，销售经理制造商JBT．作为证据，他指出使用自动引导车辆(agv)特别是在过去的5到10年里增加了。然而，他预计未来五年的变化速度会更大。

顺便说一下，Pachuta的五年计划与其他公司在汽车材料处理变化的关键方面是一致的。考虑到目前该行业面临的消费者和制造业压力，这很奇怪。

汽车制造商的压力

这里有几个关键字很重要。它们包括消费者需求、竞争、灵活性和连接性。

克雷布斯说:“就在几年前，福特F-150卡车的生产线几乎一模一样。“今天，几乎每架F-150都有不同的功能，从天窗到音响系统。仅这一转变就迫使汽车制造商随时增加库存单位(sku)。”

消费者正迫使汽车制造商在制造过程中变得更加灵活，因为他们要求自己的汽车功能组合。这也发生在产品方面。

我们都知道轿车的消亡和SUV和卡车成为汽车公司的中流砥柱。这为公司创造了自己的压力锅，让他们在灵活的建造时间表上脱颖而出。

这条线路的运营方式也存在灵活性问题。例如，Bastian Solutions的区域经理戴维•穆希(David Musch)就指出，人们正从固定输送机转向agv。

移动机器人(cobots)也增加了传统转移升降机无法比拟的灵活性Satoru大谷他是大福的高级副总裁。他和他的同事兰迪·洛夫乔伊他解释说，机器人提供了更大的活动范围，可以很容易地重新编程，以获得最大的灵活性和符合人体工程学的好处。

DMW&H的客户主管欧文·苏罗解释说，消费者需求、竞争和灵活性这三要素，对整个供应链的连接产生了前所未有的需求。“连接应该涉及到从关税到每天的建造时间表的所有事情。随着环境和需求的变化，人们越来越多地必须参与其中。否则，生产线上的部件或产品就会突然短缺，卖不出去。”

值得注意的是，由于汽车行业的工作报酬相对较高，汽车制造商并不难找到足够多的工人。很简单，劳动力在这个领域不是一个问题，不像劳动力的大多数其他方面。

变革正在进行

有时，只有在其他方面发生变化，才能对操作的一个方面进行更改。这就是这里的情况。

Musch解释道:“在过去的两年里，我注意到他们的方法发生了两个重要的转变。“传统上，我们会和一两个工程师讨论即将到来的变化。现在我们和一个跨职能的团队谈话。它包括操作和装配人员、维护、产品设计和It。团队方式显然标志着一种转变，但最大的转变可能来自IT人员。他们传统上只知道一个词，而且倾向于重复这个词:不，不，不。现在他们想知道我们如何才能做到这一点。这是一个巨大的转变。”他估计，现在有一半以上的汽车厂采用团队合作的方式。

另一个是模型转换的时间，Musch说。传统上，物料处理供应商的工作周期为六个月。他说，如今，这一期限已缩短至两个月。显然，汽车公司开始有了改变生产线管理方式的紧迫感。

可重复使用的包装占主导地位，但这需要对容器进行复杂的跟踪和检查，以最大限度地提高效率。

agv是怎么回事?

正如Pachuta之前提到的，最近最重要的趋势之一是agv的广泛使用。他说:“随着汽车公司为高速公路开发自己的自动驾驶汽车，他们在工厂里使用agv变得越来越舒服。”

这对许多类型的agv来说是个好兆头。目前，采用激光制导和胶带制导的agv占主导地位。有些车辆是较小的推车，充当拖车的角色，将产品运到生产线上。另一些则有叉子，用于处理放置在架子上的负载。还有一些是非常低调的车辆。隧道车辆大约6英寸高，在一辆车下面挖隧道。AGV上的一个大头针锁定在购物车的底部，并将其移动到目的地。协同机器人，在agv之上的机器人，仍然是另一种变体，但可能是目前所有制导车辆中应用最少的一种。

Pachuta指出，AGV系统的大小也在发生变化。十年前，这种系统平均只有三到六辆车，而且只在工厂的小范围内使用。这已经转移到20到40辆车的系统上，它们分布在设施的任何地方。

制导系统最有可能在未来发生重大变化。一般的期望是激光雷达(光探测和测距)制导车辆是未来。激光雷达agv不是跟随磁带或激光，而是使用车载计算机和设施地图实时选择通往预先设定目的地的路径。目前，该技术已被用于汽车以外的其他商业领域。除了agv，激光雷达制导也可用于自动叉车。但那是更遥远的未来。

自动叉车是agv的近亲，但在汽车领域应用并不广泛。雷蒙德的克里斯Merta他说，他的公司已经向一级和二级零部件和套件供应商出售了许多自动牵引拖拉机，也被称为拖车。

此外，据JBT的帕楚塔说，一些汽车工厂使用他的公司的套件改装了叉式升降机。也就是说，不要低估自动叉车的潜力。

就生产线本身而言，煎锅仍然很受欢迎。工人们在工作时乘坐这些动力运输车沿着生产线运送汽车组件，作为电力免费和头顶电力免费输送机的替代方案。Diafuku的洛夫乔伊和大谷说，煎锅正变得越来越受欢迎，因为它们减少了工人所需的步行，将组件提升到符合人体工程学的高度，而且非常安静，这在嘈杂的汽车工厂是一个受欢迎的特点。

其他值得注意的发展

奥比斯公司的克雷布斯说，在包装方面，汽车已经在可重复使用方面标准化了。塑料包装和金属包装都是如此。运输的部件需要从供应商到汽车制造商再返回。克雷布斯解释说，有效地做到这一点需要对可重复使用的物品进行良好的跟踪、检查和有效的物流。

这两个无线电频率识别(RFID)蓝牙技术(两者都是连接趋势的一部分)被用于跟踪包装及其内部部件。在退货方面，包装在再次放行前需要检查是否损坏。克雷布斯说:“我们将可退货产品视为一种资产。

虽然跟踪和检查很重要，但成本最高的物流环节则更为重要。“我们希望优化卡车路线和其他物流，以确保最大的成本效益。仅仅捕获数据并不是解决方案。需要有人分析数据并加以利用，”克雷布斯说。

例如，一辆标准的53英尺卡车有26个标准散装集装箱的位置。Orbis最近发布了一种新的集装箱设计，它保持了集装箱的内部容量，但在卡车上允许28个位置。“这意味着每辆卡车有更多的零件。将增加的负载与更有效的卡车路线结合起来，并优化了充满零件和组件的可重复使用物品的物流。至少现在是这样，”克雷布斯说。

每一个汽车厂都装满了零件，因为他们正在走向生产线。零件流动是高度动态的，很少长时间坐在任何地方。其中大部分都放在开放式的架子上，供升降机或agv搬运。

但正如Swisslog的霍夫曼所指出的，长期存储是有必要的。他的公司最近建造了两个100英尺高的自动存储和检索系统。两者都位于工厂的外部，通常用于存放直接从码头运来的部件。该系统与中间件合作，充当仓库执行系统，跟踪零件消耗并在预先设置的库存水平上进行补充。霍夫曼说，尽管这些系统取得了成功，但它们还不是汽车行业的趋势。

DMW&H的苏罗表示，除了用于跟踪零件和包装的RFID和蓝牙之外，连接性是汽车行业的一个新兴问题。他说:“如果材料处理设备需要灵活，那么关于到达生产线和生产线本身的信息也需要灵活。”

不出所料，Wi-Fi系统在这里占据了重要地位。但是还有一个问题物联网(IoT)．随着预测性维护的进步，这将是非常有趣的。有人说物联网对汽车来说太昂贵了。但是，由于维护故障而导致的意外停机的成本是多少?可能比物联网基础设施在材料处理和其他类型设备上的成本还要高。

展望更遥远的未来，Suero谈到了3D打印。不，他并不是在呼吁3D打印整辆汽车。相反，他希望将3D打印作为一项关键的开发技术，以加快设备的匹配，特别是带夹具的机器人，以处理特定的部件。“3D技术可以让供应商缩短设计设备所需的时间，从而最有效地处理零件。它还将改善在线零件的实际处理，”Suero说。