智能工厂与智能供应链创新

    具有面向全球价值链，且足够灵活的外部供应网络是该实验室的基本目标之一，特别是在国际货运总是受到宏观经济动态影响的今天；由此造成的需求波动，就需要物流必须对生产和供应的变化做出灵活的和适应变化的反应。

    “宝马柔性物流实验室”的另一个重要任务是内部物流领域的智能技术创新。在此方面，最大的成果是智能运输机器人（Smart Transport Robot , STR）的开发和实验，宝马在仅仅四个月的时间内就成功制定出自主机器人的概念。实验室根据BMW的物流需求为其量身定制了STR，其也成功集成了宝马成熟的技术成果——STR是一款以宝马i3电动车电池为动力的自动驾驶运输机器人，这对于创新技术的资源效率和回收利用也具有可持续贡献。

    这款智能机器人被主要用来运送宝马物流中心内各种规格的料箱和器具。除内部物流领域，该机器人未来还将在宝马智能工厂的包装和装配区域投入使用。由于采用了可回收利用的宝马i3电动车锂离子电池，充电一次至少能保证STR运行8小时，足以支撑一整天的工作强度。

    Dirk Dreher博士表示，STR的研发是BMW对内部物流数字化和智能化探索的重要里程碑。在实验室创建一年之际，第一批小批量成品已在宝马位于德国瓦克斯多夫Wackersdorf的创新园内测试通过，2016年底STR即将投产使用。

    宝马还为其工厂引入了智能能量管理数据系统(iEMDS)，该系统可以不间断测量出生产设备或机器人的能量消耗，并把相关数据上传到公司大数据网络。该系统不仅可使生产线实现低能耗、高产出，还能保证产品的品质。iEMDS也是宝马“工业4.0”理念的组成部分之一。

    对于未来的智能工厂，德国物流研究院与合作伙伴共同开发的“SMART FACE”项目业务能带来一些新的思路，尤其适用于那些中小批量、柔性生产领域，无论是电动汽车还是NIKE运动鞋。因为个性化的消费需求对传统生产产生了巨大挑战，其在规划之初是用于大批量生产的。对此，“SMART FACE”（智能工厂精益生产计划）项目的目标是打造一个灵活生产、适于中小批量定制化产品的智能工厂，所有智能规划都通过本地信息物理系统CPS来操控。SMART FACE也是“工业4.0平台地图”试点项目之一。“SMART FACE”项目由德国物流研究院发起，由德国联邦经济技术部(BMWI)提供资金资助，合作伙伴包括多特蒙德工业大学、Continental、PSI、SICK、大众公司等。

    基于CPS系统的离散控制，让未来的生产装配线不再是集中控制和线性的，而是高度灵活的离散型自组织体系，一个CPS系统既可支持高度自动化又可支持人工作业。在SMART FACE打造的智能工厂里，AGV小车可准确感知货物的重量和任务优先级。当出现一个紧急任务时，其他AGV小车可自动避让，降低通行速度来保证该任务的顺利完成。

    必需的零部件可在汽车装配站旁有一定备料，便于及时补给相应部件到该工作站。智能的仓库管理系统，可以感知在仓库外或是在运输过程中的备货信息。装配线可自动请求所需零件，仓库系统收到指令即时作出反应，由AGV小车运送所需材料和零件至指定位置。仓库管理系统还能准确接收所有订单信息，即使是来自供应商的订单，也能知道其供应的原料何时到达。以做好充分收货准备，备好AGV小车在第一时间送到装配现场。

    在CPS系统里的每一个设备都能得到智能传感器和物联网的技术支持。通过传感器和物联网，所有物体能够彼此感知，所有信息可以准确获取，并通过RFID芯片将物体的重量、去向、内容等信息进行传递。在工厂外，SMART FACE还可智能感知特定区域的交通信息，以为运输车辆创建科学合理的运输路线和预测到达时间（有效避让堵车、道路维护、恶劣天气）。

    未来工厂将被智能小车所充斥，其既能满足运输任务，也可相互协作、相互通信，且他们在接收任务时，已对运输指令完成了路线优化。无论在工厂还是仓库，每一个周转器具其容器本身也将是智能的，自带库存管理功能，可指挥分拣人员到指令拣货区，也可遥控智能小车自动补货。