2030年未来工厂将实现全方位一体化模式

    部件制造

    部件制造将具有更大的灵活性、更好的工作条件，并从中受益。例如80％的汽车行业调查对象提到了去中心化生产指导的相关性，尤其提到了2030年未来工厂机器参数的自动调整。

    几乎所有调查对象均指出了机器与产品之间通讯时的灵活性提升问题。生产凸轮轴时，蒂森克虏伯公司为每一凸轮轴分配了一个数据矩阵代码，代码中包含产品数据。产品机器对每一凸轮轴代码进行扫描，并在执行制造任务前，对其参数进行相应的调整。

    此外，超过70％的调查对象表示，到2030年时，增材制造（一般称为“3D打印”）将与部件制造相关。其中，提到的增材制造的用途不仅有打印原型，而且还有打印各种工具和零部件。

    冲压车间

    冲压车间的设备效率将大大提高。93％的汽车行业调查对象提到了2030年预见性维护的相关性。实际上，大部分调查对象已经实施了其第一次预见性维护，或者正在计划在未来两年内实施。

    德国舒勒集团研制出了一款机器人，不仅可以沿着冲压线移动零部件，还可以对各种部件的情况进行监测并提前发送给工人的更换零件的信号测。斯柯达汽车公司将安装能耗比传统系统低15％的冲压线，对冲压期间释放的能量进行回收。

    车身车间

    各汽车公司正在采用新技术来提高车身车间的灵活性。超过80％的汽车行业调查对象表示，到2030年，智能机器人及生产模拟将与车身车间密切相关。汽车制造商已经在利用可以与车身进行通讯并根据接收到的信号相应地调整自身行为的机器人，同时模拟还可协助车间布局的规划与配置。

    库卡和微软两家公司针对生产Jeep牧马人的车身车间开发出了一款智能系统，不仅可以连接所有机器人，而且还可以对机器人的磨损情况进行监测。麦格纳实施了西门子开发的一款模拟程序，该程序可促进数字化规划，同时还可复制车间操作流程，例如高达6个机器人的互动化协作。

    涂装车间

    各种技术将提高能效及油漆工作的质量，因而涂装车间将从中受益。超过1／3的汽车行业调查对象表示，到2030年，在涂装车间中，能效将具有相关性。例如，在保时捷位于莱比锡的工厂中，保时捷现已采用来自附近生物质发电厂的废热，进行碳中和供应，满足了涂装车间80％的热量需求。

    总装

    布局将更加灵活、更具多向性，届时，总装将会是最大的受益者。为了满足客户越来越高的期望并符合越来越严的政府规定，汽车公司将不得不日益推出种类更多的车型；多方向式布局将促成生产更多的种类，同时还可维持较高的产量输出。

    超过90％的汽车行业调查对象预计，到2030年时，模块化生产线设置将在总装方面具有相关性，其中，灵活、经济地更换生产线元件被认为是尤其重要的。例如，丰田正在引进更小、更灵活的生产线，进而减少了生产线的资金投入。

    至于工厂工艺，到2030年，精益原则将在整个价值链中具有重要意义。例如，生产模拟的利用，将使制造商能够提高生产效率，进而缩短等待时间和工作时间。增强现实（例如智能眼镜）将能够显示操作程序，进而协助操作人员开展组装与维护作业。通过利用先进的大数据算法对生产数据进行分析，制造商将更好地了解每一生产步骤的总体情况，进而不断改进生产工艺。

    三大驱动力

    为实现未来工厂的设想，汽车制造商必须解决与三大驱动力相关的问题：战略和领导力、员工技能、信息技术基础设施。公司必须将未来工厂战略作为公司战略的有机组成部分，并按照新的作业方式改变领导风格。

    制造商还必须注重建设一支掌握新技能的员工队伍，以顺利完成以技术为中心的生产任务。最后，公司必须建立完备的信息技术基础设施，为整个价值链的连接性提供支持，同时确保数据的安全性。

    战略和领导力

    制造商必须将未来工厂的实施战略纳入公司的整体战略当中，并构建组织结构来促进严格管理。公司必须满足三方面的组织需求︰

    战略和路线图。未来工厂的实施战略必须植根于公司战略之中。很多公司缺乏战略眼光来指导结构化的实施过程。

    管理。为了实现自己的愿景，制造商必须构建起组织结构（如明确未来工厂的指导和协调责任），并确定所需流程，将未来工厂战略转化为实施行动。许多受访者认为管理是一个重大挑战，主要问题是部门之间缺乏沟通、责任划分不清和管理不到位。

    新的领导风格。汽车行业受访者认为与专制型风格相比，顾问型的领导风格对于未来工厂更加重要。以转型和集团为导向的领导力也将获得重视。

    员工技能

    虽然更多地使用机器人和计算机将会减少装配和生产中的岗位数量，但需要信息技术和数据科学技能的制造岗位数量将会增加。

    认识到未来工厂对员工素质的要求更高，38％的汽车行业受访者认为员工技能是一项主要挑战。为确保员工能够与时俱进，公司必须努力提高技术和社会能力。它们还必须采用新办法来培训员工，帮助他们掌握必须的技能。

    技术能力。制造商在培训或雇用员工时，需要注重他们的技术能力和背景。汽车行业受访者认为到2030年，信息技术、电子和机电一体化（机械、电子、和信息技术等综合技能）方面的技能将更加重要，纯粹的机械技能将不会得到青睐。

    社交能力。未来工厂的发展步伐非常快，因此员工必须愿意而且能够不断学习新的技能。他们不再是执行重复性的作业，而是要作为跨学科团队的成员来参与解决问题。超过90％的汽车行业受访者认为到2030年，学习能力、团队合作、勇于担责和解决问题的能力这四大社会能力都将会变得更为重要。

    培训和资质。制造商不能指望员工自己掌握必要的技术和社会能力。为成功过渡到未来工厂，制造商需要制定出员工培训和考核办法。

    技术化学习。新一代员工希望培训能够更加灵活，提供更多的时间和地点空间选择。与坐在教室看幻灯相比，通过移动设备进行自学已成为首选的培训方式。

    IT基础设施

    三分之一的汽车行业调查对象认为IT基础设施是一个重大挑战。必须满足以下两个相关需求：

    云技术与连通性。制造商需要全厂连通的基础设施（例如无线局域网）与技术，用于采集生产数据并进行存储。调查对象表示，将私有云服务用作数据存储的中央平台以及将软件用作一项服务，将具有越来越重要的意义，但他们却对私有云服务的使用持怀疑态度。提高全厂连通性面临的两大主要挑战分别是：缺乏网络标准、网络基础设施不好。

    数据安全。更强的供应链连通性是至关重要的，但需要采取防护措施来保证数据交换的安全性。数据安全的确是汽车公司担心的主要问题。

    起航

    波士顿咨询公司（BCG）利用本研究结果制定了未来工厂的实施路线图，各制造商必须根据各自的起点量身制定路线图。

    在大多数情况下，制造商应在中短期内将重点放在工厂数字化上，以免落后于已经正在实施数字化使用案例的竞争对手。在中长期时间内，应追求工厂结构的改变，因为工厂结构的改变对所有设备和工厂布局均有影响。

    在改变工厂结构时，一般还会对工厂进行全面检修或推出新款产品。对于工厂工艺，制造商应不断采用新技术，对工艺进行改进，同时提高客户满意度，将其作为制造商当前精益管理议程的延伸。制造商还应立即开展相关工作，使基础促成因子尽快到位，因为现有员工的培训、新员工的招聘以及IT基础设施的安装等工作均非常耗时。