12 個(gè)汽車品牌，120 家生產(chǎn)工廠，150個(gè)國(guó)家和地區(qū)的業(yè)務(wù)，36000多家供應(yīng)商，62萬(wàn)名員工，超過(guò) 1000 萬(wàn)輛的年產(chǎn)量，大眾、奧迪、保時(shí)捷、蘭博基尼、賓利……從經(jīng)濟(jì)緊湊型到豪華超跑的產(chǎn)品線——這一切構(gòu)成了大眾汽車集團(tuán)龐大而復(fù)雜的“產(chǎn)業(yè)帝國(guó)”。 

但在越來(lái)越快節(jié)奏的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，“大”未必意味著“強(qiáng)”，傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)越來(lái)越面臨著硅谷咄咄逼人的數(shù)字化挑戰(zhàn)，快速和靈活逐漸成為市場(chǎng)的“主旋律”，及時(shí)滿足客戶個(gè)性化需求、小批量定制生產(chǎn)的“工業(yè)4.0”時(shí)代來(lái)臨。這將極大地顛覆汽車產(chǎn)業(yè)以往規(guī)模化為特點(diǎn)的生產(chǎn)和消費(fèi)模式，全球汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)步入一個(gè)全新的時(shí)代。 

智能化生產(chǎn)、人工智能和大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)正被廣泛地用于優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)流程，使企業(yè)能夠更高效地應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化，從而更好地滿足客戶要求。為應(yīng)對(duì)這種顛覆式的產(chǎn)業(yè)劇變，大眾汽車集團(tuán)正在加緊打造一系列“IT實(shí)驗(yàn)室”。到目前為止，大眾汽車集團(tuán)有七個(gè)這樣的實(shí)驗(yàn)室分布于世界各地，“智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室（Smart Production Lab）”就是其中之一。該實(shí)驗(yàn)室的核心工作是為“工業(yè)4.0”時(shí)代的大眾汽車的生產(chǎn)制定解決方案。各種生產(chǎn)原型會(huì)拿到這里進(jìn)行測(cè)試，并在下一個(gè)階段投放到實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試。如果原型成功,就會(huì)在全集團(tuán)范圍內(nèi)推廣。 

表 大眾汽車集團(tuán)的七大IT實(shí)驗(yàn)室

在組織工作和開(kāi)發(fā)速度上，這種“IT實(shí)驗(yàn)室”像快艇一樣迅猛，因此，在大眾汽車集團(tuán)內(nèi)部，“實(shí)驗(yàn)室模式”也被稱為“快艇模式”。從某種角度上，這些獨(dú)立于其他分公司的“IT實(shí)驗(yàn)室”，甚至可以看作是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，“大象”型企業(yè)——大眾汽車集團(tuán)應(yīng)對(duì)快速變化的市場(chǎng)環(huán)境，而在企業(yè)內(nèi)部孵化的，更靈活、反應(yīng)更迅猛、更有戰(zhàn)斗力的“獨(dú)角獸”。 

這些“IT實(shí)驗(yàn)室”的任務(wù)是什么？他們正在進(jìn)行的具體工作項(xiàng)目有哪些？從“大象”的內(nèi)部能否孵化出真正的“獨(dú)角獸”？這些“獨(dú)角獸”又能否幫助大眾汽車集團(tuán)完成轉(zhuǎn)型，從容面對(duì)工業(yè) 4.0 時(shí)代的挑戰(zhàn)？通過(guò)對(duì)” SPL智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室”的探訪，也許能夠揭示其中的奧秘。

不準(zhǔn)拍照，不準(zhǔn)錄音，不準(zhǔn)使用手機(jī)，不準(zhǔn)……當(dāng)大眾汽車集團(tuán)(中國(guó))“德國(guó)科技之旅”代表團(tuán)到達(dá)大眾汽車集團(tuán) IT 部門(mén)“ SPL智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室”時(shí)，卻被下達(dá)了各種“禁止令”，甚至連提前辦理好的出入證也要一一對(duì)照進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。 

這個(gè)灰白色外表的神秘建筑，位于大眾汽車沃爾夫斯堡工廠北邊的大眾IT城，于2016年建成，是大眾汽車集團(tuán)進(jìn)行數(shù)字化研究的心臟，保密級(jí)別非常高，四周是郊野農(nóng)田。大眾汽車正致力于將它打造成為一個(gè)靈巧的、強(qiáng)調(diào)協(xié)作的辦公空間，并希望其“適合小組團(tuán)隊(duì)進(jìn)行協(xié)作。”雖然同樣位于德國(guó)沃爾夫斯堡，但是“SPL智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室”距離大眾汽車集團(tuán)總部約有30分鐘車程，不同于生產(chǎn)制造類企業(yè)，這里更像是一所大學(xué)校園，1400 多名各個(gè)領(lǐng)域的 IT 專業(yè)人員在這里工作。 

對(duì)于大眾汽車集團(tuán)來(lái)說(shuō)，“SPL智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室”承擔(dān)的任務(wù)是為“未來(lái)的汽車生產(chǎn)制定解決方案”，通過(guò)數(shù)字化技術(shù)讓大眾汽車的生產(chǎn)能力轉(zhuǎn)型，從容進(jìn)入“工業(yè) 4.0”時(shí)代。由于工業(yè) 4.0 時(shí)代要求硬件和軟件共同成長(zhǎng)、相互協(xié)作，所以“SPL智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室”非常注重以高產(chǎn)出、高效率的數(shù)字化生產(chǎn)系統(tǒng)服務(wù)于客戶——大眾汽車集團(tuán)的各個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)。在這個(gè)基礎(chǔ)上，“智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室”的工作重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)后端的軟件，即把硬件作為工具來(lái)進(jìn)行軟件的開(kāi)發(fā)，強(qiáng)調(diào)與業(yè)務(wù)部門(mén)通力合作來(lái)推進(jìn)生產(chǎn)和物流領(lǐng)域的數(shù)字化進(jìn)程。 

“我們的工作思路強(qiáng)調(diào)快速和由點(diǎn)及面，一般來(lái)說(shuō)，我們沒(méi)有非常宏大的工作計(jì)劃，而是從小項(xiàng)目入手進(jìn)行試點(diǎn)并做出原型，一旦成功，就盡快在全集團(tuán)推廣。如果不成功就立即退出，保留代碼，用于其他研究。”大眾汽車集團(tuán)“SPL智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室”負(fù)責(zé)人沃爾夫?qū)?middot;哈肯貝格博士(Dr. Wolfgang Hackenberg) 表示，他們還設(shè)有專門(mén)的部門(mén)進(jìn)行咨詢工作和發(fā)掘高潛力項(xiàng)目。

 為應(yīng)對(duì)工業(yè) 4.0 時(shí)代所帶來(lái)的變化，大眾汽車集團(tuán)需要對(duì)在崗員工不斷進(jìn)行培訓(xùn)，幫助他們掌握最新的技術(shù)，不斷提高他們的能力。因此，“培訓(xùn)和知識(shí)轉(zhuǎn)移”也是“SPL智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室”另外一項(xiàng)重要工作。同時(shí)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室也進(jìn)行一些針對(duì)德國(guó)國(guó)家層面及歐洲層面的，先進(jìn)的、前瞻性的研究項(xiàng)目，比如人工智能和未來(lái)機(jī)器人。

 此外，“SPL智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室”還非常注重對(duì)本科及碩士畢業(yè)生進(jìn)行新技術(shù)培訓(xùn)。大眾汽車集團(tuán)會(huì)擇優(yōu)錄用這些經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的畢業(yè)生，或者讓他們?cè)?ldquo;SPL智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室”完成碩士乃至博士論文再聘用，這樣的用人思路比直接招聘，更有利于大眾汽車集團(tuán)獲得高素質(zhì)和高能力的人才。沃爾夫?qū)?middot;哈肯貝格博士(Dr. Wolfgang Hackenberg)本人就是這項(xiàng)政策的受益者。十年前,他在大眾汽車集團(tuán)先后完成了碩士論文和博士論文，隨即加入大眾汽車集團(tuán)，如今已經(jīng)成為“SPL智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室”的負(fù)責(zé)人。 

對(duì)于大眾汽車集團(tuán)(中國(guó))“德國(guó)科技之旅”代表團(tuán)，沃爾夫?qū)?middot;哈肯貝格博士(Dr. Wolfgang Hackenberg) 重點(diǎn)介紹了“SPL智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室”五大核心能力中的智能機(jī)器人、工業(yè)計(jì)算機(jī)視覺(jué)和大眾汽車未來(lái)的生產(chǎn)生態(tài)系統(tǒng)，這些技術(shù)案例從一定程度上，展示了大眾對(duì)于汽車生產(chǎn)方式變革的思考和布局。 

（一）  智能機(jī)器人

特點(diǎn)：1、應(yīng)用仿生抓取技術(shù)，靈活精密；

2、防碰撞，實(shí)現(xiàn)同一時(shí)空下的人與機(jī)器人協(xié)作；

3、智能化，可自主進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)；

4、可移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)不固定工位，不同場(chǎng)景的使用

兩年前,大眾汽車集團(tuán)“智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室（SPL）”就在研究“如何讓機(jī)器人在一個(gè)固定的工位和人展開(kāi)協(xié)作”，現(xiàn)在他們已經(jīng)能夠讓這個(gè)智能機(jī)器人進(jìn)行移動(dòng)，甚至在汽車生產(chǎn)裝配線中可以和兩到三個(gè)人進(jìn)行協(xié)作。這個(gè)正在進(jìn)行的研究項(xiàng)目是“移動(dòng)狀態(tài)下的人機(jī)合作”，主要研究在移動(dòng)過(guò)程中，智能機(jī)器人如何實(shí)現(xiàn)與人的協(xié)作。該項(xiàng)目中使用的所有硬件，都是現(xiàn)成的普通商用零件，如機(jī)器人的手臂、抓取系統(tǒng)、激光系統(tǒng)和攝像頭等，都能在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)到，其新意在于用軟件對(duì)已有的硬件進(jìn)行重新組合。 

 SPL把這個(gè)正在研究的智能機(jī)器人叫MIRCO，意為“移動(dòng)式智能人機(jī)協(xié)作機(jī)器人”。這是一款基于移動(dòng)平臺(tái)的雙臂機(jī)器人，有兩個(gè)抓手，其中一個(gè)抓手有5根手指，能夠抓取5公斤以內(nèi)的部件，另一個(gè)抓手是4根手指，用來(lái)抓取比較小的物體，如螺絲等部件。這是由于SPL在研究中發(fā)現(xiàn)，并不是所有的工作任務(wù)都需要用到五個(gè)手指，所以對(duì)于其中一個(gè)抓手只設(shè)計(jì)了4根手指。

機(jī)器人MIRCO的抓手和手臂非常靈活，在生產(chǎn)中能夠像人一樣做出動(dòng)作，已經(jīng)非常接近甚至達(dá)到了人的操作水平，可以完成一些非常精密的操作。例如，在進(jìn)行抓取的時(shí)候，會(huì)像人一樣，在感覺(jué)到物體之后再進(jìn)行抓取，把物體放下來(lái)的時(shí)候也不會(huì)直接扔下，而是像人一樣把東西放到位。通過(guò)這款既可以抓取重型零部件，也可以握住單個(gè)螺絲釘?shù)臋C(jī)器人，SPL在試驗(yàn)仿生抓取技術(shù)的應(yīng)用。

在MIRCO的底部配備了4個(gè)萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)輪，可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立轉(zhuǎn)向。其頂部閃著藍(lán)光的攝像機(jī)具有上下和左右搖動(dòng)的能力，即使是在一個(gè)白墻的背景上，也能夠感知出前方的結(jié)構(gòu)，主要用于進(jìn)行工作任務(wù)的識(shí)別，例如尋找這個(gè)機(jī)器人要進(jìn)行工作的車輛。此外，這個(gè)機(jī)器人還裝有兩個(gè)激光掃瞄儀，通過(guò)激光掃瞄儀，在地圖范圍內(nèi), 機(jī)器人可以進(jìn)行自我導(dǎo)航，從而避免與周邊環(huán)境發(fā)生碰撞。

安裝有4個(gè)3D 攝像頭的MIRCO，具有線距控制功能, 在兩個(gè)機(jī)械臂之間，或者是在機(jī)器人和人之間接近到一定距離時(shí)會(huì)發(fā)出警示，從而防止發(fā)生碰撞。但在一些場(chǎng)景中, 例如機(jī)器人在兩個(gè)抓手之間傳遞東西，碰撞警示會(huì)被忽略，因?yàn)闄C(jī)器人會(huì)認(rèn)為這是完成任務(wù)的一部分。此外，如果人類對(duì)它說(shuō)“我要給你東西”，那么從這一刻開(kāi)始，人類就可以接觸它，它也就不會(huì)再躲開(kāi)人類的接觸。不過(guò)，在所有場(chǎng)景中，安全始終是最重要的，當(dāng)人離它過(guò)近時(shí)，它會(huì)有所察覺(jué)并放慢速度。

這些有效預(yù)防碰撞的功能使得人和機(jī)器人可以在同一個(gè)工作空間和同一個(gè)工作時(shí)間進(jìn)行協(xié)作。而過(guò)去，在進(jìn)行工作任務(wù)時(shí)，人和機(jī)器人或者在時(shí)間上是前后分開(kāi)的，或者在空間上有欄桿等物理的隔離，把人和機(jī)器人隔開(kāi)。

也就是說(shuō)，這個(gè)項(xiàng)目創(chuàng)造了一個(gè)“人機(jī)協(xié)作的環(huán)境”，人和機(jī)器人可以在一個(gè)完全共享的時(shí)間和空間中工作,不需要進(jìn)行任何隔離，機(jī)器人會(huì)按照人的指令完成工作。當(dāng)人進(jìn)入工作環(huán)境，可以通過(guò)語(yǔ)音或者手勢(shì)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行指揮。如果不需要機(jī)器人做任何協(xié)作，機(jī)器人會(huì)自動(dòng)停止，或者退下等待人的指令，等人離開(kāi)這個(gè)空間后，它再上前繼續(xù)完成任務(wù)。

對(duì)于大眾汽車而言，人與機(jī)器的合作在生產(chǎn)中變得日益重要。車輛或零部件的生產(chǎn)工作越來(lái)越多地需要由人和機(jī)器人協(xié)作完成，而不是由其中一方獨(dú)立或雙方依次完成。這意味著機(jī)器人需要了解工人的所想和所需，因此與人密切合作的機(jī)器人需要掌握相當(dāng)多的知識(shí)和技能。 

“對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程需要具備很好的想象力和極大的耐心。”在這個(gè)項(xiàng)目中, SPL工作人員像教孩子一樣對(duì)這個(gè)機(jī)器人進(jìn)行各種訓(xùn)練，例如教會(huì)它招手或者說(shuō)再見(jiàn)。通過(guò)訓(xùn)練，工作人員可以用一些手勢(shì)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行指揮，傳達(dá)“開(kāi)始”、“停止”、“到我這兒來(lái)和我合作”等信息。同時(shí)，MIRCO也在使用人工智能進(jìn)行機(jī)器自主學(xué)習(xí)，主要是與生產(chǎn)、人機(jī)協(xié)作有關(guān)的,以便在工作中更好地與人配合。在實(shí)際工作環(huán)境中,當(dāng)工人認(rèn)為它靠得太近了,它知道離遠(yuǎn)一點(diǎn)；如果工人認(rèn)為它送一個(gè)工具或者部件的時(shí)間太長(zhǎng)了,它就可以加快速度。目前，這臺(tái)設(shè)備已經(jīng)在大眾集團(tuán)工廠的車間里進(jìn)行試用。事實(shí)上，SPL不僅在研究智能機(jī)器人的未來(lái)，而且會(huì)將階段性的研究成果直接投入到工廠中使用。

SPL推出MIRCO這個(gè)機(jī)器人系統(tǒng),主要有兩個(gè)目標(biāo):一是提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率;二是讓員工能夠有一個(gè)更好、更加健康的工作環(huán)境。因此SPL在實(shí)驗(yàn)中探索的是機(jī)器人未來(lái)的應(yīng)用，并沒(méi)有把這個(gè)機(jī)器人限定在完成某一些特定的工作上，而是希望去發(fā)掘和探討在未來(lái)生產(chǎn)中無(wú)限多的可能性。例如，在人機(jī)協(xié)作中，它可以綜合抓取和自由移動(dòng)的功能，幫助工人領(lǐng)取零件和工具，再由工人來(lái)完成裝配；而當(dāng)工人需要在車底盤(pán)下面工作的時(shí)候，機(jī)器人能夠完成托舉的工作。這使得智能機(jī)器人能夠被應(yīng)用于不同場(chǎng)景，以提高生產(chǎn)效率。 

SPL在智能機(jī)器人領(lǐng)域的項(xiàng)目，既有國(guó)家層面的，也有全歐盟層面的。其中德國(guó)國(guó)家層面的研究項(xiàng)目由大眾汽車集團(tuán)和德國(guó)政府共同出資。“機(jī)器人移動(dòng)狀態(tài)下的人機(jī)合作項(xiàng)目”就是由SPL智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室與德國(guó)乃至全世界最大的人工智能實(shí)驗(yàn)室之一——德國(guó)人工智能研究中心合作開(kāi)展，并得到了德國(guó)聯(lián)邦政府的資助。參加這個(gè)研究項(xiàng)目的合作方，除了代表汽車行業(yè)的大眾汽車集團(tuán), 還有代表飛機(jī)制造業(yè)的空客，以及機(jī)器人領(lǐng)域的庫(kù)卡。 

（二）  工業(yè)計(jì)算機(jī)視覺(jué) 

特點(diǎn)：將計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)物流等生產(chǎn)流程的自動(dòng)化、安全和高效

工業(yè)計(jì)算機(jī)視覺(jué)包括工業(yè)視覺(jué)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)，其中，工業(yè)視覺(jué)主要解決以往需要人眼進(jìn)行的工件的定位、測(cè)量、檢測(cè)等重復(fù)性勞動(dòng)；計(jì)算機(jī)視覺(jué)的主要任務(wù)是賦予智能機(jī)器人視覺(jué)，利用測(cè)距、物體標(biāo)定與識(shí)別等功能實(shí)現(xiàn)對(duì)于外界位置信息、圖像信息等的識(shí)別與判斷。在工業(yè)計(jì)算機(jī)視覺(jué)方面，SPL正在進(jìn)行的主要工作是將計(jì)算機(jī)視覺(jué)等技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)環(huán)境中。

他們開(kāi)發(fā)了可以運(yùn)行在“大眾汽車視覺(jué)計(jì)算人工智能平臺(tái)”上的工業(yè)攝像頭，這種工業(yè)攝像頭由三個(gè)模塊（攝像頭互聯(lián)模塊、人工智能模塊、圖像處理模塊）組成，將這三個(gè)模塊結(jié)合在一起，就是一個(gè)可以應(yīng)用于生產(chǎn)場(chǎng)景的工具。而且通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)，還可以構(gòu)建很多使用場(chǎng)景和應(yīng)用。比如通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力，讓機(jī)器學(xué)會(huì)查找零部件，這樣就又可以開(kāi)發(fā)出新的應(yīng)用場(chǎng)景。

工業(yè)攝像頭的模塊

1、攝像頭互聯(lián)模塊,這是一個(gè)攝像頭互聯(lián)器軟件。不論攝像頭的規(guī)格如何,是用于工業(yè)生產(chǎn)，還是安全監(jiān)控,都能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)用。

2、人工智能模塊。包括物體識(shí)別和分類。比如,讓系統(tǒng)顯示 A 攝像頭能夠看到的安全帶,那么它就能展示 A 攝像頭拍攝范圍內(nèi)的安全帶。

3、圖像分析或者圖像處理模塊。應(yīng)用最先進(jìn)的視覺(jué)計(jì)算的算法可以讓 A 攝像頭顯示其能看到的商品條形碼,隨后再通過(guò)人工智能模塊對(duì)條形碼進(jìn)行直接掃碼。 

工業(yè)攝像頭的使用場(chǎng)景

1、零部件的進(jìn)貨驗(yàn)收

以往零部件的進(jìn)貨驗(yàn)收流程是:貨車進(jìn)廠并且在停車區(qū)停下,收貨員工需要用條形碼掃瞄儀器對(duì)所有的條形碼進(jìn)行掃瞄和驗(yàn)收,隨后需要在倉(cāng)庫(kù)記錄系統(tǒng)里手工錄入信息。這一套流程包含大量的人工勞作。

而現(xiàn)在，只需要一個(gè)與人工智能視覺(jué)計(jì)算平臺(tái)相關(guān)聯(lián)的安保監(jiān)控?cái)z像頭，就可以完成所有操作，實(shí)現(xiàn)整個(gè)進(jìn)貨驗(yàn)收工序的自動(dòng)化。

這個(gè)具備條形碼解碼能力的攝像頭可以掃瞄18 米以外的貨品上的條形碼。SPL將這個(gè)攝像頭的應(yīng)用程序接入到為負(fù)責(zé)倉(cāng)儲(chǔ)物流的叉車司機(jī)所配備的平板電腦上，叉車司機(jī)只需點(diǎn)開(kāi)、啟動(dòng)這個(gè)應(yīng)用，攝像頭就會(huì)接收到司機(jī)的指令而左右轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)這批貨上的標(biāo)簽進(jìn)行掃瞄。后臺(tái)軟件則通過(guò)人工智能算法，在司機(jī)的平板電腦上顯示掃瞄進(jìn)度,并且將結(jié)果錄入到系統(tǒng)中。如果條形碼上有污損而影響機(jī)器解碼，后臺(tái)就會(huì)將這個(gè)污損的條形碼標(biāo)記成為紅色。叉車司機(jī)可以選擇人工識(shí)別，也可以點(diǎn)擊紅色的圖表,得到放大之后的條形碼。在條形碼上的數(shù)字被確認(rèn)后,紅色的圖標(biāo)會(huì)變成藍(lán)色，藍(lán)色代表著數(shù)據(jù)已經(jīng)被上傳到倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)之中。

2、尋找零部件

將工業(yè)攝像頭的后臺(tái)連入視覺(jué)計(jì)算人工智能平臺(tái)，可以根據(jù)業(yè)務(wù)部門(mén)的要求檢查判斷零部件（安全帶）是否裝滿，不論數(shù)量過(guò)多或者過(guò)少，都可以在監(jiān)控顯示圖上顯示，并且警告工作人員。 

（三）  未來(lái)的生產(chǎn)生態(tài)系統(tǒng)

特點(diǎn)：高效、靈活，實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)反饋

1、傳統(tǒng)生產(chǎn)線上,一個(gè)機(jī)器的停機(jī),就可能造成整條流水線的停工。然而在未來(lái)的工廠,機(jī)器之間可以自動(dòng)地互相替代,確保生產(chǎn)線持續(xù)運(yùn)行。

2、汽車企業(yè)當(dāng)前的生產(chǎn)模式是根據(jù)每一天的生產(chǎn)計(jì)劃提前一天做準(zhǔn)備,并由員工在當(dāng)天的生產(chǎn)中執(zhí)行。而未來(lái)的生產(chǎn)模式是在車間一級(jí)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,對(duì)信息和新的情況進(jìn)行持續(xù)不斷的反饋,以便及時(shí)地調(diào)整、設(shè)定和執(zhí)行計(jì)劃。

3、當(dāng)前，在進(jìn)行設(shè)備工廠管理規(guī)劃的時(shí)候,首先要從生產(chǎn)的產(chǎn)品、產(chǎn)能和產(chǎn)量要求出發(fā),隨后才細(xì)化到車間級(jí)別的規(guī)劃。換言之,當(dāng)前的生產(chǎn)(比如生產(chǎn)上的每一個(gè)決策點(diǎn),不同的可能性和方案)是依靠系統(tǒng)來(lái)計(jì)算和輔助決策。

而在未來(lái), 只需要告訴系統(tǒng)生產(chǎn)的需求，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)人工智能算法，針對(duì)生產(chǎn)和場(chǎng)內(nèi)物流整體來(lái)對(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行規(guī)劃。通過(guò)這樣的方式，可以達(dá)到通盤(pán)優(yōu)化的效果，能夠極大地提高效率。比如,在生產(chǎn)進(jìn)行時(shí)，物流自動(dòng)駕駛運(yùn)輸車輛已經(jīng)開(kāi)動(dòng),并在停工的瞬間,來(lái)到機(jī)器旁邊。

4、為了提高效率，這個(gè)規(guī)劃是“秒級(jí)的”,不留出任何緩沖空間和時(shí)間。因此系統(tǒng)的規(guī)劃要有足夠的靈活性和調(diào)整能力,一旦發(fā)生問(wèn)題,能夠重新調(diào)整。

這樣的系統(tǒng)類似于未來(lái)工廠的大腦,為了讓大腦發(fā)揮作用,需要把當(dāng)下的各種硬件進(jìn)行數(shù)字化和聯(lián)網(wǎng)。SPL構(gòu)建了一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，可以確保把工廠大腦所產(chǎn)生的物流工單,通過(guò)高度集成化的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)傳遞給自動(dòng)駕駛車隊(duì),讓它精準(zhǔn)地執(zhí)行指令。在平臺(tái)上，工件實(shí)時(shí)的物流移動(dòng)狀況，每一個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)所在的位置和它到達(dá)工位所需要的時(shí)間，始終被精確監(jiān)控和計(jì)算,所有的機(jī)器設(shè)備(尤其是物流自動(dòng)駕駛系統(tǒng))都能進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交互,以便向物流自動(dòng)駕駛系統(tǒng)發(fā)出更加精確的指令。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了幾秒的延誤，人工智能算法都要判斷是否會(huì)對(duì)整個(gè)計(jì)劃造成影響，需要在新的環(huán)境條件下，自動(dòng)計(jì)算出高質(zhì)量、實(shí)時(shí)的、靈活的最優(yōu)決策。

“SPL智能生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室”的五大核心能力 

1、物聯(lián)網(wǎng)  SPL致力于實(shí)現(xiàn)更多的生產(chǎn)設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)。主要做法是在生產(chǎn)設(shè)備中部署大量的傳感器，以實(shí)時(shí)獲得大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和信息，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，從而更好地服務(wù)客戶。

2、工業(yè)計(jì)算機(jī)視覺(jué) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)識(shí)別物體的視覺(jué)計(jì)算能力越來(lái)越強(qiáng)，SPL希望能夠運(yùn)用這種技術(shù)使生產(chǎn)和物流流程進(jìn)一步優(yōu)化。 

3、數(shù)據(jù)分析 大眾汽車集團(tuán)在慕尼黑設(shè)有專門(mén)的數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室,專注于數(shù)據(jù)分析。在SPL也有一支十人規(guī)模的團(tuán)隊(duì)對(duì)生產(chǎn)和物流領(lǐng)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，主要是為了進(jìn)一步優(yōu)化和提升工藝。 

4、智能機(jī)器人 主要研究方向是人機(jī)協(xié)作的未來(lái)。 

5、未來(lái)的生產(chǎn)生態(tài)系統(tǒng) 從更加宏觀的角度考察現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)的構(gòu)成和流程，思考未來(lái)的生產(chǎn)將如何組織，即從整體的生產(chǎn)組織調(diào)度的角度來(lái)考察未來(lái)的生產(chǎn)形態(tài)。這需要對(duì)生產(chǎn)流程有總體的把控,并甄別那些可能隨著生產(chǎn)系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展被淘汰的生產(chǎn)工藝或工藝步驟，避免對(duì)這些工藝或步驟進(jìn)行不必要的研究。