想了解现代汽车制造中的工厂规划是如何实现的吗？数字工厂资深解决方案经理 Paul Hänchen 解释了当前的工作实践以及如何改善它们。
当你搬进新房子时，你做的第一件事很可能是站在客厅中央，然后计划所有家具的摆放位置。
你需要考虑通往电视机的视线，通往书架的通道，并确保咖啡桌周围有通往沙发的无阻碍的路径。
你还可能会尝试一些不同的布局。如果你是个有条理的人，你可能已经买了一些绘图纸，并勾画出了一些想法。
但工厂布局规划者并没有这样的奢侈。他们没有试运行的时间，而且在生产设备和设施上已经投入了大量的财力资源。更重要的是，工厂要尽快开始偿还投资并赚取利润。
节约汽车制造成本，最大限度地减少生产停顿时间
工厂规划是一个长期项目，很可能在施工和安装前几年就已经开始。
Paul Hänchen 是 NavVis 的资深解决方案经理，主要负责数字工厂。凭借在奥迪、华为和Webasto工作的丰富经验，他表示，汽车行业的规划周期通常为三年左右。他补充说，使问题复杂化的是，规划最常适用于棕色土地：制造商寻求在现有工厂内增加生产线，而不是从头开始建造整个设施。
在汽车工业中，在一条生产线上经常会制造多种车型，而工厂计划员的任务是使这一过程尽可能的连贯。
他说：“为了保持低投资，利用现有的基础设施和机器是很好的方法。”“但有时安装现代化机器并使用自动化或机器人是更聪明的做法，因为技术可以提高工艺程序。你必须在新投资和稳定的流程之间保持平衡。”
Hänchen 继续说道：“在棕地的情况下采取现有的布局，并以尽可能少的变化来适应它。操作员了解他们必须要做什么，机器都在稳定地运行，你也不想改变已经建立的系统。这一切都节省了资金，并最大限度地减少了中断。”
最好的安排是将新的生产添加到生产相似产品的生产线上；例如，在汽车行业，寻找一条生产与新车型轴距相似的汽车生产线，或者一条使用共同部件的生产线。
也就是两种模型的车轮组装站需要占据相同的空间，且用于将部件运送到生产线和操作站的机制也是相同的。
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将两个生产过程整合到同一生产线上
Hänchen 举了个例子：一家大众汽车工厂在同一条生产线上生产超小型UP车和超大型途锐SUV。然而，即使是类似的汽车型号也会出现差异，在这种情况下，理想的解决方案是增加灵活性——这在现在比以往任何时候都要重要，因为产品的数量和定制选项一直在增加。
Hänchen 解释说：“布局规划的灵活性很重要，所以有时你会尝试在规划中使A产品的机器更加灵活，因为你知道会有B产品出现，即使你没有确切的信息。
将两个生产过程整合到同一生产线上可能很具挑战性，但如 Hänchen 所说，保持两者之间的平衡是最重要的。理想情况下是会有现有设施的详细CAD（计算机辅助设计）文件，这些文件通常可用于高度自动化的生产阶段。
但在自动化程度较低的设施中——如汽车组装——大部分工作可能是由操作人员使用螺丝刀或搬运机械等自动化工具进行手工或半自动化作业。
据 Hänchen 所说，在这些情况下，用CAD来体现整个生产线并不常见，因为它不会以完全定制的方式建造；例如，一些机器将来自外部供应商。规划的基础是根据图纸计划或者现场访问。
他说：“你会与来自计划、运营、物流和维护的相关部门举行会议，以了解当前情况，并讨论如何实施新产品。”“尤其是当你负责全球的工厂运营时，沟通和协调是很重要的。这些活动往往伴有许多较长时期内的商务旅行。”
总体目标是在现有的或新的工厂中实施新产品。Hänchen 解释道：“我们未来的KPI（关键绩效指标）是投资、周期时间、人机工程学和空间使用。”
利用移动扫描使工厂规划更加有效
现实捕捉和移动扫描系统为工厂规划者提供了一种确定现有工厂布局和所有设备的精确位置的方法。Hänchen 指出，它使这一阶段的工作变得容易得多。
但即使存在CAD文件，也会出现问题。从零开始规划的绿地将有完整的文件，但由于工作人员会例行公事得持续改进工作，在工作正式实施之后，情况往往会发生变化。
他说：“也许一个机器人不工作了，而替代的机器将必须放在一个稍微不同的位置上。工厂经理将面临缩短周期时间和降低成本的挑战，因此他们总是会进行内部优化。需要移动大型机器的情况并不常见，但许多小的变化时常发生。根据我的经验，由于文件发生的变化难以维持，它们很少被添加到原始CAD和布局文件中。”
Hänchen 总结道：“NavVis 的硬件和软件可以帮助识别和跟踪这些变化，因此工厂规划人员始终能够确定当前的布局和现状。”
“这不仅有助于在技术上使布局规划的过程更加顺畅，也能帮助了解所有合作部门——例如运营、维护和后勤部门——的需求和要求，以便在当前的项目中紧密有效地合作。”
通过这种方式，NavVis 技术促进了人际层面的新的工厂规划合作模式，为今后更多的成功项目铺平了道路。
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Stuart Nathan 是一位驻伦敦的自由科学作家，曾是《工程师》杂志的专题编辑。他曾为《经济学人 1843》、《英吉利》和《麻省理工科技评论》等出版物撰稿。他认为良好的交流和表达是实现科学和技术潜力的重要部分。