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Volvo集团通过增强现实技术完成数字化主线建设

Volvo 集团 是全球领先的卡车、客车、建筑设备和工业发动机制造商之一。这家全球企业拥有约 10 万名员工并在 18 个国家/地区运营生产设施,他们对供应链优化有着严格的要求并对运营效率有不懈的追求。为适应定制配置和不断变化的客户要求,灵活性和敏捷性成为越来越重要的制造宗旨。

对 Volvo 集团来说尤其如此,该集团在 2018 年接到了近 26 万辆卡车的订单。.为了适应这一不断变化的环境,Volvo 正在实施大规模数字化转型 和工业 4.0 计划,重新思考如何利用当前和新兴技术改进其物理流程、产品和人员。 

挑战

Volvo 凭借其车辆在质量和工程卓越性方面的战略优势而倍感自豪。在当今瞬息万变的市场中,定制已成为一种新的常态。随着产品复杂性和特定配置在数量和变化率上的增加,这带来了新的质量保证挑战。

Volvo 的制造技术经理 Geoffrey Blanc 解释道,“Volvo 的发动机非常复杂,仅仅一座工厂就有 4,500 种不同的发动机信息,整个工厂有 13,000 种不同信息可供参考”。

Volvo 汽车制造厂的发动机质量控制和保证需要接受严格的质量检查,这是 Volvo 最有经验的技术人员的职责。在一家工厂里,需要对每台发动机进行 40 次检查,检查 200 项不同的质量保证 (QA) 内容,这些工作在 QA 检查站中必须在 8 分钟内完成。

培训新操作人员了解这些复杂的检验程序需要 5 周的时间,这将增加质量的总体成本。这一培训过程需要使用大量纸张,这不仅为操作人员带来了额外的认知负担,而且需要花费时间和资源来定期更新、打印和分发 QA 材料。

实际上,挑战在于建立和维护一致的数据流和系统连接,以便跨价值链提升操作效率。“正如我们所知,卡车运输市场变化很大。对我们来说,工厂的灵活性意味着,我们能够以多快的速度实施新的生产转移,以跟上市场的步伐。”Volvo 集团制造创新与技术经理 Bertrand Felix 表示。

Volvo 试用了一家现成的增强现实 (AR) 供应商,以改进发动机质量控制流程,但发现该供应商无法跨应用程序、流程和所需用例实现扩展和集成。

当他们在寻找替代解决方案时,能否对来自工程和上游制造工艺的日益增加的产品复杂性和定制配置的敏捷支持,以及跨全球业务实现可扩展性是关键要求。

解决方案

当他们在寻找替代解决方案时,能否对来自工程和上游制造工艺的日益增加的产品复杂性和定制配置的敏捷支持,以及跨全球业务实现可扩展性是关键要求。

Volvo 选择利用 PTC 产品不仅是因为其领先的 Vuforia 企业增强现实套件的各项功能,还因为它可创建和扩展数字化主线的端到端解决方案。能够跨价值链集成产品和制造生命周期解决方案是 PTC 的一个关键竞争优势。

Volvo 还利用 ThingWorx 工业物联网平台 (IIoT) 跨多个软件系统(来自Creo计算机辅助设计 (CAD) 迭代的工程更新、下游Windchill 产品生命周期管理 (PLM) 以及其他制造运营技术和业务系统)集成相关信息,以实现实时数据同步。

Blanc 表示:“在 Volvo 集团卡车业务部,我们有很多自制的执行系统,因此我们必须整合所有内容。我们决定尽可能多地使用 ThingWorx 执行关键连接,并最终在我们的运营中实现数字化主线。” 

最后,这个由数字化主线创建的单一数据来源将通过增强现实技术来交付,以确保 QA 工作人员可以几乎实时地访问和查看最新的发动机配置和支持材料。

通过使用Vuforia 增强现实体验,操作人员可以快速回顾最新的 3D 配置,从而减轻整理成堆文件的负担,提高工作效率、质量控制和整体流程效率。AR 解决方案是使用混合现实技术实现的,它将 3D 数据和 QA 细节直接应用于实体发动机上,并利用计算机视觉系统跟踪和锚定内容。

除了消除基于纸张的方法的成本和风险之外,该解决方案还使 QA 技术人员能够通过 AR 体验捕获特定风险参数,,并可以将这些风险发送到上游以改进工程和制造工艺。

这种双向数据共享有助于实时分析风险与产品缺陷,可进一步提高 Volvo 的质量和产量。通过建立数字化主线而创建的反馈回路提供了及时的操作见解,并能够捕捉重要反馈,以改进未来的发动机设计,并进一步使 Volvo 在质量和工程卓越性方面独树一帜。

下一步

Volvo 将增强现实技术与其他 PTC 技术相集成,通过数字化主线进行试点,这将在整个企业中对从取代基于纸张的流程,到彻底改革员工培养和培训方式的各项工作产生革命性的影响。这使 Volvo 在 20 个工厂中平均每个工厂就拥有 5 个质量检测站,预计每年每个检测站将节省数千欧元,通过利用 AR 技术创造竞争力优势,并使 Volvo 更接近其不良率为零 (PPM) 的质量目标。

借助该数字化主线和 PTC 解决方案,Volvo 只需做很少的工作即可开发大量其他用例,并且多项业务成果正在推动这个更广泛的数字化转型计划:  

  • 通过数字化 QA 流程,提高运营效率并节省成本

Volvo 以前需要花一天多的时间来更新和验证配置及 QA 核对清单,并在多个工作站和设施中使用新的发动机迭代。实施数字化主线和增强现实技术后,这段时间现在已缩短为不到一个小时。

  • 显著缩短培训时间,消除新人和熟练工人之间的差距

借助 AR 技术,对质量操作员的培训时间将减少到不到两周。快速帮助关键人员入职使 Volvo 能够更加灵活和敏捷地应对不断变化的市场和客户需求。

  • 借助 AR 建立数字化主线以开发其他用例

Volvo 计划在不久的将来在多个工厂推出 AR 驱动的 QA 流程,并跨价值链积极开发新的用例。其中包括生产线上的分步装配说明、用于工厂设备维护的服务说明,以及跨价值链获取实时运营见解和关键业绩指标 (KPI)。

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