Published on 29 Jun 2018
min read
Views
Det är dags att ta farväl av 104 år gamla kontinuerliga produktionslinjer och storskalig fordonstillverkning. Bilindustrin är redo att överväga möjligheterna med hyperpersonalisering, där varje bil skräddarsys efter konsumentens specifikationer. Denna omvälvande förändring har sin grund i den omfattande digitaliseringen, som har gjort det möjligt för uppkopplade teknologier att omvandla traditionella fabriker till smarta anläggningar.
Genom att sammanföra cyberfysiska system, sakernas internet (IoT), molntjänster och maskininlärning inleder bilindustrin nu era av Industri 4.0. Detta lovar en övergripande effektivisering av biltillverkningen genom att möjliggöra omfattande anpassning, vilket i sin tur är ett resultat av uppkopplade processer, Agile flexibilitet i leveranskedjan och automatiserade arbetsflöden.
Eftersom 70 procent av intäkterna vanligtvis kommer från nya produkter utnyttjar aktörerna inom bilbranschen virtuell eller snabb prototypframställning för att påskynda fordonsdesignprocessen. Dessa metoder kombinerar modellbaserad systemteknik och generativ design för att skapa en samarbetsmiljö för felsäker fordonsdesign. Tillsammans med 3D-utskrift gör snabb/virtuell prototyputveckling det möjligt att tillverka enskilda delar på rekordtid. Till exempel använde en ledande tysk biltillverkare tekniken för snabb prototyputveckling för att minska ledtiden för verktyg med 95 procent och kostnaderna för verktygsutveckling med 91 procent.
För att avgöra om en konstruktion är genomförbar använder ingenjörerna verktyg för virtuell verklighet för att skapa 3D-modeller av fordonen. Modellerna simuleras och testas i en virtuell miljö för att identifiera konstruktionsfel innan de går vidare till produktionsgolvet. En felfri och agil fordonskonstruktion kräver separata enheter som kan testas utan att hela systemet behöver ändras. Det är här som principerna för modulär konstruktion hjälper biltillverkarna att göra skillnad. Modulär fordonskonstruktion möjliggör snabba experiment och iterationer under test- och utvecklingsfasen. Den underlättar också enhetstestning av enskilda fordonskomponenter och främjar samtidig utveckling. Kort sagt: med modulär konstruktion kan samma fordon vara en pickup idag och en racerbil imorgon.
Intelligenta arbetsflöden i en smart bilfabrik kräver kontinuerlig interaktion mellan affärsenheterna för att integrera planering, inköp och logistik. Att etablera ett uppkopplat inköpssystem kan inte bara minska processtiden, utan också upprätthålla relationerna mellan OEM-tillverkare och leverantörer samtidigt som man hanterar värdeförluster, risker i leveranskedjan, bristande efterlevnad och dubbelarbete. Denna mjukvarustödda och automatiserade inköpsprocess, bättre känd som Purchasing 4.0, samordnar strategiskt funktioner som att fastställa specifikationer, välja leverantörer, förhandla och ingå avtal, lägga order, följa upp dem samt utvärdera leverantörer efter mottagandet av ordern.
Genom att förse varor med automatisk radiofrekvensidentifiering (RFID) och QR-koder kan tillverkare och leverantörer koppla ihop sig sömlöst med varandra. Det gör det enklare att dela digitala inköpsorder och fakturor, vilket eliminerar behovet av fakturamatchning. Data som samlas in från de inköpta artiklarna gör det möjligt för biltillverkare att följa leverantörernas prestanda och, över tid, fatta datadrivna transaktionsbeslut. Procure-to-pay-processen (PTP) kommer snart att automatiseras med möjlighet att identifiera potentiella leverantörer, skapa prediktiva orderkonfigurationer för återkommande köpare och minska handläggningstiden.
Efter att ha lidit betydande förluster på grund av förseningar i leveransen av rattar införde en ledande tysk biltillverkare ett digitalt inköpssystem, Procurement 4.0. Den nya metoden möjliggjorde skapandet av ett globalt samarbetsnätverk med leverantörer, vilket gjorde inköpsprocessen förutsägbar, flexibel, responsiv och transparent.
I smarta fabriker möjliggör den digitala sammankopplingen av alla konstruktionsteam och aktiviteter en kontinuerlig konstruktion genom hela fordonets utvecklingscykel. En IoT-plattform används för att övervaka och hantera produktens livscykel från en gemensam kontrollpanel. Detta Agile-produktionssystem förenklar komplexa, tidskrävande och felbenägna tillverkningsprocesser inom bilindustrin.
När konstruktionen är färdigställd och delarna inköpta är fordonet klart för montering. Redan innan detta sker använder företagen dock virtuell simulering och digital människomodellering för att ergonomiskt säkerställa medarbetarnas säkerhet under monteringsprocessen. En amerikansk biltillverkare utnyttjar ett rörelsedetekteringssystem med 23 kameror för att skapa den mest optimala arbetsmiljön på fabriksgolvet. Sådana virtuella tillverkningsmetoder minskar avsevärt antalet arbetsolyckor och skador bland arbetarna.
För fordonsmontering har framtidsanpassade anläggningar numera monteringsöar istället för rörliga linjer. En ledande tysk biltillverkare har utrustat sin fabrik i Ingolstadt med 200 sådana öar och upplevt en produktivitetsökning på 20 procent. Företagen använder dessutom smarta robotar för tunga lyft och transport av motordelar. En studie visade att ett kinesisk-amerikanskt joint venture använder flexibla industrirobotar för att svetsa varje fordonsmodell på 18 sekunder. Samma studie förutspår att 85 procent av aktörerna inom bilindustrin världen över räknar med att smarta robotar kommer att bli en vanlig syn i fabrikerna senast 2030.
Data som samlas in från robotarna möjliggör Big Data-analyser och förebyggande underhåll i smarta fabriker. Med hjälp av analysverktyg har en stor amerikansk biltillverkare utrustat sina robotar med självdiagnostiska funktioner för att uppnå noll driftstopp i sina fabriker.
Biltillverkare, distributörer och återförsäljare fokuserar nu på att erbjuda en personlig kundupplevelse. Eftersom konsumenterna förväntar sig stöd via alla kanaler prioriterar företagen både fysiska och digitala kontaktpunkter via sociala nätverk, e-post och webbplatser. Eftersom köpare tillbringar nästan 75 procent av sin tid med att söka information online har företagen skapat webbplatser med automatiserade interaktiva chattbotar för att samla in information och erbjuda skräddarsydda tjänster.
På återförsäljarnivå kan innovativa butikskoncept och experter fysiskt vårda kundrelationerna. Medan virtuell och förstärkt verklighet, videodisplayer och surfplattor bidrar till att digitalisera bilhandeln, är det de servicebaserade upplevelserna som bibehåller och behåller kunderna. Premiumavdelningen hos en amerikansk biltillverkare erbjuder kunderna en rad olika tjänster, bland annat provkörningar hemma, hämtning och leverans, provkörningar dygnet runt samt personliga chaufförer. Tack vare dessa tjänster ökade företagets försäljning av lyxbilar med 10 procent förra året.
I takt med att kunderna söker mervärde i de bilar de köper diversifierar bilföretagen sitt tjänsteutbud, särskilt när det gäller uppkopplade och autonoma fordon. Genom att använda digitalt uppkopplade tjänster kan företagen erbjuda biltjänster som fjärrdiagnostik, digitala tekniker och trådlösa programvaruuppdateringar, vilket påskyndar leveransen av tjänster och möjliggör personaliserade upplevelser. Data som samlas in i molnet via uppkopplade tjänster gör det möjligt för dem att förbättra fordonens kvalitet och genomföra programvaruuppdateringar.
På samma sätt hjälper flottförvaltning, med hjälp av telematik, kunder och företag att spåra resor och analysera data, vilket i sin tur optimerar koldioxidutsläpp och bränsleförbrukning. En ledande fransk biltillverkare använder en onlineplattform för analys av fordonens prestanda, vilket minskar förvaltningskostnaderna och sänker olycksriskerna.
Med en marknad för uppkopplade bilar som förväntas nå 37,7 miljoner enheter år 2022 förväntas antalet uppkopplade företag öka mångdubbelt under de kommande fem åren. Bil- och teknikföretag lanserar tjänster för uppkopplade bilar med hjälp av smartphone-appar, till exempel för bilpooler, smart uthyrning, uppkopplade taxibilar och smart mobilitet. Enbart bilpooler förväntas växa med en genomsnittlig årlig tillväxttakt (CAGR) på över 40 procent mellan 2016 och 2024 och nå en omsättning på 16,5 miljarder dollar.
Det är uppenbart att Industri 4.0 har genomgripande förändrat transportbranschen, förändrat konsumenternas förväntningar, omstrukturerat tillverkningsanläggningar och omvandlat tjänster och företag. När uppkopplade och nivå 4-autonoma bilar rullar ut på vägarna kan intressenterna bara förvänta sig ytterligare fördelar.
