數(shù)字化制造支持領(lǐng)先汽車零部件供應(yīng)商的主要業(yè)務(wù)舉措

 業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)
-提高生產(chǎn)效率
-建立更靈活的制造工藝
-轉(zhuǎn)變生產(chǎn)戰(zhàn)略，支持多種產(chǎn)品制造
-實(shí)現(xiàn)工藝標(biāo)準(zhǔn)化
-修改流程以優(yōu)化和降低成本
-彰顯卓越，提高質(zhì)量

成功關(guān)鍵
-借助價(jià)值流程圖找出弱點(diǎn)
-借助 Tecnomatix® Plant Simulation 確定最佳制造方案
-核查和驗(yàn)證物料流規(guī)劃

結(jié)果
-生產(chǎn)效率最高可提高 35%
-生產(chǎn)周期最高可縮短 66%
-成功地將制造過程從被動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)
-減少了工作量，平均每天可節(jié)省數(shù)千歐元的開銷
-縮短了交付時(shí)間
-縮短了對(duì)客戶要求的響應(yīng)時(shí)間

行業(yè)
汽車及交通運(yùn)輸

客戶主要業(yè)務(wù)
Behr 是汽車空調(diào)和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)制造商。

解決方案/服務(wù)
-Tecnomatix
-Tecnomatix Plant Simulation

客戶位置
斯圖加特
德國

"最終結(jié)果證明了部署該軟件的正確性。投入的成本很快就收回來了。"
Markus Schmidt

工藝設(shè)計(jì)人員

Behr

"該試點(diǎn)項(xiàng)目獲得了極大成功。有 Siemens PLM Software 的大力支持，我相信此試點(diǎn)項(xiàng)目僅僅是個(gè)開始，未來會(huì)出現(xiàn)更多工藝優(yōu)化項(xiàng)目。"
Juergen Wolf

油冷卻器工藝設(shè)計(jì)和優(yōu)化業(yè)務(wù)部門負(fù)責(zé)人

Behr

生產(chǎn)成本優(yōu)化的促進(jìn)因素
Behr Group 是一個(gè)為國際汽車產(chǎn)業(yè)服務(wù)的系統(tǒng)合作伙伴。Behr 總部設(shè)在德國斯圖加特，在全球總共約有 17,000 名員工，分布在 17 個(gè)開發(fā)中心、28 個(gè)生產(chǎn)基地和 12 家合資企業(yè)。Behr 是汽車空調(diào)和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的專業(yè)廠商，是全球領(lǐng)先的客車和商用車領(lǐng)域原始設(shè)備制造商和供應(yīng)商之一。

Behr 的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻業(yè)務(wù)部負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)并制造復(fù)雜的系統(tǒng)，同時(shí)確保每個(gè)品牌和類型對(duì)客戶而言都是頗具成本效益的解決方案。此外，由于 Behr 是汽車行業(yè)主要的供應(yīng)商，該公司面臨著越來越大的成本壓力，并且一直在尋找用于優(yōu)化其生產(chǎn)成本的好方法。

制造工藝的靈活性是推動(dòng) Behr 優(yōu)化生產(chǎn)過程的關(guān)鍵因素。在當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)形式下，Behr 需要增加所提供的產(chǎn)品變型數(shù)量。產(chǎn)品復(fù)雜性在不斷提高，而發(fā)動(dòng)機(jī)部件的生產(chǎn)周期卻在不斷縮短（雖然目前已經(jīng)很短了，僅有 12 至 24 個(gè)月），這主要因?yàn)橐獫M足新制定或修訂的符合性法規(guī)要求，例如歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)。



數(shù)字化制造之路
在 2008 年，Behr 啟動(dòng)了一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目，專門優(yōu)化其 Muehlacker 生產(chǎn)基地的棧板油冷卻器的制造工藝。傳統(tǒng)上，此生產(chǎn)基地主要制造結(jié)構(gòu)嚴(yán)格定義的單一產(chǎn)品。為了提高競爭力，該公司將其單一產(chǎn)品制造系統(tǒng)更換為更加靈活的制造系統(tǒng)，以便能夠生產(chǎn)多種產(chǎn)品和具有多種變型與選擇的產(chǎn)品。

“我們并沒有多少數(shù)字化制造經(jīng)驗(yàn)，”Behr 的棧板油冷卻器工藝設(shè)計(jì)人員 Markus Schmidt 解釋說。他和 12 名同事放棄使用 ERP 和 CAD 數(shù)據(jù)，一直在使用表格式計(jì)算表單和演示程序制定制造計(jì)劃。他們專門設(shè)立了一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目，以通過在 Siemens PLM Software 的 Tecnomatix Plant Design and Optimization 解決方案中使用 Tecnomatix® Plant Simulation 應(yīng)用程序來促進(jìn)多種產(chǎn)品制造工藝優(yōu)化。借助 Plant Simulation，企業(yè)能夠在正式實(shí)施和啟動(dòng)實(shí)際的生產(chǎn)系統(tǒng)之前檢驗(yàn)和精確驗(yàn)證物料流方案。

在該項(xiàng)目開始時(shí)，首先使用價(jià)值流程圖評(píng)估 Behr 的現(xiàn)有制造情況。利用此分析技術(shù)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)確定該生產(chǎn)基地的主要弱點(diǎn)是被動(dòng)控制戰(zhàn)略，建議 Behr 轉(zhuǎn)為采用主動(dòng)戰(zhàn)略。若要提高生產(chǎn)效率，需要縮短生產(chǎn)周期，減少工作量，消除制造設(shè)備之前不必要的物料緩沖區(qū)。

引入全自動(dòng)化零件制造的需要還給工藝設(shè)計(jì)人員帶來了更多挑戰(zhàn)。以前，Behr 會(huì)購買棧板核心部件，并將這些部件通過去油設(shè)備進(jìn)行處理。在手動(dòng)制造過程中，工作人員組裝冷卻器、填充和控制真空爐，并對(duì)完成的冷卻器進(jìn)行裂隙測試。為了便于完全實(shí)現(xiàn)零件制造自動(dòng)化，需要結(jié)合使用這兩個(gè)不同系統(tǒng)，并且必須正確校準(zhǔn)工藝控制。“棧板油冷卻器是轉(zhuǎn)變多種產(chǎn)品制造戰(zhàn)略的理想測試目標(biāo)，”Schmidt 說。“使用的熱交換板數(shù)量決定了冷卻器的性能。因此，我們能夠生產(chǎn)可為各種發(fā)動(dòng)機(jī)提供足夠冷卻效果的各種設(shè)備。從理論上講，能夠以相同方式實(shí)現(xiàn)多種產(chǎn)品變型。”



利用仿真推進(jìn)最佳實(shí)踐工藝
利用價(jià)值流程圖和工藝團(tuán)隊(duì)在設(shè)備利用和制造方面的專業(yè)技術(shù)知識(shí)，該公司的工藝設(shè)計(jì)人員能夠開發(fā)出一個(gè)具備多種不同方案的目標(biāo)模型。工藝團(tuán)隊(duì)利用 Plant Simulation 評(píng)估這些方案的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)周期。仿真結(jié)果顯示該公司需要建立緩沖區(qū)以協(xié)調(diào)兩種不同工藝因素。Behr 決定使用 FiFo（先進(jìn)先出）緩沖區(qū)來應(yīng)付這項(xiàng)任務(wù)，協(xié)助生產(chǎn)基地優(yōu)化真空爐，這一直是制造工藝中的關(guān)鍵瓶頸。

對(duì)仿真模型的進(jìn)一步調(diào)整著重于自動(dòng)和手動(dòng)制造工藝之間的結(jié)合點(diǎn)。雖然緩沖區(qū)設(shè)計(jì)成每個(gè)類型最多容納 320 個(gè)零件，但仿真結(jié)果表明，緩沖區(qū)中的零件數(shù)量最好不要超過 200 個(gè)。 在將仿真結(jié)果與 Behr 傳統(tǒng)規(guī)劃方法進(jìn)行比較后，Plant Simulation 的價(jià)值就會(huì)變得十分明顯。實(shí)際上，如果不使用仿真，緩沖區(qū)的大小可能會(huì)達(dá)到必要大小的兩倍。

最終，該公司的工藝設(shè)計(jì)人員能夠通過仿真技術(shù)減少工作量。在過去采用的被動(dòng)制造方法中，工藝鏈中所用的每類零件達(dá)到了 2,000 個(gè)。Behr 成功轉(zhuǎn)為采用主動(dòng)制造戰(zhàn)略后，現(xiàn)在每類零件只有 700 個(gè)。

真空爐的利用率提高之后，消除了所有空閑時(shí)間（需要冷卻和加熱的階段除外）。已經(jīng)成功消除了所有不必要的緩沖區(qū)。該公司建立了理想的訂單管理流程后，生產(chǎn)周期顯著縮短了。Plant Simulation 發(fā)揮了關(guān)鍵作用，幫助公司工藝設(shè)計(jì)人員在可能實(shí)現(xiàn)節(jié)約和改進(jìn)的方面作出正確的選擇?，F(xiàn)在，通過仿真可以詳細(xì)規(guī)劃和精確驗(yàn)證整個(gè)物料流。此外，已經(jīng)徹底消除了費(fèi)時(shí)費(fèi)錢的發(fā)布更正。



顯著的日常收益
Behr 在棧板油冷卻器的制造工藝中實(shí)施了最大部分的所需變更。最重要的是，借助經(jīng)過優(yōu)化的新工藝，該公司能夠持續(xù)提高生產(chǎn)效率和實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)收益。“最終結(jié)果證明了部署該軟件的正確性；投入的成本很快就收回來了。”Schmidt 說。

所有仿真結(jié)果都在實(shí)踐中得到了確認(rèn)。工作量的減少每天可節(jié)約數(shù)千歐元的固定資金，一年下來就是好幾百萬歐元。從被動(dòng)制造戰(zhàn)略向主動(dòng)制造戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)換以及將生產(chǎn)控制轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)化的 FiFo 緩沖區(qū)，改進(jìn)了工藝同步并將生產(chǎn)周期縮短了高達(dá) 66%。交付時(shí)間顯著縮短。Behr 現(xiàn)在能夠更靈活、更快速地響應(yīng)客戶要求。該公司新的多種產(chǎn)品靈活制造系統(tǒng)能夠在更短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出具有更多變型的產(chǎn)品。借助新方法，Behr 還使生產(chǎn)效率提高高達(dá) 35%。

“通過實(shí)施靈活的制造系統(tǒng)，我們能夠以更加輕松的方式滿足更多變型要求，更快地適應(yīng)新形勢，”Behr 油冷卻器工藝設(shè)計(jì)和優(yōu)化業(yè)務(wù)部門負(fù)責(zé)人 Juergen Wolf 解釋說。“Plant Simulation 帶來的好處大大提高了整個(gè)公司對(duì)數(shù)字化制造的關(guān)注。我相信此試點(diǎn)項(xiàng)目僅僅是個(gè)開始，未來會(huì)出現(xiàn)更多工藝優(yōu)化項(xiàng)目。”