工廠結構

　　未來工廠結構的布局更加靈活、方向更多，擁有模塊化生產線裝置和可持續的生產流程。在我們的調查中，汽車行業的受訪者希望工廠結構能在未來工廠中發揮重要作用有86%認為這一驅動力在2030年將會變得更加重要，而43%認為它在今天已經非常重要。

　　多方向式布局。未來工廠將會采用多方向式布局，將產品放在無人駕駛運輸系統上，通過與生產機器相聯系來單獨指導生產。位于德國海爾布隆的奧迪R8的工廠，那里并沒有固定的傳送帶。與此相反，無人駕駛運輸系統會按照地面激光掃描儀和無線射頻識別技術的指揮，在裝配流程中移動車體。這種系統能夠快速改變裝配布局。

　　模塊化生產線裝置。未來的工廠結構擁有可更換的生產線模塊和生產機械，可輕松進行重新配置。目前，豐田正在墨西哥和中國的工廠裝配“簡單利落”的生產流水線。這家汽車制造商將會使用模塊化的傳送帶(建在工廠地面而不是坑井中)給工人提供更大的靈活性，他們可以靈活地改變生產線的長度和移動線端設備。

　　可持續生產。未來工廠的目的是實現生態可持續生產，其中包括有效利用能源和材料。偉巴斯特已為羅馬尼亞阿拉德的工廠配備了LED照明和夜間自動冷卻系統，從而大大降低了能源消耗。

　　工廠數字化

　　制造商對數字技術的使用越來越廣泛。在汽車行業受訪者中，有70%表示工廠數字化將在2030年變得更加重要，13%的人認為今天它已經非常重要。很多公司都在引入更智能的自動化生產，利用各種方法提高效率。

　　安裝智能機器人。與工人相比，機器人可以執行更為復雜的任務。機器人也能夠從每個正在生產的在制品中收集信息，并按其特性自動調整它們的動作。長安福特已在一條“白車身”焊接線上安裝了靈活的工業機器人。公司計劃使用機器人和車體骨架成型系統，在同一條焊接線上處理六個模型，18秒內便能針對不同的模型完成轉換。

　　使用協作機器人。機器人可以與工人(不使用防護圍欄)展開協作。在大眾汽車位于德國沃爾夫斯堡的工廠里，協作機器人可以幫助工人擰緊難以夠到的螺絲。

　　實行增材制造。制造商已開始使用3D打印技術制作工具和組件。在打造勞斯萊斯幻影這款車時，寶馬使用3D打印技術制作的部件超過10，000個，比如中控部件按鈕以及電子駐車制動系統和插座的塑料支架。

　　使用增強現實技術。使用增強現實技術——比如佩戴智能眼鏡——能使員工在視野范圍內獲得信息。這種協作技術在裝配、維護和物流等方面特別有用。大眾汽車已為德國一家工廠的物流工人配備了3D智能眼鏡，以便進行訂單揀選。

　　應用生產模擬技術。制造商正在使用實時的3D生產模擬技術，來優化生產流程和物料流。利用物料流3D模擬技術，佛吉亞能夠針對變化作出更靈活的反應，操作員還可借助可視化工作流調整生產線。

　　進行實境培訓。使用3D模擬進行培訓，有助于員工在現實化環境中學習。使用車輛和裝配組件的數字模型，奔馳已開發出了虛擬裝配生產線。員工可在虛擬環境中使用虛擬角色，分析完成裝配任務的最佳方法。

　　進行去中心化生產指導。很多公司已開始使用先進技術在工件、機器和員工之間進行通信，從而創造出自主生產流程。博世正在開發一種能夠檢測它們位置的工具。根據工具的位置以及其收到的有關工件確切位置的信息，這種工具將會自動加載相應程序，執行特定操作。比如，螺絲刀會調整自己的扭矩來擰緊特定工件上的螺釘。

　　進行大數據分析。制造商正在使用應用程序來自動分析大量的數據。在位于德國下圖爾克海姆的工廠，奔馳已在使用預測分析來檢測600多項質量影響參數，生產完美的氣缸蓋。

　　工廠流程

　　通過使用新的數字技術，制造商已將精益管理提升到了新的高度，釋放出了它的全部潛力。我們的調查結果表明，優化工廠流程在未來將會變得更加重要。在汽車行業受訪者中，有97%稱精益管理將在2030年變得更為重要，而70%稱其現在已非常重要。在精益管理中，數字技術能夠提升的兩個關鍵要素是以客戶為中心和持續改進。

　　以客戶為中心。制造商對客戶需求有了更深的了解，比如通過大數據分析，他們能夠獲得客戶的產品應用反饋。反之，公司也可使用這些客戶反饋來改善產品設計和生產流程。很多公司還希望能夠利用新技術，了解客戶在汽車生產方面的意見。在戴姆勒，客戶可以在最后一刻提出修改要求，比如在車輛進入涂裝車間前要求更換顏色。

　　持續改進。制造商正在使用各種新技術來提升作業價值，不斷改進生產流程。博世使用的軟件能夠分析燃料噴射器的實時生產數據，該軟件會監測流程執行率并識別作業趨勢。它能將偏差信息自動傳遞給操作員，由他們加以糾正。

　　全方位一體化價值鏈

　　在未來工廠中，由供應商、部件制造、沖壓車間、車身車間、涂裝車間、最終組裝及客戶組成的價值鏈，將實現全方位一體化，打破傳統界線(參閱圖2)。在整個價值鏈中，IT系統與各種必要的生產數據全方位一體化，將對生產制造產生促進作用。在一個公司里，這種一體化可以加強研發部門、生產部門、銷售部門等其他職能部門之間的聯系。例如，大陸輪胎公司通過設立研發生產廠，用各種傳感系統和軟件實現所有機械的全方位一體化，進而加快了產品的測試速度。同時，這種一體化也可以超出公司邊界，形成一種與供應商和客戶之間的實時聯系。例如，整車廠的沖壓車間將能夠根據供應商提供的數據，對具體線圈的沖壓參數進行調整?？蛻魧⒛軌驅崟r看到其車輛的生產情況，還能夠在最后關頭提出更改要求。87%的汽車行業調查對象表示，到2030年，一體化價值鏈將密切相關。絕大多數調查對象均認識到了一體化價值鏈的好處，即降低成本、提高生產靈活性、生產質量及生產速度。

　　對于這種一體化價值鏈中的每一個工廠車間，汽車行業調查對象均針對其認為的在工廠結構、工廠數字化、工廠工藝方面最重要的要素給出了自己的看法(參閱圖3)。