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订单上的数据满满当当,但合格的员工却太少,无法及时处理订单。这是许多制造业公司都深有体会的问题。当技术熟练的员工工作到极限时,企业就必须能够获得外部资源以保证生产的正常运行。当没有足够的专家来修理损坏的机器时,情况尤其如此。这时,远程维护就能弥补这一不足。
远程支持提高效率
格劳博是一家创新型生产设备和自动化系统制造商,总部位于德国西南部的明德海姆。“我们的员工可以远程访问客户的机床,这不仅为客户节省了时间,也为我们节省了时间,”格劳博销售总监Christian Müller说,“在熟练工人短缺的情况下,我们的远程维护解决方案无疑提供了重要的支持。这为专业人员节省了大量的旅行时间,他们无需往返工作地点,节省下来的时间可以直接投入到下一项工作中。”
通快是一家位于德国迪琴根的机床制造商,它也依靠远程维护来保证客户的机床正常运行,即使在技术人员短缺的情况下也是如此。通快智能工厂部门主管Alexander Kunz解释说:“通快远程支持允许通快专家连接到客户的机床并找出原因,或通过可视化辅助远程指导客户自己解决问题。”
自动化可弥补技能短缺
数字网络和自动化是企业至少可以部分弥补技能短缺的途径。“非生产性时间,包括寻找货单或拿手推车等活动,约占订单吞吐时间的80%,而数字化则可以节省这些时间。”Kunz解释道。
自动化有助于应对技术工人短缺的问题,因为它简化了许多活动,节省了时间。在许多情况下,即使是很小的自动化解决方案,也能极大地提高生产率。“过去,购买自动化设备往往是为了减少人员。如今,购买自动化设备是因为企业找不到员工。”Kunz总结道。
三班制无人化工作
机床制造商新推出的“按件付费”(Pay per Part)数字化业务模式是一种特殊的解决方案,适用于那些拥有大量订单却苦于人手不足的公司。通快为其全自动TruLaser Center 7030提供了这种模式,”Kunz解释说,“这台机器可以在客户的厂房内操作,但实际上它属于通快银行,并由通快专家在诺伊基希工厂利用特殊技术进行远程操作。然后,用户为生产的每个零件支付预定的单价。这样一来,生产率提高了50%以上,公司可以在无人值守的三班制下生产零件。
全自动设备的应用只是时间问题。格劳博对此深信不疑。Müller说:“今天的机器自动化程度已经比几年前高得多。数字化正在提供积极的支持,并负责某些任务领域。”而在这些领域中,技术工人是短缺的。
人仍然不可或缺
尽管自动化程度很高,但要确保生产顺利进行,人仍然是不可或缺的。德国生产技术学术协会(WGP)主席Jens Wulfsberg教授说:“政策制定者和教育系统需要增加合格工人储备。”
WGP的研究人员最近在斯维林举行的春季会议上敲响了警钟,因为在过去五年中,德国大学工程学专业的新生人数大幅下降。“这反过来又影响了我们的工业,当然,我们的工业已经很难找到足够数量的训练有素的年轻人,”Wulfsberg教授警告说,“这最终会给整个社会带来问题,众所周知,德国的繁荣是建立在制造业基础之上的。
Wulfsberg教授说:“不少企业已经意识到了这个问题,缺乏年轻人才是许多企业面临的最大挑战之一,甚至比能源危机和供应链瓶颈还要严重。”他还认为,企业需要通过采用“真正遵守的价值观体系”来吸引年轻人。
机械工程青年教育与发展基金会管理委员会成员Andre Wilms也坚信,远程维护和自动化等技术解决方案不足以解决技术工人短缺的问题。因此,该基金会将促进该行业专业人员的培训作为自己的任务。
必须提高初始培训和继续培训的效率
“合格的专业人才是技术进步的保障。要想成功实现数字化转型,企业就必须大力加强入职培训和进修培训,”Wilms解释道,“企业开展培训的主要好处在于可以发现和培养年轻人才,并与受训人员建立紧密联系。不过,生产流程自动化等技术解决方案有助于更有针对性地利用企业内部现有的劳动力潜力,并在一定程度上弥补技术工人的短缺。”
来自招聘网络的年轻人才
与此同时,人口结构的变化正在继续扩大技能差距,使问题更加严重。据Wilms称,在未来十年内,达到退休年龄后离开劳动力市场的人数将超过加入劳动力市场的人数。根据北威州技术工人监测机构(Fachkräftemonitor NRW)公布的数据,到2035年,仅此一项就将造成机械工程领域约25%的技术专家缺口。Wilms认为,未来,整个行业都必须承担起培养青年人才的责任。他还提出了一项具体建议:“企业可以越来越多地依靠网络招聘,在自己的网络中推荐自己无法培养的优秀应聘者。这样就能把技术工人留在行业内。”
同时,创新的培训计划有助于确保最前沿的专业知识得到有效传承。为了解决技术工人短缺的问题,“......需要灵活的培训解决方案,以跟上技术的快速发展。”Wilms说。智能工厂中的移动学习(MLS)平台的目的是通过将学员与外部合作伙伴(如机器和软件制造商或内容出版商)聚集在一起,为学员提供第一手知识。学习内容可以根据各公司的具体需求灵活组合和调整。此外,用户还可以导入自己的内容,使用教育创作工具自行创作,或与其他组织共享。Wilms说:“这就确保了公司的初始和继续培训计划能够获得最新的知识,员工可以根据自己的需要接受培训。”
关键生产启动的专业人员
机床制造商也在自行培训机器操作员。Müller说:“在机器操作方面,我们设计了各种培训课程,以尽可能简单、快速、有效和直观地教会操作员操作我们的机器。客户可以从各种模块中为其员工选择合适的培训方案。此外,我们还在不断扩大所有生产工厂的培训部门。此外,格劳博还与客户协调,提供专家来负责关键的生产启动。”
通快则在全球范围内提供与钣金生产相关的所有专业培训课程,包括从零件设计到数字化生产控制的所有内容。去年,这家激光专家还成立了自己的咨询公司Smart Factory Consulting GmbH,为企业建立网络化生产提供支持。Kunz强调说:“这样就可以在不需要雇用额外员工的情况下发挥生产潜力。”
在美国或中国等海外市场开展业务的制造企业往往很难获得合格的技术专家。机床制造商能否为客户提供特殊解决方案,以缓解主要海外市场技术工人短缺的问题?像通快这样的大型国际供应商也会为此提供资源。Kunz说:“我们支持世界各地的公司解决技术工人短缺的问题。”
释放员工能力的软件
例如,用户可以部署通快的Oseon软件,对生产进行数字化规划和控制。Kunz说:“这就解放了员工的能力,因为他们不必再为运输材料等事情操心,”他解释说,“例如,自动导引车的使用可以让公司实现物料搬运过程的自动化。此外,该软件还能让生产人员在平板电脑上清楚地了解工作环境中下一步工作的所有相关信息。这可以减少错误,帮助新员工更快地掌握工作速度。”
企业需要发挥积极作用
格劳博还为国外市场的客户提供与产品相关的培训,“......以便让员工为操作我们的设备做好最佳准备。”Müller解释道。但Müller也意识到,在没有熟练工人的情况下,培训和自动化等技术解决方案只能提供有限的帮助:“当然,我们不能为客户寻找熟练工人,每个公司都必须自己解决这个问题。”
Fraunhofer IWU也有新思路
通过无人驾驶运输系统、布置灵活的生产模块,可生产各种产品;生产规划和控制系统可灵活分配这些模块,并通过生产任务的细分和智能分配,使在小型设备中生产大型部件成为可能:矩阵式生产和SWAP-IT创造了一种生产基础设施,可以高效地生产更小批量的产品。但这还不是全部。当以前的手工操作需要自动化时,这种基础设施还能激发新的工作方式。弗劳恩霍夫InTeleMat项目为不断提高产品质量提供了动力:使企业能够更有效地利用宝贵的人力。
矩阵式生产系统以其灵活性和协调人力、机器和自动化流程的能力而令人信服。弗劳恩霍夫机床与成型技术研究所(Fraunhofer IWU)和弗劳恩霍夫制造工程和自动化研究所(Fraunhofer IPA)在为acatech准备的专业知识中强调了不断变化的条件对生产的影响以及由此产生的行动选择。弗劳恩霍夫机床与成型技术研究所所长Steffen Ihlenfeldt教授说:“我们注意到市场变化迅速且不可预测。因此,生产也必须发生翻天覆地的变化。我们认为,矩阵式或一般而言的灵活生产系统是完美的答案。”在两个正在进行的项目中,弗劳恩霍夫机床与成型技术研究所与合作伙伴一起,正在为未来的柔性生产开发全新的工艺链和员工资格认证方法。
在金融领域,“SWAP”指的是双方通过交换资产或付款流来降低风险的协议。弗劳恩霍夫灯塔项目 SWAP同样关注这一核心理念:当生产设备可以生产多种产品并灵活互联时,由于自动生成的生产订单,整个流程链意外停机的风险很低。
弗劳恩霍夫机床与成型技术研究所在SWAP中发挥着核心作用。它在生产数字化、使用移动机器加工部件以及机器的控制、调节和联网方面贡献了自己的技术专长。在“大型部件”用例中,弗劳恩霍夫机床与成型技术研究所探索了一种全新的工艺链,即使用小型标准机器制造大型工件。根据部件强度和可用机器的考虑因素,对部件进行数字分割,加工成单个部件,使用移动机器进行组装和最终加工。
SWAP可以使用小型标准设备和一台移动式精加工设备生产大型部件
尽管自动化和网络化程度不断提高,但人对于生产率和质量仍然至关重要。由德国联邦教育与研究部资助的InTeLeMat项目(矩阵式生产中的非正式技术辅助学习系统)旨在应对挑战,开发创新战略、工具和方法,使员工能够自信地处理复杂的生产环境。
InTeLeMat是弗劳恩霍夫机床与成型技术研究所、地区工业合作伙伴和研究机构的一项倡议。InTeLeMat的核心关注点是支持员工在工作中持续、独立地获得资格和能力。量身定制的辅助系统是正在开发的解决方案之一。
SWAP和矩阵式生产的设计最终是以人为本的:人的创造力和灵活性是不可或缺的,在复杂的生产系统中,人需要支持才能更好地发挥自己的优势。当企业耗尽熟练工人时,对单调和体力要求高的任务实现自动化的需求就会越来越大。弗劳恩霍夫机床与成型技术研究所正在研究实现这一目标所需的辅助流程和IT解决方案。
来源:荣格-《国际金属加工商情》
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