工业4.0：汽车涂层技术的最新进展
作者：J-Co America, Troy, MI
工业4.0对制造商如何在每个阶段重新思考其生产流程产生了巨大影响。高度创新的趋势和对发展的新需求促使许多行业参与者对汽车涂料厂系统的开创性解决方案进行了研究和开发。事实上，随着新的工业4.0概念的推出，其目标是开发设备，这些设备随着时间的推移将提高效率，并将积累的数据反馈给系统，从而使技术变得“更智能”。“智能喷漆车间”系统已然推出，Geicotaikisha便是引领这一进程的公司之一。
智能喷漆车间
智能喷漆车间项目是一套备受赞誉的解决方案，代表了Geicotaikisha的创新理念。这套革命性喷漆系统于2016年引入市场，旨在为客户提供革命性的解决方案，为绿色地带或棕色地带项目（翻新）提供高效、及时的喷漆交付。它是一个完整的360度联动生产系统，是一个从一开始就提供高性能效率、安全性、质量、成本效益和环保性的车身喷漆系统。
智能喷漆车间由六个战略解决方案体系组成，Geicotaikisha将其视为希腊神殿。其地基通过智能设计建构，所有的一切都依赖于它。寺庙的四根柱子代表了公司工作的实际重点主题。它们反过来又支持了它的屋顶——J-Suite系统——设施或工厂的“数字双星”，它使所有这些要素得以实现适当控制、规划和整合。更详细地说，这些是：
1. 智能设计（寺庙地基）-由Geicotaikisha内部开发，其目标是创建一个灵活且适应性强的基于Web的平台，从而大大减少客户的车身喷漆交付时间。实际上，该系统从一开始就与客户合作，并且可以随着项目和规格的发展而进行调整。系统中的自适应三维图形有助于可视化工厂的发展及了解其组件的相互关系，使公司能够从一开始就规划和绘制工作流程。另一个独特的特点是，系统将直接与供应商联系，预先输入材料规格和成本信息，因此，随着设计的更改，所有这些元素也会实时重新计算。使得客户能够定制设计、密切监督预算并控制交付时间。
2．物联网系统（庙柱I）—-物联网系统允许工厂使用模拟和虚拟现实过程来收集和分析信息（智能工艺优化），通过无线技术对车身进行物理定位，并与工人进行沟通，接收反馈，使操作更加高效。由于能够处理大数据，该系统允许Geicotaikisha为新工厂中的设备和工作流程建立基础设置。事实上，当设备仍在交付和安装时，工厂内每个元件的装配就已经设置完成了，因而节省了时间，新工厂可以在最小延迟交付可能性的条件下运作。
此外，喷漆过程中不同元素之间的连续通信——烤箱、空气质量、应用程序等等——可以使系统自动调整或通知操作员进行干预。
3.生产灵活性（庙柱II）-—通过这一支柱向客户提供的三项关键技术包括：1）ELastic ENergy Ecology(ELENE)，基于生产需要来轻松调整喷漆柜的通风和操作的系统；2）J-Hive，一个紧凑的八边形定制喷漆柜；3）智能传送带（AGV），一个在车间内移动车体的自动传输技术。
为了满足多变的消费需求，定制和改变生产模式在行业中变得至关重要。智能喷漆车间提供的技术，使工厂能够适应不同的生产要求和实现大规模定制。设施要具有灵活性，以便易于对工艺进行重新配置。通过新的数字连接技术，Geicotaikisha使这一点变得更为可行。例如，数字链接系统使客户能够轻松地模拟不同规格和要求的效果，然后通过模块化布局实现这些效果，这有助于轻松调整生产线，与线性生产工作流程背道而驰。这也使得车间可以在不影响生产的情况下，方便地移动车身外壳进行修补工作。
更重要的是，智能喷漆车间是一个完全自适应的系统，能够在收集数据时自动预测、学习和调整参数和运行模式。
4.智能车间管理（庙柱III）——自然，不同的操作条件和生产模式的变化会对组件造成不同的压力。为了解决这一问题，Geicotaikisha开发了一系列系统，使建立维护和操作复杂生产设施所需的各种通信结构成为可能；允许人和机器持续协作，并监视工厂操作的工具，以帮助生产过程平稳运行，通过自诊断功能识别可能危及生产过程的任何异常。以及，资产使工厂经理有能力确保质量和有效地诊断潜在问题，让这些问题可以很容易和及时地纠正。
开发智能喷漆车间的目标之一是赋予员工权力。该系统允许技术人员提高技能，利用和分享他们的经验，使他们能够借助突破性的数字技术，在设计阶段和运行阶段，提供包括可穿戴设备等在内的帮助，使他们能够最大限度地发挥和加强自己的作用。例如，质量控制，这不仅仅是一个缺陷识别的问题。相反，它涉及到通过一个增强的现实面板自动将这些缺陷信息联网到操作员，然后在纠正过程中将评估结果输入合并到变量中。值得注意的是，新技术也为劳动力提供了额外的安全保障。
5. 智能能源管理系统（庙柱IV）——它是一套控制能源消耗的技术产品，可根据生产能力进行调整。这包括VOC智能传感，它可以对新鲜空气供应和干燥过程进行复杂的控制，从而显著降低能源消耗并增强灵活性。客户可使用的另一种技术是J-Power，该软件可设计允许当地能源供应商的数据被输入，并不断适应要求和新数据的变化。这样做，可以监控和调整整个工厂的能源使用情况（包括维护间隔和部件更换计划），帮助实现性能最大化、确保可持续性和成本最小化的解决方案。
6. J-Suite (寺庙屋顶) - 该车间的大脑和中央操作系统是一个虚拟的“化身”或信息中枢，确保一切有效运行。从工厂的规划阶段开始，J-Suite应用模拟技术，借助定制制造执行系统协助调试和实施过程。这可以从一个“零状态”模拟开始，允许公司在没有任何延迟的情况下使车间投入生产。该系统收集和分析来自传感器和可穿戴设备的大量数据，“学习”在各种情况下采用最佳行动方案，并随着时间的推移提高工厂效率和性能。J-Suite可以轻松进行调整，以适应新的生产和定制的需求。基于它的“学习”机制，该系统随后可按照对生产最有效的模式进行自动调整，从而在交货时间和节能等方面进行优化。
实施
从历史上看，大型制造商在实施和测试如智能喷漆车间这样的生产模式时，会显得犹豫不决。事实上，规模较小的制造商会更愿意这样做，从而为创新铺平道路。如今，J-Co America却正在被广泛接受，市场压力使得所有参与者都能对数字连接系统所能带来的好处做出积极响应。各公司都看到了用新的系统优化生产流程使商业智能化所带来的好处，以及像智能喷漆车间这样的产品如何实现人与机器之间协作最大化为工厂带来的价值。它不仅仅只是降低成本，还给节能、维护、质量、灵活性和上市时间各方面带来好处。为此，J-Co America公司正以创纪录的时间建设未来的汽车车身喷漆车间。过去开发一种新的生产模式需要四年时间，但随着智能喷漆车间等技术和产品的进步，对于复杂的工厂来说，现在最多只需要18个月便可完成。在几年前，这仍是一个不太可能实现的目标。
持续长时间的研究和高水平的工程设计、下一代的技术、激情和承诺，使智能喷漆工厂项目在2017年的Surcar Cannes上获得了著名的创新奖，这是在汽车车身喷漆“奥运会”上获得的行业最高荣誉。
欲了解更多信息，请访问www.geicotaikisha.com。
