Volvo 集團 是全球技術最頂尖的卡車、巴士、營造設備與工業引擎製造廠商之一。這家跨國企業在全球 18 個國家/地區設有生產廠房,員工總數逼近 10 萬人,因此需要嚴謹的供應鏈最佳化技術,並且對營運效率有無止盡的追求。為了因應客製化組態與經常改變的客戶需求,製造流程的彈性與靈活性便顯得相對重要。

有鑑於 Volvo 集團2018 年的卡車訂單數達到 26 萬輛,轉型的重要性更不在話下。。為因應這不斷擴展的商業版圖,Volvo 正積極進行重大的數位轉型 與工業 4.0 計畫,重新思考如何藉助現有及新興的技術提升其實體流程、產品與人員作業效率。 

挑戰

Volvo 透過差異化策略,成功地在品質與工程卓越性上將對手拋在腦後。在今日快速變遷的市場中,客製化儼然成為全新的標準。隨著產品日趨複雜且組態獨特性變化加速,該集團勢將迎來全新的品質保證挑戰。

「Volvo 引擎非常精密,光是一個廠房就有包含 4,500 個不同的引擎衍生資訊,而整個廠房用來參照的衍生資訊則是高達 13,000 個」,Volvo 製造技術經理 Geoffrey Blanc 解釋。

為了控管與確保引擎品質,Volvo 生產廠房必須進行嚴謹的品質檢查,並由 Volvo 最資深的技術人員來負責執行。在單一廠房裡,每一具引擎都需經過 40 道檢查,搭配 200 個可能進行的品質保證 (QA) 衍生性檢查項目,而這些程序必須在 8 分鐘內由 QA 站點全部完成。

要針對這些複雜的檢驗程序訓練新手操作員需要花費五個禮拜的時間,這對營運整體品管成本來說負擔不小。這項勞力密集的流程採紙本作業方式,不但為操作員帶來瑣碎的負擔,還需要動用許多人力及物力定期更新、列印與散發 QA 紙本資料。

沒錯,我們的挑戰就是要建立並維護一致的資料流程與系統關聯,以提升整體價值鏈的營運效率。「如大家所知,卡車市場經常受到各種變動因素影響。對我們而言,廠房的營運彈性意味著我們必須以最快速度調整生產排班以滿足市場需求。」Volvo 集團製造創新與技術經理 Bertrand Felix 這樣表示。

Volvo 嘗試與一家現有的擴增實境 (AR) 供應商合作以提升引擎品質控制流程,卻發現該公司無論是技術還是服務皆無法因應應用程式、流程與所需的使用案例進行有效的整合及擴充。

當他們開始尋求其他替代解決方案時,發現靈活的支援服務才是因應工程與上游製造流程裡不斷上升的產品複雜度與客製化組態需求,乃至於因應全球營運需要進行擴充的關鍵法寶。

解決方案

Volvo 集團工廠員工

Volvo 之所以選擇與 PTC 合作,並非單純因其一流的 Vuforia 企業擴增實境 套件功能,更是因為其端對端解決方案有能力建立 digital thread並進行擴充所致.對於 PTC 來說,整合價值鏈裡一系列產品與製造生命週期解決方案的能力,才是其從眾多競爭者中脫穎而出的關鍵。

Volvo 同時導入了 ThingWorx 工業物聯網平台 (IIoT) 以整合跨多個軟體系統的資訊 (包括來自Creo 引擎電腦輔助設計 (CAD) 迭代、下游Windchill 產品生命週期管理 (PLM) 與其他製造營運技術與商業系統的工程更新),進而推動即時資料同步性。

「Volvo 集團卡車營運中心架設了許多自家開發的執行系統,因此我們必須整合一切功能,而我們決定在重要的連線上盡可能採用 ThingWorx 進行,最終讓整個營運實現數位化線程目標」,Blanc 表示。

最後,這項由 digital thread 所提供的單一資料來源,將透過擴增實境鏡頭遞送,確保 QA 員工以幾近即時的狀態存取並檢視最新的引擎組態及支援材料。

透過Vuforia 擴增實境體驗,操作員可以快速地回憶最新的 3D 組態,減輕從繁雜的紙本資料中翻找的麻煩,為生產力、品質控制與整體流程效率帶來更多好處。擴增實境解決方案可透過混合實境提供,後者直接將 3D 資料與 QA 詳細資料層疊在實體引擎上,並使用電腦視覺追蹤與定錨內容。

此解決方案除了能夠免除紙本作業方式的成本與風險之外,還能讓 QA 技術人員透過擴增實境體驗捕捉到特定瑕疵,,並將這些瑕疵回傳到上游流程以提升工程與製造流程.

此雙向資料共享機制有助於即時分析瑕疵,進而提升 Volvo 的品質與產能。digital thread 機制所創造的反饋迴圈能提供及時的營運見解並擷取重要的意見反應以提升未來的引擎設計,進一步為 Volvo 創造更不凡的品質與工程卓越性。

後續步驟

Volvo 在先導階段導入擴增實境並透過 digital thread 與其他 PTC 技術進行整合,從取代紙本作業程序到革新人員訓練與賦能,即將為整個企業帶來煥然一新的面貌。在總共 20 個廠房裡,每個廠房預計將設立 5 個品管站點,Volvo 預計每年每站點將省下數千歐元成本,並藉由擴增實境帶來人才招募優勢,協助 Volvo 更接近0 PPM (百萬分之一) 品質目標。

Volvo 藉由數位化線程及 PTC 解決方案,不但得以最小成本獲得無限的使用案例,多項商業成果亦將協助推動範圍更加廣泛的數位轉型計畫: 

  • 藉由 QA 流程數位化提升營運效度與成本效益

在以往,Volvo 需要一天以上的時間,在所有的工作站與廠房設施中進行全新引擎的反覆運算,才有辦法更新及驗證引擎組態及 QA 檢查清單。在導入數位化線程及擴增實境之後,現在不到一小時就搞定了。

  • 大量減少訓練時間,輕鬆消弭勞工技術落差

透過擴增實境技術,品管操作人員的訓練只需兩個禮拜不到的時間即可完成。由於重要人員能夠快速上線工作,Volvo 得以更彈性靈活地回應變動快速的市場與客戶需求。

  • digital thread 機制透過擴增實境開啟了無限的使用案例

Volvo 近期內打算對多個廠房導入使用擴增實境技術的 QA 流程,因此此刻正積極地對價值鏈開發新的使用案例。當中包括生產線上的逐步裝配指示、工廠設備維護的服務指示,以及建立整個價值鏈的即時營運見解與 KPI 指標。

"我們正透過各種 ThingWorx 與 PTC 解決方案,將實體世界的資料與數位世界的決策流程進行串連以交叉運用。"
Volvo 集團製造創新與技術經理 Bertrand Felix

PTC 技術及解決方案

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