源自德國現代化工廠設計的卓越電動汽車
Günther Schuh 是德國亞琛工業大學 (RWTH Aachen University) 的教授,他曾因與 StreetScooter GmbH 公司合作引起轟動,現在,他與電動汽車公司 e.GO 開啟了新的合作。e.GO 公司位於德國亞琛,批量生產一系列的電動汽車,同時也是現代化工廠設計的先鋒,並積極嘗試新的業務模式:其智慧工廠和單一數位平台可使所有建築承包商同步介入工程。
幾十年來,亞琛工業大學一直是德國汽車工業的搖籃。那些才華橫溢的工科畢業生在獲得學位後,通常會去Audi、BMW或其他公司工作。現在,亞琛工業大學有了自己的汽車製造商 e.GO Mobile AG,公司位於亞琛工業大學校園內,旨在為普通大眾提供能負擔得起的電動汽車。這一新創公司擁有 500 名員工,為市區使用者生產 e.GO Life 小型電動汽車,此外他們還生產一款名為 e.GO Mover 的小型電動客車。
「我們不只是生產汽車;我們將工廠也視作產品,」Matthias Bertling 說道。Bertling 曾擔任亞琛工業大學機床及生產工程實驗室 (WZL) 的經理,現已加入 e.GO 擔任工廠規劃高級經理,負責公司的工廠設計。他說,這是「目前市場上最現代化的工廠設計方法。」
在短短兩年內,e.GO 在亞琛建立了兩個工廠,同時還在工廠裡開發車輛和工藝流程設計。目前,正在建設中的第三家工廠的設計也具有極高的靈活性。這種靈活性透過雲端式 BIM 模型來實現,該模型將參與建設的所有承包商彙總在一起,專家稱之為「整合式工廠模型」。
三從 2D 到 3D
目前的工廠配置仍主要依據的是 2D 圖面。分包商通常不會整合到數位模型中,即使整合,他們也只是作為其中的預留位置而已。建築物、機械電氣和管道 (MEP) 工程或基礎建設也很少或根本不予考慮,儘管這些資料很容易獲得。
e.GO 並沒有使用這一過時的模型,而是希望從根本上改變它的工藝流程和作業流程,以減少設計和實作時間,從而縮短產品的發佈時間。所有參與建設的公司都將在設計中發揮作用:從建築師、工廠規劃師、建築公司、裝配專家到消防專家和各個管理部門。設計、資料和 (有關成本、供應商、材料、佔地面積等) 資訊都可以在整合式工廠模型中找到。承包商像軟體開發商一樣,會在處於設計階段時每三週開一次會,將最新資訊放入中央模型中,對資料進行比較並交換資訊。
e.GO 的整合式工廠建模依賴於 Autodesk 的跨建築設計、機械工程、基礎建設和 MEP 等學科的互連軟體工具。Revit 用於建築物和 MEP 的設計,AutoCAD 和 Inventor 則協助建立工廠庫存模型 (例如機器)。最重要的是,Infraworks 可以繪製出周圍環境圖,建築承包商可以用 Navisworks 進行碰撞測試。連接專家規劃各個部分的協調模型可以在 VRED 中具象化體現。BIM 360 平台提供中央資料儲存和評價功能,而 Vault 則對資訊進行管理。
覆蓋工廠生命週期的單個資料模型
「透過這種整合式工廠設計,我們可以節省 35% 的總成本,」Bertling 說道。「我們可以在早期階段發現錯誤,並且大大減少了設計和營造的時間。」不過這並不意味著一旦工廠投入生產並開始運作,中央資料模型就變得多餘了;這一模型在工廠從設計、建造到運作的整個生命週期中始終是工廠的一部分。如果要規劃更多工廠,甚至可以複製這一模型。
「我們不再將工廠設計視為一個在生產線啟動並運作後即告完成的專案,」Bertling 表示。「相反,我們認為工廠是不斷變化的。」公司的目標是將即時資料整合到數位模型中,在現場或遠端監控工廠並進行必要的改進。這一過程透過 5G 技術實現。e.GO 是第一家將 5G 技術整合到工廠的汽車製造商。e.GO 沒有滿足於「詳細等級 (LOD) 500」,而是更進一步,將這一即時傳輸稱為「卓越等級」。
首個 e.GO 工廠現已成為旗艦工廠,它每年接待一萬人次來訪,其中許多是知名汽車品牌的高級主管和經理。亞琛的另一家公司 Onefactory GmbH 也計劃同 e.GO 那樣,進行專業的市場推廣並提高國際間對整合式工廠建模概念的認識。此舉必將激發汽車產業以外的製造商的興趣。