智能制造從自動化生產的階段開始就與汽車制造有著緊密的聯(lián)系:誕生于汽車制造行業(yè)的自動化流水線這一經典生產模式被廣泛運用到各個制造行業(yè)中,伴隨著配件標準化、模塊化生產等多種先進工藝的成熟運用,整個制造業(yè)都在大跨步前進。而隨著制造工藝的進步、生產效率的提升帶來的成本降低,汽車?過去被認為是奢侈品的商品也逐漸進入千家萬戶,成為人們出行的代步工具,并在未來可能成為移動智能終端,連接人、車、生活。
汽車制造行業(yè)先天的高度自動化生產體系成為智能化落地的理想溫床,同時智能制造亦是在汽車的自動化生產基礎上進行了更縱深的拓展。但是,智能制造又不等同于自動化?!拔磥淼闹悄苤圃觳辉偈呛唵蔚娜斯ぬ娲菍⒂|發(fā)柔性化、定制化、分布式的生產方式進行變革,以智能制造生產智能產品、提供智能服務,實現(xiàn)價值鏈的雙向傳導,形成跨界融合、密不可分的制造網、服務網和價值網。”近日,北京奔馳汽車有限公司技術維護總經理兼業(yè)務信息安全官郭東棟先生在接受本刊采訪時表示。一直以來,在推進智能制造的應用方面,北京奔馳可謂不遺余力。
郭東棟先生
北京奔馳汽車有限公司技術維護總經理兼業(yè)務信息安全官
“智能制造是一種思想而非一門技術?!惫鶘|棟如是說。在他看來,智能制造的實質是信息技術與制造技術的深度融合、生產組織方式與商業(yè)模式的創(chuàng)新變革。智能制造發(fā)展需經歷自動化、信息化、互聯(lián)化和智能化四個階段,每一階段都對應著智能制造體系中某一核心環(huán)節(jié)的不斷成熟。此外,對于未來汽車發(fā)展策略以及智能制造產業(yè)鏈,他還帶來了哪些思考?讓我們一起走進本期會客室,聽聽北京奔馳與轉型智能制造的故事。
100萬輛,一次飛躍
2020年是不同尋常的一年,新冠肺炎疫情的爆發(fā)掣肘了眾多汽車制造企業(yè)的生產,而就在2020年收官之際,在實現(xiàn)累計第300萬臺發(fā)動機與第300萬輛整車相繼下線后,北京奔馳又創(chuàng)造了年產量突破60萬輛的歷史新高,并實現(xiàn)連續(xù)11年保持快速增長,不僅為北汽集團2020年經營工作的順利完成與高質量發(fā)展做出了切實貢獻,同時也進一步推動了梅賽德斯-奔馳在華業(yè)務的穩(wěn)步發(fā)展。
這一切,離不開北京奔馳對于生產制造的不斷精進。以北汽集團“高、新、特”戰(zhàn)略和戴姆勒集團梅賽德斯-奔馳乘用車的“2039愿景”為指引,北京奔馳堅持柔性化、數(shù)字化、高效、可持續(xù)的發(fā)展模式,加速轉型升級,而在2020年正式投產的順義工廠堪稱北京奔馳全面發(fā)力智能制造與綠色制造的最佳縮影。
郭東棟告訴我們,北京奔馳的順義工廠對標的是作為梅賽德斯-奔馳未來生產基地藍圖的“56號工廠”。據悉,奔馳56號工廠大量使用了AGV裝配線,在MO360體系的應用協(xié)助下,可以實現(xiàn)無軌裝配工位,無軌自動運輸,并與自動揀貨、DTS拉料系統(tǒng)相匹配使用,可實現(xiàn)多種車型混線生產。其不僅可以保證大規(guī)模生產,同時又能保障產品質量并能降低生產成本。
圖源:北京奔馳
順義工廠將梅賽德斯-奔馳乘用車生產運營360數(shù)字化生態(tài)理念貫穿于生產體系與質量管理中,形成全方位數(shù)字化、高度柔性化的生產模式。得益于此,順義工廠可高質量、高效地生產包括新能源車型在內的多款梅賽德斯-奔馳產品,充分滿足多樣化的市場需求。借助智能化,北京奔馳在產量的提升上獲得了大躍進?第一個100萬輛生產耗時10年,第二個100萬輛則花費了3年,第三個100萬輛僅用了22個月。“北京奔馳在今年將繼續(xù)加大投入,引進更加先進智能的工藝、設備與系統(tǒng),進一步在生產制造與質量管理兩個層面提質增效,為產品提供堅實的品質保障?!惫鶘|棟分享道,“相信在不久的將來,北京奔馳將會迎接下一個100萬輛?!?/p>
工廠智能化改造中的挑戰(zhàn)
汽車制造企業(yè)的智能化改造,不只是一場機器的變革升級。作為智能制造技術的關鍵內核,智能化改造正成為制造企業(yè)轉型升級的必經之路。如何從設備智能化著手,打通生產的各個環(huán)節(jié),逐步向智能工廠、數(shù)字工廠方向過渡,是每家加入智能制造大洪流中的制造企業(yè)必須直面的課題。
當然,企業(yè)在智能化的進程中面臨著眾多的挑戰(zhàn):首先,在一些大型設備或項目中需要接入很多外部設備,有時設備集成商無法選擇所接設備的接口類型,導致控制方案復雜且穩(wěn)定性降低,廠家之間的兼容性問題凸顯;其次,在兼容性問題解決以后,軟件處理性能和編程方式的一致性需要一個開放且標準的生態(tài)體系來完成;此外,越來越多的項目既需要IT的數(shù)據處理能力,又需要OT穩(wěn)定實時的高精度加工功能,同時可能還需要整合運動控制、機器視覺、機器人等功能,技術的融合顯得尤為重要。
在郭東棟看來,工業(yè)大數(shù)據分析是智能制造的基礎,也是支撐未來制造智能化的重要方向。加強大數(shù)據方法論的研究,開發(fā)出可以用于制造過程分析的算法和平臺,才能真正推動制造技術的進步?!半S著汽車制造行業(yè)智能化建設的不斷深入,網絡隱患與安全威脅是繞不開的話題,我們需要提前布局建設工業(yè)信息安全體系,加強信息安全意識管理,實施終端防御和部署網絡隔離?!惫鶘|棟提醒道。
在談及汽車制造技術的智能化升級對人員帶來的變化時,郭東棟表示,雖然隨著勞動力成本上漲,工業(yè)機器人迎來了順勢發(fā)展的良機,未來機器人會更加專業(yè)化,分工更加明確,并且與3D打印、工業(yè)VR等充分結合,形成相互協(xié)作、共同分享的新模式。“但機器只能是機器,智能產業(yè)的發(fā)展可能會有一部分行業(yè)的崗位消失,與之相伴的是新的行業(yè)和大量新增的崗位,人應該去做更有價值的事情。智能制造產業(yè)未來發(fā)展的模式,應該是人機協(xié)同、相互促進,而不是簡單的機器取代人?!?/p>
汽車“智”造的未來機遇
當下,正值新一輪科技和產業(yè)變革方興未艾,新一代信息技術與制造技術進一步融合,汽車正在從典型的代步工具,逐步演變?yōu)闄C電一體化、智能網聯(lián)網化的高科技產品,并呈現(xiàn)出與能源、材料、電子、信息等產業(yè)緊密相連、協(xié)同發(fā)展的大趨勢。在產業(yè)融合的大背景下,以智能網聯(lián)、人工智能、大數(shù)據等新一代信息技術為要素的智能制造轉型聚焦全過程數(shù)據采集和全生命周期管控,推動實現(xiàn)各業(yè)務的高度協(xié)同,實現(xiàn)生產效率和產品品質的大幅提升,推動汽車制造業(yè)逆勢增長。
此外,隨著新一代信息技術的應用,汽車裝配流水線變得越來越柔性化,大規(guī)模個性化定制生產的模式越來越受歡迎?;跀?shù)據統(tǒng)計,整車制造、發(fā)動機制造和零部件制造三大細分行業(yè)紛紛在采購協(xié)同平臺應用、實現(xiàn)供應商信息集成、用戶參與的協(xié)同設計、個性化定制平臺應用和AR/VR技術的產品虛擬體驗等領域均進行了探索和部署。
而在汽車電氣化變革的背景下,企業(yè)也需要把握住機遇。我國新能源汽車產業(yè)正在以飛快的發(fā)展速度不斷取得進步,但眾多制造企業(yè)在制造價值鏈高端進軍的過程中卻遇到不少難題。例如,新能源汽車與傳統(tǒng)汽車制造工藝最大的差別集中在動力總成部分,作為“德國工業(yè)4.0”與“中國制造2025”的踐行示范,北京奔馳在動力電池工廠的建設中,大量應用高度靈活的數(shù)字化和智能化生產方式,引領產業(yè)升級變革。通過智能化的生產設施,提升生產線自動化率?!捌囍圃焓侵圃煨袠I(yè)皇冠上的‘明珠’,國內車企在生產管理方面需要形成智能制造的戰(zhàn)略規(guī)劃,通過技術革新把握住新能源戰(zhàn)略轉型的窗口期。”他說道。
結語
當前在電動化、智能化、網聯(lián)化和共享化汽車產業(yè)變革趨勢的引領下,汽車制造業(yè)開拓探索出一條以用戶需求驅動、模塊化設計、智能化生產、協(xié)同化運作為特征轉型發(fā)展道路,汽車行業(yè)格局正在重構。
“文明的建立不是機器而是思想,一個新時代的創(chuàng)建,不僅僅是智能制造相關技術的發(fā)展,而是因為大家心中有著智能制造的思想?!辈稍L的尾聲,郭東棟的深刻總結讓我們再次對智能制造的未來充滿期許,也期待能為讀者們帶來一些借鑒意義。
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