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2017年的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)剛結(jié)束不久，這場(chǎng)全球工業(yè)領(lǐng)域的盛會(huì)刷新了展會(huì)歷年的參觀人數(shù)之最，而其中中國(guó)成為這次展會(huì)外國(guó)參展商和參觀人數(shù)的領(lǐng)跑者，僅參觀人數(shù)就高達(dá)9000人，可見國(guó)內(nèi)制造業(yè)對(duì)于工業(yè)4.0發(fā)展的關(guān)注。

漢諾威工業(yè)博覽會(huì)是全球機(jī)械工程行業(yè)最大的盛會(huì)，也是工業(yè)4.0概念的提出者。而從今年的展會(huì)中發(fā)布的數(shù)據(jù)來看，工業(yè)4.0如今已經(jīng)成功度過了試用階段，并且已在應(yīng)用中創(chuàng)造真正的價(jià)值。

以目前的汽車行業(yè)為例，在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)快速發(fā)展的助推和企業(yè)對(duì)提升生產(chǎn)效率、改善生產(chǎn)品質(zhì)需求的雙驅(qū)動(dòng)下，目前國(guó)內(nèi)一些汽車工廠已經(jīng)邁向了“智”造級(jí)的世界領(lǐng)先水平，并且已經(jīng)在工業(yè)4.0的概念下受益。在這方面，今年迎來20歲生日的上汽通用早已走在了前列。

從“制造”到“智造”，工業(yè)以太網(wǎng)全面應(yīng)用

上汽通用凱迪拉克金橋工廠和上汽通用武漢二工廠都是中國(guó)目前最先進(jìn)的汽車制造工廠之一，代表了當(dāng)今汽車制造的全球領(lǐng)先水平。從過去的生產(chǎn)大部分依賴人力操作設(shè)備，到人力逐漸被自動(dòng)化設(shè)備取代，再到如今生產(chǎn)管理的智能化、物聯(lián)網(wǎng)化，這兩座 “智”造級(jí)工廠可以說是上汽通用這二十年在中國(guó)由制造到“智”造的見證者。

它們能達(dá)到“智”造級(jí)的高度一方面源于，在過去汽車工業(yè)發(fā)展最迅速的二十年中，上汽通用通過采用先進(jìn)的GMS通用全球制造體系，結(jié)合國(guó)情和企業(yè)特點(diǎn)，對(duì)在國(guó)內(nèi)推出的產(chǎn)品進(jìn)行平臺(tái)化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)各平臺(tái)產(chǎn)品的兼容性，總結(jié)了各工廠在自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)化建設(shè)方面的經(jīng)驗(yàn);另一方面源于一張網(wǎng)的布局，工業(yè)級(jí)全以太網(wǎng)。凱迪拉克金橋工廠和武漢二期工廠都是通用全球體系中首批全面應(yīng)用工業(yè)級(jí)全以太網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的智能工廠。

工業(yè)以太網(wǎng)是智能工廠核心，如果說第三次工業(yè)革命的自動(dòng)化，僅是將生產(chǎn)操作設(shè)備作為對(duì)象，讓數(shù)控信息技術(shù)得到應(yīng)用。工業(yè)4.0就將信息技術(shù)的應(yīng)用大幅擴(kuò)大，進(jìn)而衍生出“智能工廠”的概念，它的關(guān)鍵技術(shù)是信息技術(shù)的快速交換、處理，而工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)就是目前全球公認(rèn)的局域網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的最佳選擇方案。具體而言，智能工廠不僅是生產(chǎn)的自動(dòng)化，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控制程，確保生產(chǎn)順暢，還可協(xié)助制造業(yè)者整合各廠生產(chǎn)管理、物流管理及倉(cāng)庫(kù)管理，實(shí)時(shí)匹配產(chǎn)能的需求與規(guī)模，避免大興土木，同時(shí)迅速提高產(chǎn)能，滿足客戶定制化訂單的實(shí)時(shí)生產(chǎn)需求。

具體到汽車領(lǐng)域的智能工廠，我們可以拿凱迪拉克金橋工廠和武漢二期工廠的一些工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)布局的案例來說明工業(yè)4.0是如何將信息技術(shù)的應(yīng)用大幅擴(kuò)大，從而將傳統(tǒng)的工廠制造變?yōu)?ldquo;智”造。

自動(dòng)化、以太網(wǎng)布局齊發(fā)力，全球領(lǐng)先的“智”造工廠

如果說一家汽車智能工廠的硬件是自動(dòng)化設(shè)備(焊接機(jī)器人、抓取機(jī)械手臂、AGC物料配送機(jī)器人等)的投入數(shù)量的話，那么軟件就是能讓這些自動(dòng)化設(shè)備的工作節(jié)拍、物料的投遞根據(jù)生產(chǎn)的需求，進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)化控制，協(xié)同工作，讓工廠能根據(jù)市場(chǎng)變化而進(jìn)行精確生產(chǎn)管理的工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)布局。

這樣的案例我們?cè)趧P迪拉克金橋工廠的汽車四大工藝生產(chǎn)車間可以看到很多。比如在車身車間，過去工人搬運(yùn)沖壓鈑金、扛著焊槍操作的畫面已經(jīng)遠(yuǎn)去，取而代之的都是391臺(tái)聯(lián)網(wǎng)化的AGC鈑金焊接件投遞機(jī)器人、自動(dòng)化抓取手臂，柔性的焊接機(jī)器人在井然有序工作的畫面。

通過工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)的控制，可以根據(jù)市場(chǎng)對(duì)凱迪拉克車型的訂單，來決定每天對(duì)車身車間投遞多少板材來沖壓鈑金件，AGC物流機(jī)器人則根據(jù)沖壓件的數(shù)量來決定運(yùn)輸?shù)乃俾屎蛿?shù)量到焊接生產(chǎn)線，而焊接機(jī)器人則根據(jù)運(yùn)送物料的多少來決定焊接的時(shí)間。

傳統(tǒng)工廠，工人們手扛焊槍

凱迪拉克金橋工廠車身車間機(jī)器人在焊接車身

物聯(lián)網(wǎng)化、智能化的車身車間也讓生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了最大化的柔性化，車間柔性化生產(chǎn)可以減少?gòu)S房和設(shè)備的投入，讓傳統(tǒng)的平臺(tái)化生產(chǎn)概念在金橋這座工廠變成過去式。凱迪拉克金橋工廠的車身車間可以最大支持7種車型共線生產(chǎn)，是業(yè)內(nèi)自動(dòng)化柔性最大的工廠之一，它的出現(xiàn)也為國(guó)內(nèi)其他汽車企業(yè)在車身制造領(lǐng)域向“智”造轉(zhuǎn)型提供了參考的模板。

比如在總裝車間，總裝車間是最能評(píng)估一家汽車廠生產(chǎn)線智能化的地方，總裝生產(chǎn)線的節(jié)拍決定了一座工廠最終的產(chǎn)能。傳統(tǒng)總裝車間在受到人工操作效率、車間物流供給效率的影響，每小時(shí)僅能裝備25臺(tái)車左右。

傳統(tǒng)總裝車間的人工裝配工位

而在凱迪拉克金橋工廠的總裝車間，零配件的物流已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高度的物聯(lián)網(wǎng)化，GVC運(yùn)輸機(jī)器人、總裝機(jī)械手臂等自動(dòng)化設(shè)備之間可以相互“交流”，它們之間信息的“交流”則通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。在這座總裝車間，底盤拼接可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡航裝備，座椅、輪胎、車門系統(tǒng)、輪胎這些大件都能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)線輸送，自動(dòng)上線率達(dá)到了70%，而輸送的速率、裝配的節(jié)拍則通過以太網(wǎng)的控制去根據(jù)市場(chǎng)訂單來決定。

高度的智能化讓金橋這座工廠的生產(chǎn)節(jié)拍可以達(dá)到每小時(shí)生產(chǎn)65臺(tái)車的產(chǎn)能，相比傳統(tǒng)生產(chǎn)線提升了2倍多，讓一輛車的總生產(chǎn)周期縮短到了15小時(shí)左右。

這條自動(dòng)化總裝線還有一個(gè)特點(diǎn)就是它的柔性能夠支持7款不同車型的裝配，而且通過業(yè)界領(lǐng)先的智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可追溯每一個(gè)關(guān)鍵螺栓、螺母等緊固件的扭矩信息，構(gòu)建起世界級(jí)數(shù)字化裝配體系，讓每一輛車的裝配環(huán)節(jié)都可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、追蹤以及后期產(chǎn)品售后管理，即節(jié)省了產(chǎn)線設(shè)備的投入、也為生產(chǎn)和售后管理提供了快速查詢的數(shù)據(jù)庫(kù)。

凱迪拉克金橋總裝生產(chǎn)線為快速發(fā)展中的自主品牌們提供了一個(gè)快速提升裝配產(chǎn)能的樣板，也指明了一個(gè)方向：提升產(chǎn)能不只是靠新建廠房來解決，也可以通過對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)線進(jìn)行智能化改造來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，即節(jié)省土地和廠房的投入，也節(jié)省人力成本的開支，同時(shí)大大提升產(chǎn)能。

凱迪拉克金橋工廠的自動(dòng)化總裝車間

凱迪拉克金橋工廠開啟了上汽通用的“智”造時(shí)代，為后續(xù)的新建工廠中“智”造的體系提供了參考的依據(jù)，比如同樣布局了工業(yè)級(jí)全以太網(wǎng)的通用武漢二汽工廠，在自動(dòng)化設(shè)備的投入上甚至超過了目前的金橋凱迪拉克工廠。上汽通用凱迪拉克工廠是首批汽車行業(yè)工業(yè)4.0概念的受益者，在生產(chǎn)效率的提升、單車生產(chǎn)能耗的精細(xì)化管理(能耗降低了10%)、生產(chǎn)的環(huán)保性等方面都有了顯著改善，是“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略的綠色智能樣板工廠。

結(jié) 語

從制造到“智”造，上汽通用見證了中國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展最快速的二十年。從初建時(shí)一個(gè)基地、一個(gè)工廠、一款車型的萌芽綻露，到今天，擁有四大基地、9個(gè)整車生產(chǎn)廠、4個(gè)動(dòng)力總成廠的全國(guó)布局，以及全年500萬輛級(jí)的產(chǎn)能實(shí)力。上汽通用從制造到“智”造的發(fā)展歷程給國(guó)內(nèi)的汽車企業(yè)提供了前瞻性布局以及現(xiàn)階段的制造轉(zhuǎn)型參考的模板，值得國(guó)內(nèi)企業(yè)去深入研究和學(xué)習(xí)。

上汽通用的二十年也給中國(guó)市場(chǎng)帶來了太多改變市場(chǎng)格局的優(yōu)秀產(chǎn)品，君威和君越雙子星的引入讓B級(jí)車市場(chǎng)的格局進(jìn)入道了日德美三強(qiáng)鼎立的格局，別克凱越讓我們見證了一款車13年200萬輛銷量的輝煌成績(jī)，凱迪拉克CT6重新在中國(guó)市場(chǎng)定義了美式豪華新旗艦等等。未來上汽通用已經(jīng)在著手布局2020年之后的國(guó)內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)，已經(jīng)將其全球領(lǐng)先的新能源汽車逐步向中國(guó)市場(chǎng)投放，比如新君越30H,邁銳寶XL全混動(dòng)、CT6 PHEV，別克VELITE 5等。未來市場(chǎng)屬于新能源汽車市場(chǎng)，我們有理由期待上汽通用能在接下來的二十年“智”造一個(gè)更輝煌的成績(jī)。

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