智能制造从自动化生产的阶段开始就与汽车制造有着紧密的联系:诞生于汽车制造行业的自动化流水线这一经典生产模式被广泛运用到各个制造行业中,伴随着配件标准化、模块化生产等多种先进工艺的成熟运用,整个制造业都在大跨步前进。而随着制造工艺的进步、生产效率的提升带来的成本降低,汽车⸺过去被认为是奢侈品的商品也逐渐进入千家万户,成为人们出行的代步工具,并在未来可能成为移动智能终端,连接人、车、生活。
汽车制造行业先天的高度自动化生产体系成为智能化落地的理想温床,同时智能制造亦是在汽车的自动化生产基础上进行了更纵深的拓展。但是,智能制造又不等同于自动化。“未来的智能制造不再是简单的人工替代,而是将触发柔性化、定制化、分布式的生产方式进行变革,以智能制造生产智能产品、提供智能服务,实现价值链的双向传导,形成跨界融合、密不可分的制造网、服务网和价值网。”近日,北京奔驰汽车有限公司技术维护总经理兼业务信息安全官郭东栋先生在接受本刊采访时表示。一直以来,在推进智能制造的应用方面,北京奔驰可谓不遗余力。
郭东栋先生
北京奔驰汽车有限公司技术维护总经理兼业务信息安全官
“智能制造是一种思想而非一门技术。”郭东栋如是说。在他看来,智能制造的实质是信息技术与制造技术的深度融合、生产组织方式与商业模式的创新变革。智能制造发展需经历自动化、信息化、互联化和智能化四个阶段,每一阶段都对应着智能制造体系中某一核心环节的不断成熟。此外,对于未来汽车发展策略以及智能制造产业链,他还带来了哪些思考?让我们一起走进本期会客室,听听北京奔驰与转型智能制造的故事。
100万辆,一次飞跃
2020年是不同寻常的一年,新冠肺炎疫情的爆发掣肘了众多汽车制造企业的生产,而就在2020年收官之际,在实现累计第300万台发动机与第300万辆整车相继下线后,北京奔驰又创造了年产量突破60万辆的历史新高,并实现连续11年保持快速增长,不仅为北汽集团2020年经营工作的顺利完成与高质量发展做出了切实贡献,同时也进一步推动了梅赛德斯-奔驰在华业务的稳步发展。
这一切,离不开北京奔驰对于生产制造的不断精进。以北汽集团“高、新、特”战略和戴姆勒集团梅赛德斯-奔驰乘用车的“2039愿景”为指引,北京奔驰坚持柔性化、数字化、高效、可持续的发展模式,加速转型升级,而在2020年正式投产的顺义工厂堪称北京奔驰全面发力智能制造与绿色制造的最佳缩影。
郭东栋告诉我们,北京奔驰的顺义工厂对标的是作为梅赛德斯-奔驰未来生产基地蓝图的“56号工厂”。据悉,奔驰56号工厂大量使用了AGV装配线,在MO360体系的应用协助下,可以实现无轨装配工位,无轨自动运输,并与自动拣货、DTS拉料系统相匹配使用,可实现多种车型混线生产。其不仅可以保证大规模生产,同时又能保障产品质量并能降低生产成本。
图源:北京奔驰
顺义工厂将梅赛德斯-奔驰乘用车生产运营360数字化生态理念贯穿于生产体系与质量管理中,形成全方位数字化、高度柔性化的生产模式。得益于此,顺义工厂可高质量、高效地生产包括新能源车型在内的多款梅赛德斯-奔驰产品,充分满足多样化的市场需求。借助智能化,北京奔驰在产量的提升上获得了大跃进⸺第一个100万辆生产耗时10年,第二个100万辆则花费了3年,第三个100万辆仅用了22个月。“北京奔驰在今年将继续加大投入,引进更加先进智能的工艺、设备与系统,进一步在生产制造与质量管理两个层面提质增效,为产品提供坚实的品质保障。”郭东栋分享道,“相信在不久的将来,北京奔驰将会迎接下一个100万辆。”
工厂智能化改造中的挑战
汽车制造企业的智能化改造,不只是一场机器的变革升级。作为智能制造技术的关键内核,智能化改造正成为制造企业转型升级的必经之路。如何从设备智能化着手,打通生产的各个环节,逐步向智能工厂、数字工厂方向过渡,是每家加入智能制造大洪流中的制造企业必须直面的课题。
当然,企业在智能化的进程中面临着众多的挑战:首先,在一些大型设备或项目中需要接入很多外部设备,有时设备集成商无法选择所接设备的接口类型,导致控制方案复杂且稳定性降低,厂家之间的兼容性问题凸显;其次,在兼容性问题解决以后,软件处理性能和编程方式的一致性需要一个开放且标准的生态体系来完成;此外,越来越多的项目既需要IT的数据处理能力,又需要OT稳定实时的高精度加工功能,同时可能还需要整合运动控制、机器视觉、机器人等功能,技术的融合显得尤为重要。
在郭东栋看来,工业大数据分析是智能制造的基础,也是支撑未来制造智能化的重要方向。加强大数据方法论的研究,开发出可以用于制造过程分析的算法和平台,才能真正推动制造技术的进步。“随着汽车制造行业智能化建设的不断深入,网络隐患与安全威胁是绕不开的话题,我们需要提前布局建设工业信息安全体系,加强信息安全意识管理,实施终端防御和部署网络隔离。”郭东栋提醒道。
在谈及汽车制造技术的智能化升级对人员带来的变化时,郭东栋表示,虽然随着劳动力成本上涨,工业机器人迎来了顺势发展的良机,未来机器人会更加专业化,分工更加明确,并且与3D打印、工业VR等充分结合,形成相互协作、共同分享的新模式。“但机器只能是机器,智能产业的发展可能会有一部分行业的岗位消失,与之相伴的是新的行业和大量新增的岗位,人应该去做更有价值的事情。智能制造产业未来发展的模式,应该是人机协同、相互促进,而不是简单的机器取代人。”
汽车“智”造的未来机遇
当下,正值新一轮科技和产业变革方兴未艾,新一代信息技术与制造技术进一步融合,汽车正在从典型的代步工具,逐步演变为机电一体化、智能网联网化的高科技产品,并呈现出与能源、材料、电子、信息等产业紧密相连、协同发展的大趋势。在产业融合的大背景下,以智能网联、人工智能、大数据等新一代信息技术为要素的智能制造转型聚焦全过程数据采集和全生命周期管控,推动实现各业务的高度协同,实现生产效率和产品品质的大幅提升,推动汽车制造业逆势增长。
此外,随着新一代信息技术的应用,汽车装配流水线变得越来越柔性化,大规模个性化定制生产的模式越来越受欢迎。基于数据统计,整车制造、发动机制造和零部件制造三大细分行业纷纷在采购协同平台应用、实现供应商信息集成、用户参与的协同设计、个性化定制平台应用和AR/VR技术的产品虚拟体验等领域均进行了探索和部署。
而在汽车电气化变革的背景下,企业也需要把握住机遇。我国新能源汽车产业正在以飞快的发展速度不断取得进步,但众多制造企业在制造价值链高端进军的过程中却遇到不少难题。例如,新能源汽车与传统汽车制造工艺最大的差别集中在动力总成部分,作为“德国工业4.0”与“中国制造2025”的践行示范,北京奔驰在动力电池工厂的建设中,大量应用高度灵活的数字化和智能化生产方式,引领产业升级变革。通过智能化的生产设施,提升生产线自动化率。“汽车制造是制造行业皇冠上的‘明珠’,国内车企在生产管理方面需要形成智能制造的战略规划,通过技术革新把握住新能源战略转型的窗口期。”他说道。
结语
当前在电动化、智能化、网联化和共享化汽车产业变革趋势的引领下,汽车制造业开拓探索出一条以用户需求驱动、模块化设计、智能化生产、协同化运作为特征转型发展道路,汽车行业格局正在重构。
“文明的建立不是机器而是思想,一个新时代的创建,不仅仅是智能制造相关技术的发展,而是因为大家心中有着智能制造的思想。”采访的尾声,郭东栋的深刻总结让我们再次对智能制造的未来充满期许,也期待能为读者们带来一些借鉴意义。
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