在2017行將結束之際,新造車企業都加快了步伐,開始講述故事的下一段。尤其最近蔚來量產車的發布,引起了行業熱議。但無論看好或看衰,新造車企業在生產環節都遇到了各自的問題。
從目前來看,蔚來、小鵬和奇點的第一款車都已經找到了各自的代工方,這固然是因為生產資質的限制,也是因為制造環節講究積淀,并且直接影響到設計的最終實現,不是短時間就能速成。所以我們看到,代工只是新造車公司的過渡方案,奇點就找了東風設計院作為戰略合作方來幫助其設計銅陵工廠,將來也會在生產制造等方面展開合作。
制造里的學問很大,國內汽車行業工業3.0在學步,工業4.0在追趕,傳統車企在智能制造話題上,也都還處于探索階段。
12月19日,車云聯合商務部投資促進局共同主辦的"2017中國汽車智能制造論壇"在北京召開。在論壇上,十七位來自政界、學界、產業界的專家,圍繞智能制造的概念定義、行業標準、軟件系統、運營管理、產業實踐等方面展開了討論。
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| 商務部投資促進事務局機械產業部主任林若塵(左)、車云網&電動邦創始人程李(右) |
智能制造是什么,怎么做?
盡管不如汽車新四化相比正處在資本的風口之上,智能制造的浪潮卻更具「淘沙」的力量。作為底層技術,智能制造是決定制造企業是否還處在局中的關鍵。對于尚未完成工業3.0的中國汽車行業來說,這份新的力量加成就更加關鍵。想通過智能制造來實現轉型升級,首先要理解智能制造是什么,能達到什么目的。
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| 走向智能研究院執行院長、工信部CPS發展論壇副秘書長趙敏 |
走向智能研究院執行院長、工信部CPS發展論壇副秘書長趙敏詳細講述了這個問題。趙敏表示,智能制造的目的在于實現差異性更大的定制化服務、更小的生產批量以及應對不可預知的供應鏈變更和中斷,是通過動態適應快速變化來優化能源和資源的使用,進而提升產品質量。在這之中,軟件系統是核心支持中心,而落地的前提是統一的標準去進行系統構建。
目前國際上與國內均有相關的組織和機構在制定智能制造標準體系與具體的標準內容。根據機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所副總工王春喜的介紹,國際上標準化組織非常多,相對重要的標準化工作組包括進行頂層研究的SEG7(系統評估工作組),進行智能制造路線圖研究;進行智能制造參考模型的工作組JWG21,正在將世界上不同國家智能制造的參考模型統一到一個參考模型下,便于不同國家、行業、領域之間的溝通交流等。在IEC/TC65下設有58個工作組,智能制造相關的參考模型、信息模型、公共安全、信息安全、工業通信、系統集成等都有對應的工作組。
而從國內來看,目前科技部、工信部與國標委在從不同角度進行跟進。2015年12月29日由工信部和國標委聯合發布了《國家智能制造標準體系建設指南》 ,并在參考德國與美國框架的基礎之上,從生命周期、系統層級、智能功能3個維度制定了智能制造系統架構。在架構圖中,會給出基礎性標準,各個行業再根據基礎標準制定相關的標準。后續標準體系與系統架構也會進行修訂,預計修訂周期為兩年,目前第一次修訂工作已經完成,預計最終成果將在2018年初發布。
自2015年國內開始智能制造試點示范項目,三年來總計示范項目206家,從最終結果看,2015年批準的示范項目在運行一年后,生產效率提升38%,能源效率提升9.5%,運營成本平均降低21%,產品研制周期平均縮短35%,產品不良品率降低27%。
國際標準化的工作則由國標委的中德智能制造工業4.0標準化工作組牽頭進行,主要議題包括參考模型互認、信息安全與功能安全、工業網絡、應用案例等。
從這一點來看,國內在標準制定上的進展并不慢。不過這一點是針對全行業而言,落實到各個行業,還各有不同。
產業鏈已經開始智能制造探索
從目前來看,在汽車行業,整車廠都或多或少了開始了智能制造的探索。在中國制造2025出臺之后,在政策的推動之下,自主品牌在智能制造體系建設與項目落地上的進度,并不比合資企業慢。
浙江吉利控股集團有限公司制造工程(ME)中心數字化工廠部部長張喆重點介紹了吉利數字化工廠在兩年半時間中的經驗與積累。吉利的數字化工廠從四個方面進行:生產物流數字化、生產技術數字化、數據平臺數字化以及數字化智能制造。在過去的時間里,主要是在數字化標準體系建立、平臺搭建及規劃、資源數據庫搭建以及業務數據庫規范管理方面進行研究探索。
張喆表示,吉利從去年開始在部分工廠開始實踐,從明年開始吉利所有的項目都會在技術協議里寫入虛擬技術調試內容,要求供應商進行部署實施。目前吉利內部有兩個平臺——Telematcis與TCenvironment——在進行CRM部署。從明年開始,還會將數字化工廠經驗系統進行部署,會將吉利總結的經驗教訓統計到經驗庫系統中。未來吉利控股集團中,包括吉利、沃爾沃、領克以及最近收購的寶騰等,無論是老基地的改造還是新基地的投產,都會進行數字化工廠部署。在數據化工廠仿真方面,仿真模型與現場誤差已經可以做到3毫米之內。
華晨汽車智能制造項目負責人信振宇則主要介紹華晨的智能制造戰略,包括一虛一實一平臺。所謂虛,是指數字化工廠;實,是指生產線;而平臺則指云平臺。
華晨汽車在今年開始建設數字化工廠,與西門子合作開發了TCM系統,將研究院的研發系統延伸到了制造規劃之中,明年計劃將系統延伸到工廠的生產線,來實現數據的實時交互。目前華晨已經搭建了大數據系統平臺,對制造過程的數據進行收集,也以裝焊工廠為例,搭建了數字化虛擬模型。在此基礎之上,華晨在新建工廠中建設了柔性化生產平臺,目前投入了151個機器人。整個工廠是12萬輛的年產能,每105秒就會有一款中華轎車下線。最大的產能可以提升到19.8萬輛,下車身線、主車身線、門蓋線自動化率達到100%。
相較于國內車企還在標準體系、平臺規范等方面進行探索,跨國車企在以往的經驗之上,在國內新建的工廠大多在設計之初就已經包括了數字化系統的相關規劃。奇瑞捷豹路虎汽車有限公司制造部執行副總裁吳偉就分享了奇瑞捷豹路虎工廠在這方面的成果。
目前奇瑞捷豹路虎是訂單化生產,系統會根據用戶選擇的配置生產訂單,再下發到工廠,實現訂單的指導性生產,目前支持30萬個品種的個性化選裝配置。在工廠內,也通過仿真和虛擬制造技術,在設計階段開始對產品進行可行性驗證。具體到不同的生產線,在總裝車間通過工業以太網對生產線進行遠程的實時狀態監控;在全鋁鉚接車間通過激光定位設備與攝像頭感知來檢測工藝質量;在發動機工廠通過MEM系統實現加工過程可追溯。
小結
從實際落地來看,智能制造的本質在于數字化與信息化技術與實際生產任務與內容的相結合。在智能制造產業鏈上,原本提供制造工具的企業都開始轉型提供智能制造的產品與服務,諸如西門子的數字化工廠設計、歐特克軟件的智能制造整體方案、北京索為的工業軟件。
從根源上來說,智能制造是通過信息化技術來提升制造的質量與效率,降低制造成本與消耗,進而提升企業實力。但本質上來說,智能制造是工具的升級,如何利用這個工具來從根本上改善制造水平是當前行業正在研究的課題。對于制造能力相對落后的中國來說,這項工具的出現也是一個契機。
正如北京索為系統技術股份有限公司技術總監何強所說,"把紙與筆換成Word是工具的升級,但是用紙和筆不會寫文檔的人,換成Word依然不會。"對于總體處于"工業 2.0"補課、"工業3.0"局部應用的國內汽車企業,固然不能缺席這場工業4.0的浪潮,但更需要做的是鞏固基礎能力,不能只看到「智」,而忽視了「造」。