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汽车工厂离“智能化”还有多远
2020-06-12

“智能化工厂”,“未来工厂”等概念,近几年一直被炒得很热,一度成为了网红词汇。早在2010年,德国政府就颁布了《思想·创新·增长——德国2020高技术战略》,将工作重点从原有的生产技术逐渐转向到物力信息系统的研究中。同时期的美国,则在经济危机后,出台了一系列相关文件,如2009年颁布的《重振美国制造业政策框架》与2011年颁布的《国家先进制造战略计划》等,这为智能工厂的建设打下了坚实基础。

2015年,中国也对应发布了《中国制造2025》,这也是中国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。通过努力实现中国制造向中国创造、中国速度向中国质量、中国产品向中国品牌三大转变,推动中国到2025年基本实现工业化,迈入制造强国行列。从而形成中国自己的“智能化工厂”。

智能化工厂具有自主、自动化特性,对于生产更趋向于个性化,同时分工明确且具有自我学习能力,其自主性体现在,对实时环境进行自主感知、判断、分析,进而做出规划的能力。在大规模生产中,智能化工厂在信息物理系统(CPS)和物联网的支持之下,将整个工业系统有机结合,实现生产按照既定的规划高度有序地进行。智能化工厂的体系架构如下:

智能化工厂是一项较为复杂的系统性工程,不仅对生产质量和生产效率有着严格要求,还需要为客户提供更多个性化的服务指标。而智能化工厂建立的基本要求就是数字化工厂的建设,通过数字化、可视化、模型化以及集成化等的应用,来强化系统监测效果,提升故障诊断效率,进而实现资源、能源的有效应用和管控。

智能化:通过先进设备以及传感器的应用实现系统的自我感知、学习和维护功能,加快信息数据的分析和处理,保证生产的有序进行。

预测性:利用智能系统中的自我预测和感知能力,能够及时了解运行中存在的故障问题,并在第一时间内进行故障报警,降低故障威胁。

协同性:通过云平台的建立和应用实现企业之间的相互连接,做到信息数据的共享和快速传递。

汽车行业是最热衷于建立智能工厂的行业。与其他行业相比,汽车行业正在对数字化生产业务进行更大规模的投资,并为其设定更高的目标。该报告进一步补充说,到2022年底,预计24%的汽车制造商的工厂将是智能工厂,49%的汽车制造商已经在智能工厂上投资超过2.5亿美元。

近年来,各大汽车厂商也分别建造了属于自己的“智能化工厂”。部分工厂已经投产。其中最著名的例子莫过于“宝马莱比锡汽车工厂”。这是一个被认为是最接近“工业4.0”的智能工厂。2014年,莱比锡工厂开始宝马1系和2系车型串行生产。1系和2系车型同属一个平台,为此可以共用同一生产线,且装配时的大部分组件可通用,通过选配不同模块(如汽车电子单元)、车体颜色,灵活生产出满足不同客户需求的差异化车型,大大简化模组的数量。

同时,该工厂也能实现小批量、多品种定制化混线生产,宝马1系、2系和X1等多款车型可在一条生产线混合生产,不仅能做到多种车型按订单生产和柔性混线生产,还能在不损失生产节拍和品质的前提下,实现每辆下线车型都能满足大规模定制的市场需求。

伴随着智能和互联化未来工厂的全球发展趋势,人类介入生产的新趋势正在变革当今的制造流程。在未来智能化工厂中,机器人操作设备,执行各种任务;生产人员则负责监督作业。得益于智能技术的发展,人类和机器能够在工厂车间中并肩作业。不管您相信与否,这种看似遥不可及的未来场景已经在世界各地的工厂中悄然发生了。

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