1、汽車行業(yè)智能制造系統(tǒng)解決方案典型分析1.智能制造發(fā)展現(xiàn)狀2017年汽車工業(yè)實現(xiàn)平穩(wěn)健康發(fā)展，產銷量再創(chuàng)新高，連續(xù)九年蟬聯(lián)全球第一，行業(yè)經濟效益增速明顯高于產銷量增速，中國品牌市場份額繼續(xù)提高，新能源汽車發(fā)展勢頭強勁。2017年，汽車產銷分別同比分別增長3.2%和3%。2017年，新能源汽車市場占比2.7%，比上年提高了0.9 個百分點。全年累計汽車出口89.1萬輛，同比增長25.8%，呈較快增長態(tài)勢，這也是連續(xù)四年下降后出現(xiàn)的增長2。目前，中國汽車行業(yè)具有良好的制造基礎，實施智能制造專項行動以來，截至2017年11月，累計支持了33項汽車行業(yè)智能制造試點示范項目，占支持項目的16%，涵蓋了傳統(tǒng)

2、及新能源汽車乘用車、商用車、客車等以及智能網聯(lián)汽車等領域，以及發(fā)動機、變速器、底盤系統(tǒng)、動力電池、汽車電子、輪轂、輪胎、汽車玻璃等關鍵零部件，項目成果顯著，示范帶動和集成應用輻射放大作用十分突出。總體上，中國汽車技術水平呈現(xiàn)穩(wěn)步提升的態(tài)勢，業(yè)已基本形成了自主研發(fā)能力，不斷取得各領域的重點突破，如寧德時代突破了新能源汽車動力電池成套生產裝備，青島森麒麟攻克了輪胎智能密煉成套裝備，宇通客車開發(fā)出宇通智能機器人管理系統(tǒng)等工業(yè)軟件。2.智能制造面臨問題經過多年發(fā)展，中國汽車產業(yè)的整體制造水平顯著提升，自主研發(fā)能力不斷提高，智能制造示范企業(yè)取得了較大的進步，但從整體行業(yè)來看， 仍存在一些亟待解決的需求和

3、問題，具體歸納如下：表2-4：智能制造【問題需求】一覽表分類方案類別問題和需求整體方案智能工廠運營管理智能化亟待改善供應鏈采購全球化、供貨系統(tǒng)化有待提高局部方案研發(fā)環(huán)節(jié)滿足需求個性化能力有待提升生產環(huán)節(jié)制造過程信息化、透明化、柔性化有待深化質量管理的全程化、標準化、體系化需進一步完善物流環(huán)節(jié)實現(xiàn)物流配送的準確化、零庫存化、看板化1)運營管理智能化亟待改善汽車行業(yè)智能化運營思路有待堅持以客戶為中心，以效率倍增為目標，充分應用物聯(lián)網、云計算、大數(shù)據(jù)等信息技術，推進研、產、供、銷的企業(yè)價值鏈智能化，賦能企業(yè)經營核心流程，助推把效率打造成為公司核心競爭力。即面向研產供銷全線的智能化及產業(yè)鏈的延伸，不斷

4、加強與客戶、供應商及其他合作伙伴合作，基于重要信息技術、先進制造技術及必要的智能化手段，推動合作伙伴、供應商、員工提高生產效率。2)采購全球化、供貨系統(tǒng)化有待提高歐美、日本等發(fā)達國家的勞動成本較高，導致其生產的汽車零部件產品缺乏成本優(yōu)勢。二十世紀九十年代以來，為有效降低生產成本，開拓新興市場，發(fā)達國家汽車零部件企業(yè)積極向低成本國家大規(guī)模轉移生產制造環(huán)節(jié)，并且逐漸延伸到研發(fā)、設計、采購、銷售和售后服務環(huán)節(jié)。在這一全球背景下，以中國、巴西為代表的新興國家汽車工業(yè)發(fā)展迅速，零部件及原材料采購逐步趨向全球化。世界各大汽車廠商紛紛改革供應體制，由向多個汽車零部件供應商采購轉變?yōu)橄蛏贁?shù)供應商采購；由單個零

5、部件采購轉變?yōu)槟K采購。汽車廠商采購體制的變革，要求零部件供應商不斷與之相適應，不但要求零部件供應商增強自身實力、提高產品開發(fā)能力，做到系統(tǒng)化開發(fā)和供應，同時還要求其縮短開發(fā)周期，提供質量出色的產品。模塊化供應使零部件廠商依附于單個汽車廠商的產業(yè)組織方式逐漸弱化，汽車零部件企業(yè)正走向獨立化、規(guī)?；陌l(fā)展道路。3)滿足需求個性化能力有待提升汽車大規(guī)模個性化定制的智能制造新模式顛覆了“從工廠到用戶”的傳統(tǒng)生產思維，轉為“以用戶需求為驅動”的個性化生產，通過產品模塊化設計和個性化組合，滿足用戶的個性化需求。其中涉及汽車模塊化設計和個性化組合技術、基于產品工藝優(yōu)化與柔性裝配約束的計劃排產技術、基于大數(shù)

6、據(jù)的產品全生命周期協(xié)同優(yōu)化技術等核心技術，重點建設支持汽車整車大規(guī)模個性化定制的柔性高效生產線，建成汽車智能工廠，實現(xiàn)汽車的大規(guī)模個性化定制與智能生產。4)制造過程信息化、透明化、柔性化有待深化汽車行業(yè)智能制造的差異在于對產品研發(fā)、生產制造、物流及企業(yè)管理、供應商管理、客戶管理系統(tǒng)進行集成的差異，具體表現(xiàn)為對各種工業(yè)軟件、各平臺管理的了解和熟練組合應用，對各系統(tǒng)之間接口技術和工業(yè)軟件平臺的研發(fā)和應用。因此，繼續(xù)推動制造過程的信息化、透明化，有利于智能制造系統(tǒng)的集成，提高數(shù)采率和信息的綜合利用效率，幫助企業(yè)做出更有效的決策。5)質量管理的全程化、標準化、體系化通過質量管理系統(tǒng)的開發(fā)與部署，實現(xiàn)生

7、產全過程整車及零件質量進行采集、跟蹤、預警、防錯、分析、統(tǒng)計、追溯，并結合質量管理體系進行制造管理，為所有量產各階段生產的車輛都建立一車一檔式的完整質量檔案，并通過對質量數(shù)據(jù)的分析提高整車制造一次合格率，也提高供應商零件配送合格率，同時為售后質量追溯提供精確數(shù)據(jù)。6)物流配送的準確化、零庫存化、看板化為應對混線生產、并線生產等多種生產模式的物流配送，通過整合物流配送系統(tǒng)，實現(xiàn)了多種配送模式協(xié)同與集成，采用多種拉動配送方式，全物流配送過程通過系統(tǒng)指令進行調度，實現(xiàn)趨于零庫存的管理，降低物流成本和庫存成本。物流作為汽車制造中的核心一環(huán)也面臨著諸多壓力。傳統(tǒng)模式下的物流效率提升已接近瓶頸，需要尋求突

8、破；市場需求與產品供給需要更精準、更快速對接，對供應鏈及物流提出更高要求；勞動力成本上升、土地資源稀缺及價格不斷提高等因素，導致物流成本大幅提高； 新興產業(yè)公司擁有得天獨厚的互聯(lián)網資源優(yōu)勢，汽車物流面臨跨界競爭的威脅。3.解決方案及效果針對上述問題和需求，供應商提供了不同模式的解決方案。表2-5：智能制造【問題需求-解決方案】對照一覽表分類方案類別問題和需求解決方案整體方案智能工廠運營管理智能化亟待改善方案供應鏈采購全球化、供貨系統(tǒng)化有待提高方案局部方案研發(fā)環(huán)節(jié)滿足需求個性化能力有待提升方案生產環(huán)節(jié)·制造過程信息化、透明化、柔性化有待深化·質量管理的全程化、標準化、體系化需

9、進一步完善·方案·方案物流環(huán)節(jié)實現(xiàn)物流配送的準確化、零庫存化、看板化方案問題需求：運營管理智能化亟待改善解決方案：智能工廠解決方案預期目標：建設多車型共線的隨機混流生產的高自動化焊裝線。具體內容：安徽巨一在汽車白車身智能機器人焊裝生產線集成中建設了生產過程實時監(jiān)控、車身質量追溯、機器人在線智能檢測、設備故障自診斷、車間制造資源智能調配和車間精益生產管理等智能功能，主要應用于汽車車身生產與質量檢測。實現(xiàn)效果：該方案解決了汽車車身批量化生產和質量提升的難題，提升用戶生產效率，降低成本，同時還可以為汽車整車制造企業(yè)實施智能制造提供借鑒作用。最終，該汽車整車廠實現(xiàn)四平臺六種車型的任

10、意混線生產，工位間傳輸時間為6秒；1.5噸以上載荷下輸送速度為1.3m/s。問題需求：采購全球化、供貨系統(tǒng)化有待提高解決方案：供應鏈解決方案預期目標：解決供應鏈管理難題，幫助一汽紅塔建立一個科學全面的供應商管理信息系統(tǒng)。具體內容：用友軟件公司針對一汽紅塔在供應鏈管理中存在的問題，開發(fā)并部署供應商管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括供應商基本信息、供應商存貨關系維護、供應商業(yè)務凍結、供應商交易歷史查詢、供應商評估等五部分。實現(xiàn)效果：為一汽紅塔采購部門選擇最佳供應商，為采購訂單、采購業(yè)務提供供應商選擇的決策支持。同時，一汽紅塔借此提高企業(yè)對供應商的監(jiān)控與合作能力，從而保持企業(yè)與供應商的最佳關系。問題需求：滿足需求

11、個性化能力有待提升解決方案：個性化定制解決方案一預期目標：滿足汽車廠拓展新產品和對現(xiàn)在產品持續(xù)改進的生產需求。具體內容：東風設計研究院為廠商圍繞工藝設計和工程建設，以生產多品種個性化定制產品為目標之一，設計了相關智能工廠方案。實現(xiàn)效果：有效提高合資公司的市場競爭水平，增強企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力，并按照綠色環(huán)保、高技術標準、高效率來整體設計和建設工程。問題需求：滿足需求個性化能力有待提升解決方案：個性化定制解決方案二預期目標：從設計生產的源頭開始，從下單到提車只需要20天，為用戶快速提供個性化定制產品。具體內容：長安汽車正在合肥以CS15車型為嘗試，對研產供銷以及在產業(yè)鏈整體進行了提升，通過將商城

12、訂單的搜集數(shù)據(jù)與DMS系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、TMS等系統(tǒng)打通，將配置包和計劃相匹配。柔性生產的沖壓 線采用自動化模機以適應定制化。實現(xiàn)效果：新的工藝與系統(tǒng)的整合有效降低了庫存、縮減了加工時間且更加靈活地適應個性化定制。CS15個性化定制已在長安商城開單運營，首期推出6 個定制服務包，組合方式多達1萬多種。問題需求：制造過程信息化、透明化、柔性化有待深化解決方案：生產過程優(yōu)化解決方案預期目標：打破國外技術封鎖，帶動我國鋰離子動力電池成套生產裝備實現(xiàn)突破，進一步實現(xiàn)透明化、柔性化生產。具體內容：寧德時代與深圳市新嘉拓自動化技術有限公司、無錫先導智能裝備股份有限公司等裝備制造商，以及軟件提供

13、商、大學、研究院所組成智能制造聯(lián)合體，開展聯(lián)合創(chuàng)新，帶動我國鋰離子動力電池成套生產裝備實現(xiàn)突破。通過對涂布擠壓頭出口速度分布和涂層厚度精確模擬仿真，創(chuàng)新性地采用了衣架式變截面積流道設計，制定出設備的工業(yè)互聯(lián)網接入規(guī)范，其生產制造過程全面實現(xiàn)信息化、透明化和柔性化，進一步提升生產效率。實現(xiàn)效果：涂布質量波動率小于0.5%，厚度誤差小于1m，涂布速度達到80m/ min，產品一致性和生產效率大幅提升；突破了高速卷繞前向反饋技術， 大幅度提高了收放卷軸的同步性；制定出設備的工業(yè)互聯(lián)網接入規(guī)范，實現(xiàn)了車間內設備間100%互聯(lián)互通和產品全生命周期的閉環(huán)控制。項目建設前后對比，電池生產運營成本降低60%，

14、不良率降低75%，生產效率 提高2.4倍，資源綜合利用率提高24%。問題需求：制造過程信息化、透明化、柔性化有待深化解決方案：質量分析預警解決方案預期目標：提高售后服務質量，實現(xiàn)整車廠質量穩(wěn)步提升。具體內容：建設覆蓋產品全生命周期和全業(yè)務鏈的質量大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，通過主機廠和供應商的數(shù)據(jù)共享，及時調整供應商過程參數(shù)，實現(xiàn)聯(lián)動和預防。同時，拓展售后大數(shù)據(jù)研究范圍至保修期外,同時兼顧互聯(lián)網輿情分析， 實現(xiàn)售后質量問題提前預警，提前解決。實現(xiàn)效果：汽車廠產品的售后服務水平顯著提高，同時通過將制造過程和售后相關問題導入至產品開發(fā)階段，反向推動產品設計質量的穩(wěn)步提升。問題需求：質量管理的全程化、標準化、體

15、系化需進一步改善解決方案：工藝優(yōu)化解決方案預期目標：在解決鋁合金連接難題的基礎上更大幅增加了車身強度。具體內容：奇瑞捷豹路虎引入的航空級鉚接膠合技術，鉚接技術無須預留孔，通過伺服電機提供動力將鉚釘直接壓入待鉚接板材，壓力高達60-80KN。同時，為更好監(jiān)測車身品質，奇瑞捷豹路虎全鋁車身車間采用的是過程質量保證體系。此外，運用激光定位設備和攝像技術構建了激光在線測量系統(tǒng)。實現(xiàn)效果：通過工藝的改進，車身連接處強度可增大至單純鉚接強度的2至3倍， 在解決鋁合金連接難題的基礎上更大幅增加了車身強度。激光在線測量系統(tǒng)的使用可將誤差控制在0.2毫米以內，實現(xiàn)對車身尺寸的精確控制。問題需求：實現(xiàn)物流配送的準

16、確化、零庫存化、看板化解決方案：物流自動化解決方案預期目標：提高汽車行業(yè)的物流自動化水平。具體內容：上汽通用運用自動牽引設備、自動倉儲設備以及自動分揀設備等物流自動化技術，在物流各環(huán)節(jié)嘗試應用以持續(xù)推進自動化；通過智能穿戴、定位技術、模擬仿真、優(yōu)化技術及調度系統(tǒng)等物聯(lián)網新技術的試點應用， 嘗試在物流數(shù)字化及智能優(yōu)化領域取得突破。實現(xiàn)效果：該項目的實施，提升了各物流環(huán)節(jié)的自動化水平，優(yōu)化人員效率，有效提升物流區(qū)域的倉儲面積利用率，結合四地推廣共計可節(jié)省運作費用約3920萬/年，并將通過效率提升與無燈化車間等，可以直接節(jié)約能源的使用，對環(huán)境保護起到重要作用。4.下一步發(fā)展方向表2-6：智能制造【問

17、題需求-解決方案-發(fā)展方向】對照一覽表分類方案類別問題和需求解決方案發(fā)展方向整體方案智能工廠運營管理智能化亟待改善方案·培育發(fā)展大規(guī)模個性化定制·建成若干智能工廠供應鏈采購全球化、供貨系統(tǒng)化有待提高方案推動供應鏈管理水平提升及質量追溯局部方案研發(fā)環(huán)節(jié)滿足需求個性化能力有待提升方案·促進汽車行業(yè)智能制造共性技術研發(fā)及應用·建設客戶需求交互平臺，定制訂單信息追溯及管理生產環(huán)節(jié)·制造過程信息化、透明化、柔性化有待深化·質量管理的全程化、標準化、體系化需進一步完善· 方案·方案·進一步推進企業(yè)關鍵系統(tǒng)集成與優(yōu)化·推進企業(yè)迫切需求標準研制及應用，建立完善的標準體系物流環(huán)節(jié)實現(xiàn)物流配送的