近年來,,我國汽車產業(yè)蓬勃發(fā)展,汽車年銷量已連續(xù)8年世界第一,,我國正從汽車制造大國逐步向汽車制造強國轉變,。2017年4月6日,,工信部,、發(fā)改委,、科技部聯(lián)合印發(fā)的《汽車產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》指出:力爭經過十年持續(xù)努力,,邁入世界汽車強國行列,大力推進智能制造,?!兑?guī)劃》中還提到,推進數字工廠,、智能工廠、智慧工廠建設,,融合原材料供應鏈,、整車制造生產鏈、汽車銷售服務鏈,,實現大批量定制化生產,。從第一次工業(yè)革命到工業(yè)4.0的提出,,人類社會由蒸汽時代、電氣時代,、信息化時代,逐步走向智能化時代,,制造業(yè)向“智”造業(yè)轉型,汽車的生產線也由傳統(tǒng)的汽車制造向智能制造轉變,。 1. 流水線生產 流水線之前,汽車工業(yè)完全是手工作坊型的,,每裝配一輛汽車要728個人工小時,,當時汽車的年產量大約12輛,。1913年,,福特汽車公司最先建立流水線汽車裝配系統(tǒng),并因此引發(fā)了世界汽車制造業(yè)的一次驚天動地的革命,促進了汽車生產的規(guī)模化,這也是汽車生產線的開端和萌芽階段。 2. 精益生產 1953年,,日本豐田公司綜合了單件生產(one-piece-flow)和批量生產的特點和優(yōu)點,,創(chuàng)造了一種在多品種小批量混合生產條件下高質量,、低消耗的生產方式,這種生產方式即準時制生產(Just In Time,,JIT),,JIT是精益生產的核心,其主要關注點是準時生產、消除浪費,、持續(xù)改善,;在需要的時候,按需要的量,,生產所需的產品,。精益生產方式的出現,,消除了無效勞動與浪費,,有效利用了資源,,降低了成本,改善了質量,,對制造業(yè)及經濟的發(fā)展起到了巨大的推動作用,。 3. 自動化 上世紀五十年代前后是自動化發(fā)展的初期,這一階段主要是單機自動化加工設備的應用時期,由于各類算法相對不夠成熟,,自動化程度非常低,;到了60,、70年代,,隨著工業(yè)化的發(fā)展,開始出現自動化組合機床,、組合生產線,,大量軟件開始應用,逐步實現直接數字控制(DDC)及設定值控制(SPC),;70-90年代,,隨著技術的發(fā)展,自動化技術向其廣度和深度深入發(fā)展,,各相關技術高度綜合,,特別是微計算機的問世,實現了對多個參數進行綜合控制,自動化程度大幅提高,;21世紀以來,,高端工業(yè)自動化軟硬件平臺和高端工業(yè)自動化信息集成平臺應運而生,數字化,、集成化成為時代標簽,,自動化水平達到前所未有的高度,汽車產業(yè)也得到迅速的發(fā)展,。 4. 智能制造 智能制造的工業(yè)4.0時代已經來臨,,數字化、互聯(lián)化,、智能化正在全球范圍內快速普及,,用智能制造升級汽車制造業(yè)成為未來發(fā)展主流。 智能制造是務聯(lián)網,、物聯(lián)網,、人際網和知識網等與制造技術全面融合的結果,它通過物聯(lián)網感知獲得“物”的原始數據和事件,;通過知識網對這些原始數據和事件進行進一步加工處理,,從中抽取出所需的信息、知識,、智慧或事件,;再通過務聯(lián)網整合各種服務,圍繞客戶提供個性化的服務,;根據系統(tǒng)內外環(huán)境的變化自動進行決策,,從而形成一個“物-數據-信息-知識-智慧-服務-人-物”的循環(huán)。 美國《時代周刊》中指出,,智能制造目標主要分為三個階段: 階段一:工廠和企業(yè)范圍的集成,,通過整合不同車間工廠和企業(yè)的數據,實現數據共享,,以更好地協(xié)調生產的各個環(huán)節(jié),,提高企業(yè)整體效率。 階段二:通過計算機模擬和建模對數據加以處理,,生成“制造智能”,,使柔性制造、生產優(yōu)化和更快的產品定制得以實現,。 階段三:由不斷增長的制造智能激發(fā)工藝和產品的創(chuàng)新,,引起市場變革,改變現有的商業(yè)模式和消費者的購物行為,。 在工業(yè)4.0時代,德國奔馳、寶馬,、大眾三大汽車公司的主要目標是:提升品質,、提升生產力、提升柔性化,、壓縮產業(yè),,總核心是提升競爭力。在國內,,車企也積極布局智能制造,,例如2017年東風日產全面實行“i3”計劃,以全價值鏈智能升級為核心,,從智行科技,、智造品質、智享體驗三大維度布局未來,。 2017年12月8日世界智能制造大會上,,《中國智能制造綠皮書(2017)》正式發(fā)布,《綠皮書》全面梳理了2015年以來我國智能制造發(fā)展狀況,,包括取得的主要成效,、探索的成功經驗和存在的主要問題,并提出了具體建議,。一直以來,,我國汽車制造業(yè)主要集中在中低端環(huán)節(jié),產業(yè)附加值相對較低,,發(fā)展智能制造業(yè)已經成為實現我國制造業(yè)從低端制造向高端制造轉變的重要途徑,,也是“彎道超車”的必要保證。 附:智能制造技術路線圖(來源:《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》)
智能制造技術 | 目標 | ? 夯實汽車制造工業(yè)自動化,、數字化,、網絡化、信息化基礎,,構建示范性智能單元,、智能生產線,突破智能車間,、智能工廠關鍵技術 | ? 智能決策軟件和能裝備在骨干汽車企業(yè)大量使用,,實現物聯(lián)網、大數據與智能化技術的全面深化應用,,構建示范性智能車間,,實現企業(yè)縱向、橫向以及端對端的全面集成 | ? 汽車制造實現從設計,、生產,、物流到服務的全過程智能化,,構建一批智能制造企業(yè),實現精準管控和環(huán)境友好制造及大規(guī)模定制生產 | 標準體系 | ? 汽車智能制造工藝及裝備技術體系 ? 汽車智能制造管控體系 | ? 汽車智能制造CPS技術體系 ? 汽車智能制造標準體系 | ? 智能汽車標準與安全體系 | 物聯(lián)網大數據平臺 | ? 三維模型的海量工藝數據傳輸技術 ? 面向產品生命周期的數字量流轉與接口設計技術 | ? 汽車制造車間感知網構建技術 ? 汽車制造車間網絡信息安全控制技術 | ? 汽車制造過程的海量異構大數據組織技術 | 柔性制造系統(tǒng)設計 | ? 柔性制造系統(tǒng)單元的模塊化設計技術 ? 柔性制造系統(tǒng)重構與任務切換技術 | ? 物料存儲與儲運技術與裝備 ? 柔性生產線的構型與設計技術 | ? 可重構柔性制造系統(tǒng)的集成控制技術 | 虛擬與增強現實 | ? 智能工廠的布局優(yōu)化仿真 ? 智能工廠的排序與平衡問題仿真 | ? 智能工廠人體工程學仿真 ? 智能工廠的自動物流仿真 | ? 混合現實技術在汽車制造中的應用 | 過程與工藝大數據 | ? 汽車制造過程和工藝大數據分析技術 ? 基于大數據的制造過程與工藝優(yōu)化技術 | ? 制造大數據可視化技術 ? 大數據驅動的質量分析與控制技術 | ? 基于大數據的企業(yè)知識工程與創(chuàng)新技術 | 傳感器 | ? 視覺檢測技術 ? 安全傳感技術,;自動導航傳感技術 | ? 物聯(lián)網RFID識別及可追溯技術 ? 傳感器柔性自動化技術 | ? 下一代仿生傳感技術,,包括人工皮膚/眼電/腦電人體意圖傳感技術等 | 機器人及其應用系統(tǒng) | ? 從計算智能向感知智能發(fā)展 ? 機器人搬運與上下料系統(tǒng);離線編程和拖拽編程技術 | ? 從感知智能向認知智能發(fā)展,,實現虛擬制造與現實制造相結合 ? 機器人焊接與連接系統(tǒng) | ? 實現認知智能,,滿足汽車產品高端定制化生產的需求 | 集成管控 | ? 車間自適應調度與排產技術 ? 時空感知的車間物流實時管控技術 |
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| ? 生產資源的平衡與再平衡技術 |
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| ? PLM/ERP/CRM/SCM/MES無縫集成技術 |
| ? 車間智能綜合管控平臺iMES系統(tǒng)開發(fā) |
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