瑾歆

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，依托物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)支撐和制造業(yè)智能化，以智能工廠、智能制造為核心的第四次工業(yè)革命爆發(fā)。

從全球視野來看，一個國家汽車產(chǎn)業(yè)的國際地位往往代表了這個國家制造業(yè)在國際上的總體地位。對于美國、日本、德國等經(jīng)濟強國來說，汽車產(chǎn)業(yè)無論在其國內(nèi)經(jīng)濟還是國際貿(mào)易中都占有十分重要的地位。

工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、科技部近日聯(lián)合印發(fā)的《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》也提出：力爭經(jīng)過十年持續(xù)努力，邁入世界汽車強國行列。其中特別強調(diào)了鼓勵發(fā)展先進車用材料及制造裝備，加快3D打印、虛擬與增強現(xiàn)實、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、機器人及其應(yīng)用系統(tǒng)等智能制造支撐技術(shù)在汽車制造裝備的深化應(yīng)用。

“工業(yè)4.0”顛覆汽車產(chǎn)業(yè)

“工業(yè)4.0”概念最先由德國提出。它是德國政府《德國2020高技術(shù)戰(zhàn)略》中所提出的十大未來項目之一。此概念被首次提出后，就不斷被研究和討論。其實世界上其他國家在工業(yè)發(fā)展規(guī)劃方面，對未來工業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略也做出了類似德國“工業(yè)4.0”的部署。如在美國，它被稱作工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，而我國工信部提出的“中國制造2025”發(fā)展規(guī)劃，與德國“工業(yè)4.0”的目標(biāo)大體一致，都指向一個核心——智能制造。而汽車行業(yè)作為制造業(yè)中技術(shù)含量、智能化程度較高，產(chǎn)業(yè)集中度較高的代表，可能成為“工業(yè)4.0”的先導(dǎo)陣地。

“工業(yè)1.0”，是第一次工業(yè)革命爆發(fā)，伴隨著蒸汽驅(qū)動機械制造設(shè)備的出現(xiàn)，人類開始進入“蒸汽時代”?！肮I(yè)2.0”，是20世紀(jì)初，伴隨著基于勞動分工的，電力驅(qū)動的大規(guī)模生產(chǎn)的出現(xiàn)，人類進入了大批量生產(chǎn)的流水線式及“電氣時代”。“工業(yè)3.0”，是第三次工業(yè)革命的標(biāo)志，大規(guī)模自動化生產(chǎn)制造工藝的落地，電子技術(shù)、工業(yè)機器人和IT技術(shù)的大規(guī)模使用提升了生產(chǎn)效率。從德國官方給出的概念來看，“工業(yè)4.0”，是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，它旨在通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)——信息物理系統(tǒng)相結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。

“工業(yè)4.0”給汽車行業(yè)帶來的變化是汽車的換代速度將會越來越快，越來越個性化，消費者也更容易買到自己喜歡的車型和配置，庫存實現(xiàn)最小化。對于生產(chǎn)廠家來說，“工業(yè)4.0”之下的智能生產(chǎn)可以更好地控制生產(chǎn)，減少浪費，提高效率。不過，從現(xiàn)有生產(chǎn)模式到“工業(yè)4.0”的轉(zhuǎn)變，將是完全顛覆性的改變，從供應(yīng)鏈到生產(chǎn)體系乃至銷售和售后體系。

智能工廠推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展

在位于北京市亦莊經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的一家智能制造數(shù)字化工廠里，偌大的車間只有寥寥數(shù)個工人，從接訂單到排產(chǎn)再到產(chǎn)品制造以及最后的包裝和物流，智能化幾乎貫穿始終。在這里，汽車廠房告別了機器轟鳴、噪聲刺耳、粉塵彌漫，這里甚至可以用“靜謐”來形容，而那些零部件的組裝聲，就像叮當(dāng)作響的樂章，點綴其中，整個生產(chǎn)線上一派井然。

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，依托物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)支撐和制造業(yè)智能化，以智能工廠、智能制造為核心的第四次工業(yè)革命爆發(fā)。“工業(yè)4.0”的兩個主題：智能工廠+智能生產(chǎn)。汽車工廠將實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、分布式的生產(chǎn)設(shè)施，控制生產(chǎn)過程中不斷出現(xiàn)的復(fù)雜性，人、機器與資源之間會有直接的交流。高度標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)備及系統(tǒng)將大幅節(jié)省汽車生產(chǎn)制造中的成本，機器人可以從事高強度持續(xù)性的工作，依托于傳感器、3D打印等技術(shù)大大提高零部件生產(chǎn)加工及工序中的精密度，降低失誤率及風(fēng)險。

與此同時，隨著智能制造在全球范圍的快速興起，智能工廠已成為傳統(tǒng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主要突破方向。在洶涌的“智造”浪潮中，有不少傳統(tǒng)企業(yè)主動出擊，探路智能化轉(zhuǎn)型。

在德國，奔馳汽車公司、寶馬集團、大眾汽車集團、博世公司都已率先試水“工業(yè)4.0”。

截至目前，大眾集團已經(jīng)成功打造具有“工業(yè)4.0”概念的原型車，這款車每一個零件都裝有RFID（射頻識別）芯片或者可掃描的編碼。因此，這輛車每一個零件的所有信息都可被查詢到，包括產(chǎn)地、制造工藝以及使用情況。

這種產(chǎn)品開發(fā)過程將對汽車的維修保養(yǎng)起到很大幫助?！肮I(yè)4.0”將根本性地改變汽車開發(fā)制造過程。制造業(yè)管理流程的復(fù)雜性日益增長，這是大眾致力于投入“工業(yè)4.0”研發(fā)的一大動力。大眾預(yù)計，該公司的“工業(yè)4.0”規(guī)劃將大大縮短新車開發(fā)時間，并能對旗下車型實現(xiàn)更加系統(tǒng)化的管理。

而博世目前已在全球超過100家工廠推廣實踐“工業(yè)4.0”，蘇州汽車電子工廠便是試點之一。

博世蘇州工廠自2013年開始“工業(yè)4.0”的實踐，通過裝載RFID和物聯(lián)傳感器，博世蘇州汽車電子工廠的傳統(tǒng)車間逐步實現(xiàn)了升級改造，這也使眾多“工業(yè)4.0”相關(guān)解決方案的應(yīng)用成為可能。博世蘇州工廠是博世集團在中國的“工業(yè)4.0”領(lǐng)航工廠，在這里，你可以看到一系列基于已有信息系統(tǒng)，致力于實現(xiàn)信息流和物理流之間的橋梁優(yōu)化而誕生的“工業(yè)4.0”創(chuàng)新解決方案。傳統(tǒng)生產(chǎn)車間的改造在于將非自動化的設(shè)備實現(xiàn)互聯(lián)化，這個過程中，互聯(lián)器件幫助傳統(tǒng)車間為未來做好準(zhǔn)備。

通過博世物聯(lián)傳感器的應(yīng)用，以及綜合來自全球各地的博世生產(chǎn)工廠的大量數(shù)據(jù)，無塵車間目前正在推行預(yù)知性全員生產(chǎn)維護體系（TPM）。這一體系使得員工可以提前預(yù)知機器的工作狀態(tài)，并且及時對各個設(shè)備進行適當(dāng)?shù)木S護。以前很多企業(yè)做設(shè)備維護是常態(tài)的預(yù)防性質(zhì)，比如對設(shè)備每半年做一次例行檢查，這種只以時間為單位、不考慮設(shè)備運營狀況的維護方式顯然不科學(xué)，因為使用壽命與使用時間和狀態(tài)緊密相關(guān)。在蘇州博世汽車電子工廠的車間里，許多機器的關(guān)鍵部件是通過物聯(lián)傳感器來監(jiān)控，傳感器抓取到關(guān)鍵的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)后，把數(shù)據(jù)送到云端，云端通過分析機器的使用狀態(tài)來判斷要不要維護、需不需要替換零件、派出何種技能的工作人員進行維護。如果部件有問題，故障分析中心可以看到實時信息，進行及時處理，從而避免緊急停機事件。

作為補充，智能眼鏡成為現(xiàn)場使用最多的一種交互工具，機器能與人“對話”。當(dāng)某一臺設(shè)備出現(xiàn)異常，技術(shù)人員接到報警信息后檢修時，加載射頻識別技術(shù)的機器能判斷技術(shù)人員的技能水平和資格，只有被它認(rèn)可的技術(shù)人員，才能解鎖界面，不夠格就無法解鎖操作界面，避免誤操作。如果碰到疑難雜癥，技術(shù)人員還能通過智能眼鏡，實時傳送“病灶”畫面，邀請工程師異地“把脈”。endprint

不過博世也認(rèn)為，“工業(yè)4.0”并非一蹴而就、大刀闊斧的革命，而是漸進式的演變。博世也將按部就班地逐步推進“工業(yè)4.0”的進程：首先是以踐行者身份，進行多地多點的試點項目，通過實踐快速確定最具推廣性的方式；其次是實現(xiàn)工廠內(nèi)部的垂直互聯(lián)，并實現(xiàn)初步的價值鏈的互聯(lián)；最終實現(xiàn)全價值鏈以及更廣范圍內(nèi)的水平互聯(lián)。因此，“工業(yè)4.0”的發(fā)展和演進需要整個產(chǎn)業(yè)的重視和投入。

智能生產(chǎn)完善產(chǎn)業(yè)升級

100年前福特位于美國Highland Park整車廠推出了全球第一條流水生產(chǎn)線，這是福特對于全球制造業(yè)最偉大的貢獻。流水生產(chǎn)線的問世簡化了福特T型車的組裝流程，將原來涉及3000個組裝部件的工序簡化為84道工序，將每輛車的生產(chǎn)時間從原來的12小時縮短為僅僅90分鐘。至此以后，從汽車制造業(yè)開始，流水生產(chǎn)線走向了各行業(yè)的生產(chǎn)車間。當(dāng)然在“工業(yè)4.0”前景下的智慧工廠的建設(shè)，同樣也是從汽車制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)車間開始智能制造的進程。

在當(dāng)前的多數(shù)汽車制造商車間里，我們看到的多數(shù)是汽車裝配生產(chǎn)線，在高度智能化制造的今天，機器人在汽車裝配線上的配件安裝、車身噴涂等各工序上成為不可缺少的角色，同樣，在看不見的另一端，虛擬仿真制造、供料物流配送等，也是智能制造舞臺上重要的角色。

比如，寶馬在蘭茨胡特工廠使用的保險杠檢測設(shè)備，它通過非接觸的手勢識別系統(tǒng)，保險杠在完成噴漆工序后的檢驗工作，可以通過檢驗員的手勢對檢驗部位進行檢驗和數(shù)據(jù)記錄。

該系統(tǒng)由兩臺3D攝像機、紅外傳感器等部分組成。該系統(tǒng)內(nèi)保存有保險杠部件的3D實體模型數(shù)據(jù)，并建立起3D空間掃描坐標(biāo)系。當(dāng)工件進入檢驗區(qū)后，檢驗人員只需幾個手勢，即可完成檢驗工作：比如指點偏差所在的部位后，設(shè)備即可精確記錄下該偏差產(chǎn)生的位置以及偏差數(shù)據(jù)。

汽車研發(fā)從最初的純手工打造，到目前的平臺化生產(chǎn)，研發(fā)手段也越來越先進。以往的汽車研發(fā)著重于汽車的基本功能，從研發(fā)設(shè)計到最終產(chǎn)品的生產(chǎn)制造，再到終端客戶手中，基本上是單向的。而“工業(yè)4.0”帶給了汽車以及零部件研發(fā)的智能化，以及汽車生產(chǎn)研發(fā)和終端消費者的雙向促進；一方面利用先進的手段和數(shù)據(jù)來對新產(chǎn)品進行不斷的改善，另一方面通過對產(chǎn)品缺陷的類型和數(shù)量以及產(chǎn)品開發(fā)的狀態(tài)等相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，建立汽車用戶數(shù)據(jù)庫，并基于已有的數(shù)據(jù)來對新產(chǎn)品進行模擬研發(fā)，對新產(chǎn)品新技術(shù)進行持續(xù)改進。

生產(chǎn)方式上，“工業(yè)4.0”由封閉的大規(guī)模流水線生產(chǎn)向開放的規(guī)?；ㄖ粕a(chǎn)轉(zhuǎn)變，汽車的智能工廠與智能生產(chǎn)將組合成一套精密、完整的制造體系，涵蓋產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃和執(zhí)行、市場銷售、售后服務(wù)等整個產(chǎn)業(yè)鏈條。整個生產(chǎn)過程將引入人機互動、智能物流管理、3D打印等先進技術(shù)，使得虛擬生產(chǎn)成為可能，從而減少材料浪費。消費者可以將自己的產(chǎn)品需求輸入制造系統(tǒng)，企業(yè)依照消費者的需求，對產(chǎn)品及時做出改進和調(diào)整。以后的汽車生產(chǎn)線會更加柔性化，通過不同的模塊化組合可以生產(chǎn)出多款車型，實現(xiàn)消費者定制。

另外如果由于前期的研發(fā)或者設(shè)計出現(xiàn)了某些問題的疏漏，或是生產(chǎn)制造過程中出現(xiàn)了偏差，在產(chǎn)品生產(chǎn)后，安裝在整車上并送到消費者手中，就會存在極大的安全隱患。歷史上發(fā)生的無數(shù)次的召回均與此有關(guān)。

“工業(yè)4.0”的出現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)線的實時監(jiān)控和分析，智能的生產(chǎn)線可以使整個生產(chǎn)過程更加可控，產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定。能夠盡早和及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品制造或者研發(fā)而造成的問題。當(dāng)智能工具與生產(chǎn)手段相結(jié)合就會形成全球智能供應(yīng)鏈，并在人類智慧的指引下走向最優(yōu)生產(chǎn)路徑。

“工業(yè)4.0”將是未來制造業(yè)的發(fā)展必由之路，是未來制造業(yè)的又一波“浪潮”。我們期望未來的發(fā)展建設(shè)中，我國車企能夠借鑒德國“工業(yè)4.0”提供的啟示，加快自身的轉(zhuǎn)型升級，繼而帶動整個產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，促進我國整個汽車產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，為早日實現(xiàn)“中國制造2025”貢獻自己的力量。endprint