雖然工業(yè)4.0最早由德國(guó)提出，但是在中國(guó)的發(fā)展也并不遜色。大眾汽車集團(tuán)（中國(guó)）總裁兼CEO海茲曼教授曾經(jīng)這樣闡述工業(yè)4.0與生產(chǎn)4.0(智能制造)的關(guān)系：
“工業(yè)4.0”是一個(gè)非常整合的概念，包括了數(shù)字化進(jìn)程和人工智能，而數(shù)字化和人工智能融入了大眾汽車集團(tuán)日常業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的方方面面，包括研發(fā)、銷售、人員管理、采購(gòu)，以及生產(chǎn)流程。生產(chǎn)流程中的4.0從屬于“工業(yè)4.0”這個(gè)整體概念，生產(chǎn)4.0從研發(fā)開始，貫穿到設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，這里面包括數(shù)字化管理手段、數(shù)字化技術(shù)以及自動(dòng)化流程的應(yīng)用。
在汽車行業(yè)，大眾全球的兩個(gè)智能制造樣板工程中，一個(gè)在慕尼黑，另一個(gè)就是一汽-大眾的佛山工廠。海茲曼也曾經(jīng)表示“數(shù)字化已經(jīng)明顯幫助我們提高了生產(chǎn)力、提升了響應(yīng)速度?！苯衲?月，大眾汽車集團(tuán)三個(gè)全球未來中心之一落戶北京，就承載了連接汽車的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和相關(guān)元素的任務(wù)。6月22日，佛山工廠二期正式投入使用，車云也得以近距離探尋這家智慧工廠是如何打造而成的。
一汽-大眾佛山工廠
說到智能制造，可以理解為是基于新一代信息技術(shù)，貫穿設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié)，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能的先進(jìn)制造過程、系統(tǒng)與模式的總稱。
智能制造可以提高生產(chǎn)效率、控制成本、加強(qiáng)生產(chǎn)和質(zhì)檢精度、降低高位操作風(fēng)險(xiǎn)、實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)。就拿佛山工廠來說，一期目前生產(chǎn)四款車型：高爾夫、高爾夫嘉旅、奧迪A3兩廂，奧迪A3三廂。二期除了近期最受關(guān)注的一汽-大眾首款SUV 途歌之外，奧迪Q2以及大眾、奧迪后續(xù)將要引進(jìn)的電動(dòng)車，都將在這里生產(chǎn)。
這就不得不提到佛山工廠和大眾其他工廠的最大不同之處在于奧迪品牌和大眾品牌是混線生產(chǎn)的，而且是一汽-大眾同一條生產(chǎn)線上生產(chǎn)最多車型的基地。目前奧迪車型可以實(shí)現(xiàn)幾十類功能的定制化選擇，據(jù)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，他們的終極目標(biāo)是每輛車都擁有一個(gè)獨(dú)立平臺(tái)，逐步實(shí)現(xiàn)百輛級(jí)或者千輛級(jí)的獨(dú)立訂單，將柔性生產(chǎn)達(dá)到極致。
一汽-大眾佛山工廠
車云在焊裝車間里看到了大眾柔性生產(chǎn)的一大利器：康采恩框架。在這種框架下可以實(shí)現(xiàn)至少4種車型、最多8種車型的混線生產(chǎn)，他的特點(diǎn)是上下層結(jié)構(gòu)非常緊湊，可以節(jié)省空間和投資；定位精度比較高，有40個(gè)氣缸用于定位；節(jié)拍比較快，通過RFID射頻技術(shù)、高頻電磁波讀取每種車型數(shù)據(jù)，在51秒之內(nèi)就可以調(diào)用相應(yīng)的夾具和機(jī)器人完成整道工序；安全性達(dá)到了SIL3級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，這是僅次于核電和高鐵的安全等級(jí)。
值得一提的是，佛山工廠也是一汽-大眾MQB平臺(tái)應(yīng)用的第一條生產(chǎn)線。MQB平臺(tái)降低了產(chǎn)品開發(fā)成本，由于127個(gè)模塊是通用的，成本更有優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品換型周期更短。按照規(guī)劃，未來幾年佛山工廠將生產(chǎn)電動(dòng)車，面臨的是與燃油車截然不同的生產(chǎn)工藝要求。車云了解到，一汽-大眾計(jì)劃從明年開始改造生產(chǎn)線，于明后年全面引入電動(dòng)車專有平臺(tái)——MEB平臺(tái)。
智慧工廠的技術(shù)框架是將新能源、物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)化設(shè)備及人工智能應(yīng)用到汽車制造中，實(shí)現(xiàn)智能供應(yīng)鏈和柔性制造。整個(gè)佛山智慧工廠從智能制造（高效生產(chǎn)與質(zhì)量提升）、智能供應(yīng)鏈（透明管理、降低成本、效率提升）、綠色園區(qū)（環(huán)境友好、高效節(jié)能）、智慧社區(qū)（人性化、高效協(xié)作），以及智慧可視化（信息整合、決策支持）五大領(lǐng)域進(jìn)行打造。
在這個(gè)過程中，智慧物流是智能供應(yīng)鏈的重要組成部分。目前，佛山工廠生產(chǎn)的4個(gè)車型有4100多種零件，每天有1400臺(tái)卡車入廠，運(yùn)送7000個(gè)大箱和16000個(gè)小箱入廠，85%的零件能在20分鐘內(nèi)到達(dá)。
通過AGV自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸設(shè)備、SHOOTER器具對(duì)接技術(shù)、RFID零件自動(dòng)入庫(kù)、PTL料架亮燈式燈光揀選，佛山工廠不但減輕了人力成本，還將停臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)降低50%，換箱效率提升10%。未來，他們還計(jì)劃采用零件全自動(dòng)搬運(yùn)、機(jī)器人備貨、物流超市2.0(AGV貨找人)、物流數(shù)據(jù)可視—BI平臺(tái)等技術(shù)進(jìn)一步降本增效。
根據(jù)美國(guó)數(shù)字制造及設(shè)計(jì)創(chuàng)新院的研究，實(shí)現(xiàn)智能制造分為四步：
第一步是標(biāo)準(zhǔn)化，這是實(shí)現(xiàn)一切的基礎(chǔ)，自工業(yè)化開始，標(biāo)準(zhǔn)化就是一個(gè)永恒的主題；
第二步是數(shù)字化和自動(dòng)化，目前佛山工廠在這方面已經(jīng)具備了一定的能力；
第三步是網(wǎng)絡(luò)化集成，在虛擬設(shè)計(jì)與制造的環(huán)境下，支持成百上千個(gè)在線用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)；
最后一步才是智能系統(tǒng)，包括四個(gè)基本的要素：模型、算法、軟件和數(shù)據(jù)。
在此基礎(chǔ)上，整個(gè)智慧工廠的實(shí)現(xiàn)還得分三步走：
第一步打造數(shù)字工廠，只有實(shí)現(xiàn)了各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)字化，才能在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能化。
第二步打造認(rèn)知工廠，在生產(chǎn)數(shù)據(jù)和運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，從而發(fā)現(xiàn)深層原因。
第三步打造智慧工廠，實(shí)現(xiàn)線下線上和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的聯(lián)通，工廠里每一輛車的數(shù)據(jù)都與市場(chǎng)每個(gè)用戶信息貫通。每個(gè)消費(fèi)者買車時(shí)，都可以通過APP實(shí)時(shí)了解這輛車的生產(chǎn)狀態(tài)，真正感受到柔性的定制化過程，感受智慧工廠給他們帶來的變化。
目前，佛山工廠已經(jīng)積累了一些智慧工廠的實(shí)踐案例，比如新能源汽車培訓(xùn)通過VR實(shí)現(xiàn)，隨車卡電子化、總裝返修車輛管理、智能會(huì)議室控制、焊裝設(shè)備節(jié)拍分析平臺(tái)、汽車自動(dòng)化技術(shù)MR培訓(xùn)、車間設(shè)備智能眼鏡助手等。
體驗(yàn)新能源汽車VR培訓(xùn)
在未來，智慧工廠還會(huì)將大數(shù)據(jù)、人工智能及其他新興技術(shù)加以具體應(yīng)用。以四大工藝為例：
將沖壓車間打造成無人、熄燈的樣板車間。
在焊裝車間實(shí)現(xiàn)智能化庫(kù)房，可以自動(dòng)出庫(kù)、自動(dòng)補(bǔ)庫(kù)等，并根據(jù)各方數(shù)據(jù)讓機(jī)器自主學(xué)習(xí)，為管理者提供管理策略；將共享經(jīng)濟(jì)理念引入焊裝車間的日常管理；通過AGV自動(dòng)輸送小車，降低生產(chǎn)成本、降低人員勞動(dòng)負(fù)荷、提高生產(chǎn)率；使用高精度自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，消除人為目視與測(cè)量誤差，提高測(cè)量效率。
在涂裝工藝方面通過機(jī)器人實(shí)現(xiàn)整高效生產(chǎn)。
在總裝車間，實(shí)現(xiàn)CP7匹配質(zhì)量檢測(cè)自動(dòng)化；創(chuàng)新生產(chǎn)模式，利用現(xiàn)有技術(shù)開發(fā)返修搶單系統(tǒng)，提高全員積極性和返修效率。
在智慧工廠的其它方面，佛山工廠將打造Q-Online質(zhì)量數(shù)據(jù)平臺(tái)，從研發(fā)、生產(chǎn)、售后多個(gè)環(huán)節(jié)真正將質(zhì)量數(shù)據(jù)用于每輛車，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)變現(xiàn)；還將在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面進(jìn)行合作，通過設(shè)備傳感器收集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)智能控制，有效降低生產(chǎn)成本，打造綠色工廠；辦公領(lǐng)域?qū)膫鹘y(tǒng)信息發(fā)布方式，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑿乓苿?dòng)平臺(tái)信息互動(dòng)；除了VR技術(shù)，未來還會(huì)引入AR、MR等各類智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維修操作的指導(dǎo)和教學(xué)，從而快速提高生產(chǎn)維修效率。
一汽-大眾佛山工廠
一汽-大眾佛山工廠的智能化水平在現(xiàn)階段已經(jīng)達(dá)到了比較高的水平，海茲曼教授曾經(jīng)評(píng)價(jià)中國(guó)的智慧工廠在實(shí)現(xiàn)靈活性、提高生產(chǎn)力方面“在整個(gè)集團(tuán)體系中是做得最好的”，這其中尤其可貴的是，佛山工廠的智能化實(shí)踐主要是由中國(guó)本土在主導(dǎo)和推進(jìn)，而不是一味地從德國(guó)拿來主義。這固然與中國(guó)的特殊國(guó)情以及物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展有關(guān)，也深受大眾中國(guó)以及一汽-大眾對(duì)于數(shù)字化變革重視的影響，從這個(gè)角度來說，一家華南工廠成為世界的標(biāo)桿，也是理所當(dāng)然了。
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