未來汽車工廠與智能物流

文/鄭 鑫 曾巍巍

現(xiàn)階段，越來越多的企業(yè)正在以工業(yè)4.0為目標(biāo)，建設(shè)專屬于自己的智能工廠與智慧物流。伴隨著智能工廠和智慧物流的不斷深入研究，未來工廠及物流的工作模式越來越清晰，本文以汽車工廠運(yùn)行模式為例，從6個(gè)方面對(duì)未來汽車工業(yè)的智能化改變進(jìn)行討論。

智能工廠，就是利用各種現(xiàn)代化的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工廠的辦公、管理及生產(chǎn)自動(dòng)化，達(dá)到加強(qiáng)及規(guī)范企業(yè)管理、減少工作失誤、堵塞各種漏洞、提高工作效率、進(jìn)行安全生產(chǎn)、提供決策參考、加強(qiáng)外界聯(lián)系、拓寬國際市場(chǎng)的目的。

智慧物流是通過大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能硬件等智慧化技術(shù)和手段，提高物流系統(tǒng)思維、感知、學(xué)習(xí)、分析決策和智能執(zhí)行的能力，提升整個(gè)物流系統(tǒng)的智能化、自動(dòng)化水平。智慧物流具有兩個(gè)特點(diǎn)：

一是互聯(lián)互通，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)：所有物流要素互聯(lián)互通并且數(shù)字化，以“數(shù)據(jù)”驅(qū)動(dòng)一切洞察、決策、行動(dòng)；

二是深度協(xié)同，高效執(zhí)行：跨集團(tuán)、跨企業(yè)、跨組織之間深度協(xié)同，基于全局優(yōu)化的智能算法，調(diào)度整個(gè)物流系統(tǒng)中各參與方高效分工協(xié)作。

未來工廠智能化的六個(gè)方面

1.信息生產(chǎn)，訂單內(nèi)容可更新

工廠中的生產(chǎn)模式大體可以分為訂單生產(chǎn)MTO（Make To Order）和庫存生產(chǎn)MTS（Make To Stock）兩種。訂單生產(chǎn)MTO指的是企業(yè)根據(jù)客戶訂單的需求量和交貨期來進(jìn)行生產(chǎn)安排，其宗旨在于降低庫存，不做任何庫存存放，有訂單才安排生產(chǎn)，無訂單則調(diào)整生產(chǎn)。庫存生產(chǎn)MTS又稱為現(xiàn)貨生產(chǎn)，通過成品庫存隨時(shí)滿足用戶需求，產(chǎn)品在接到訂單之前就已經(jīng)生產(chǎn)出來，客戶訂單上的商品可以隨時(shí)從貨架上取到。這類產(chǎn)品通常屬于大眾化的通用規(guī)格的消費(fèi)品，也可能是企業(yè)的自主品牌產(chǎn)品，主要隨著市場(chǎng)的需求并參考本身的庫存存量，來決定是否要安排生產(chǎn)計(jì)劃。

圖1：現(xiàn)階段汽車銷售及生產(chǎn)流程圖

圖2：未來汽車銷售及生產(chǎn)流程圖

圖3：某項(xiàng)目AGV設(shè)計(jì)圖與AGV實(shí)物圖

現(xiàn)代汽車行業(yè)屬于傳統(tǒng)的制造業(yè)。在汽車市場(chǎng)上長(zhǎng)久以來奉行的是“汽車企業(yè)生產(chǎn)什么、消費(fèi)者選擇什么”的銷售理念，定制化服務(wù)只存在于極少數(shù)高檔定制服務(wù)的車企中（產(chǎn)量很低）。汽車工廠的生產(chǎn)計(jì)劃完全是按照自己根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研做出的分析后制定的，車型、配置、顏色等在生產(chǎn)前就已經(jīng)完全確定，汽車零部件的供應(yīng)商則是根據(jù)汽車廠的生產(chǎn)計(jì)劃來進(jìn)行配合生產(chǎn)的。汽車工廠的生產(chǎn)過程是大規(guī)模、批量化的生產(chǎn)，生產(chǎn)不輕易調(diào)節(jié)改變，如圖1。

汽車生產(chǎn)的過程中，絕大多數(shù)整車廠宣稱實(shí)現(xiàn)了“零庫存”，而零部件供應(yīng)商的倉庫卻很“飽滿”?！傲銕齑妗睂?duì)于整車廠來講節(jié)約了生產(chǎn)成本，但對(duì)于零配件供應(yīng)商來說卻是無法回避的成本。伴隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，步入工業(yè)4.0階段的車企訂單化生產(chǎn)即將到來。當(dāng)汽車在客戶下訂單的時(shí)候即產(chǎn)生數(shù)字化的訂單模型（包括客戶選擇的訂制功能）。零部件供應(yīng)商與車企同步得到訂單，這樣零部件供應(yīng)商飽滿的倉庫將不再需要，汽車行業(yè)生產(chǎn)成本將進(jìn)一步降低。

未來的汽車消費(fèi)者不僅僅可以在汽車4S店訂購汽車，而且會(huì)越來越多的體驗(yàn)在汽車企業(yè)的官方網(wǎng)站乃至電商平臺(tái)上訂購汽車。未來對(duì)于汽車的可選擇配置也會(huì)變得多種多樣，消費(fèi)者可以根據(jù)自己的喜好訂購個(gè)性化配置的汽車，而汽車企業(yè)生產(chǎn)使用的柔性化智能生產(chǎn)設(shè)備提供的混線生產(chǎn)能力也恰恰可以滿足消費(fèi)者的這種需求。

在汽車行業(yè)，未來的信息技術(shù)并不僅僅是汽車企業(yè)內(nèi)部信息化的管理技術(shù)，而是在整個(gè)汽車制造行業(yè)、整個(gè)供應(yīng)鏈中廣泛實(shí)施的信息互聯(lián)技術(shù)。伴隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及云技術(shù)的發(fā)展，帶來的不僅僅是汽車生產(chǎn)周期的縮短，未來消費(fèi)者同時(shí)可以享受到更大的消費(fèi)裕度，既可以時(shí)時(shí)觀測(cè)到自己訂購的汽車處于哪個(gè)生產(chǎn)階段，又可以對(duì)于汽車尚未安裝的定制功能（甚至已經(jīng)安裝的部分）進(jìn)行在線調(diào)整，未來汽車工廠對(duì)訂單中尚未制造的部分可以迅速進(jìn)行調(diào)節(jié)，就算生產(chǎn)中已經(jīng)生產(chǎn)過的流程，也是支持調(diào)整與更新，這只是成本問題而并非技術(shù)問題。這一切全部來自于工業(yè)4.0中供應(yīng)鏈的自適應(yīng)技術(shù)與車企生產(chǎn)過程中柔性更高的智能化設(shè)備的使用。對(duì)于未來智能工廠中由智能設(shè)備生產(chǎn)出的汽車，當(dāng)然也是智能的，如圖2。

2.虛擬生產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)數(shù)字化

未來汽車工廠的生產(chǎn)將轉(zhuǎn)變?yōu)槿痰臄?shù)字化、信息化生產(chǎn)。這種數(shù)字化、信息化不僅僅是汽車設(shè)計(jì)模型的數(shù)字化、生產(chǎn)零部件的數(shù)字化、信息化，而是整個(gè)工廠中生產(chǎn)流程、生產(chǎn)工藝的數(shù)字化、信息化，是整個(gè)汽車生產(chǎn)供應(yīng)鏈中所包含的所有內(nèi)容的數(shù)字化、信息化。

虛擬制造技術(shù)因其原則上不消耗任何實(shí)際資源，同時(shí)能夠在計(jì)算機(jī)上對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、裝配、運(yùn)行乃至測(cè)試提供相應(yīng)的結(jié)論，所以這項(xiàng)技術(shù)在越來越多行業(yè)及產(chǎn)品上得到應(yīng)用。

1997年美國俄亥俄州舉辦的虛擬制造用戶專題討論會(huì)上，人們根據(jù)制造過程的側(cè)重點(diǎn)不同將虛擬制造大致可以分為三類：以設(shè)計(jì)為核心的虛擬設(shè)計(jì)制造（例如：Solidworks、Catia等）、以生產(chǎn)為核心的虛擬生產(chǎn)制造（例如：AutoMod、Flexsim等）和以控制為中心的虛擬控制制造（例如Labview等）。

對(duì)于虛擬制造技術(shù)，其本身具備的優(yōu)勢(shì)是不言而喻的。

（1）由于虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)的產(chǎn)生，原來產(chǎn)品的開發(fā)過程不再或少量需要制造樣件、樣機(jī)來進(jìn)行測(cè)試產(chǎn)品的可制造性和裝配的可行性，而且可以動(dòng)態(tài)的演示設(shè)計(jì)產(chǎn)品的各種工作狀況及相關(guān)的測(cè)試性能，使設(shè)計(jì)周期顯著變短，節(jié)約企業(yè)研發(fā)成本。圖3為今天國際物流技術(shù)股份有限公司為某項(xiàng)目設(shè)計(jì)研發(fā)的AGV，項(xiàng)目研發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)間短、要求高、任務(wù)重，通過虛擬設(shè)計(jì)制造技術(shù)反復(fù)校核設(shè)計(jì)尺寸、安裝流程，最終經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)裝配驗(yàn)證產(chǎn)品性能優(yōu)異，完全滿足設(shè)計(jì)要求。虛擬設(shè)計(jì)軟件已經(jīng)成為今天國際物流技術(shù)股份有限公司設(shè)計(jì)工程師標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)工具。

（2）虛擬制造技術(shù)可以模擬整個(gè)生產(chǎn)過程的工藝流程，同時(shí)對(duì)流程中的瓶頸點(diǎn)、流程中需要注意的核心參數(shù)（路徑節(jié)點(diǎn)流量、生產(chǎn)工作節(jié)拍、緩存區(qū)的大小等）進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使生產(chǎn)任務(wù)平衡合理的分配到各個(gè)工位，甚至可以模擬工人的疲勞程度，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化配置。圖4為今天國際物流技術(shù)股份有限公司為某物流中心項(xiàng)目制作的項(xiàng)目仿真截圖，項(xiàng)目包含：托盤堆垛機(jī)、箱式堆垛機(jī)、托盤輸送線、箱式輸送線、分揀線、拆碼垛機(jī)器人、AGV等。對(duì)于這種多設(shè)備耦合的復(fù)雜物流系統(tǒng)，通常情況下針對(duì)項(xiàng)目中的核心單機(jī)設(shè)備能力進(jìn)行計(jì)算是無法檢驗(yàn)說明整個(gè)系統(tǒng)的理論工作能力的。而通過仿真模擬針對(duì)這個(gè)項(xiàng)目中的每一個(gè)設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)建模，按照1：1組成項(xiàng)目設(shè)備的整體布局，輸入實(shí)際流量和軟件調(diào)度原則即可以對(duì)項(xiàng)目系統(tǒng)進(jìn)行仿真運(yùn)行模擬，可以很好的檢驗(yàn)項(xiàng)目中的單機(jī)工作能力以及由多種單機(jī)耦合在一起的復(fù)雜物流系統(tǒng)運(yùn)行的項(xiàng)目整體工作能力。當(dāng)針對(duì)項(xiàng)目的整體工作能力進(jìn)行仿真驗(yàn)證后，通常情況下還可以對(duì)項(xiàng)目綜合能力為目標(biāo)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行性能優(yōu)化。事實(shí)證明仿真模擬在項(xiàng)目規(guī)劃驗(yàn)證階段得出的結(jié)論與項(xiàng)目實(shí)施后現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的測(cè)試基本相同，對(duì)項(xiàng)目中目標(biāo)性能的優(yōu)化也實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)能力的提升。

（3）虛擬控制技術(shù)則通過對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行模擬調(diào)試，調(diào)試成功后生成PLC代碼，直接傳輸至現(xiàn)場(chǎng)待調(diào)試設(shè)備上的PLC，將調(diào)試時(shí)間大大縮短，圖5為某項(xiàng)目虛擬仿真PLC調(diào)試界面截圖。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，遠(yuǎn)程調(diào)試、全球化調(diào)試已經(jīng)成為可能?，F(xiàn)階段今天國際物流技術(shù)股份有限公司正在使用虛擬控制軟件針對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行PLC虛擬調(diào)試工作。首先在虛擬軟件中對(duì)某項(xiàng)目設(shè)備進(jìn)行虛擬建模，將項(xiàng)目中的物流設(shè)備1：1建造后輸入相應(yīng)的工作流程邏輯。當(dāng)相應(yīng)的工作流程調(diào)試通暢后再針對(duì)項(xiàng)目中使用的PLC品牌進(jìn)行虛擬調(diào)試，真實(shí)模擬項(xiàng)目中的動(dòng)作及相關(guān)工作參數(shù)設(shè)置，最終輸出PLC程序。使用這種調(diào)試工具，電控工程師在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的驗(yàn)證調(diào)試工作，大大縮短到了電氣工程師現(xiàn)場(chǎng)工作的時(shí)間、降低了現(xiàn)場(chǎng)工作強(qiáng)度。

對(duì)于汽車工廠這樣一個(gè)生產(chǎn)節(jié)拍要求高、工藝流程復(fù)雜、生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)、物流輸送系統(tǒng)等多系統(tǒng)耦合在一起的復(fù)雜系統(tǒng)，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)的選擇稍微不慎將對(duì)整個(gè)系統(tǒng)帶來災(zāi)難性的后果，而虛擬制造技術(shù)完美的解決了這個(gè)問題。虛擬制造技術(shù)可以提供產(chǎn)品的模型設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工的優(yōu)化，還可以通過模擬優(yōu)化各種復(fù)雜工況流程與流程之間切換所產(chǎn)生的影響。而對(duì)于未來以工業(yè)4.0為基礎(chǔ)的訂單式生產(chǎn)的汽車智能制造企業(yè)來說，生產(chǎn)中多品種產(chǎn)品的混線生產(chǎn)模式將變成常態(tài)，而這正是虛擬制造技術(shù)的價(jià)值所在。

3.混線生產(chǎn)，生產(chǎn)流程柔性化

進(jìn)入工業(yè)4.0時(shí)代，智能工廠中將使用越來越多的智能設(shè)備，同時(shí)生產(chǎn)流程的柔性將帶來翻天覆地的變化。

生產(chǎn)管理模式的發(fā)展大致經(jīng)歷了四個(gè)階段，如圖6。

手工作坊生產(chǎn)：工業(yè)革命之前，人們?cè)诤?jiǎn)陋條件下手工生產(chǎn)產(chǎn)品；

單件小批量生產(chǎn)：工業(yè)革命開始，手工模式被取代；

大批量生產(chǎn)：第二次、第三次工業(yè)革命開始，大規(guī)模流水裝配線、自動(dòng)化生產(chǎn)線產(chǎn)生；

多品種小批量柔性生產(chǎn)：工業(yè)4.0開始，該種模式能夠在一條生產(chǎn)線上混線生產(chǎn)多種不同產(chǎn)品。

汽車生產(chǎn)長(zhǎng)久以來一直是大規(guī)模流水裝配線生產(chǎn)，生產(chǎn)模式則是按照庫存生產(chǎn)模式運(yùn)行的。汽車廠商根據(jù)市場(chǎng)上的銷售反饋?zhàn)龀鲱A(yù)估銷量，然后對(duì)生產(chǎn)車型、配置進(jìn)行排產(chǎn)。汽車工廠的產(chǎn)品存在著多種不同的配置選擇，同時(shí)為了適用于不同的行駛區(qū)域，增加了總裝車間裝配的復(fù)雜性。

多品種、小批量、多批次、生產(chǎn)重復(fù)性低，是訂單式生產(chǎn)企業(yè)的主要特點(diǎn)。訂單式生產(chǎn)也是工業(yè)4.0中重要的組成部分，是未來智能工廠的主要生產(chǎn)模式。未來的汽車工廠中會(huì)使用越來越多的智能AGV或可變軌EMS等高柔性輸送設(shè)備來替代現(xiàn)階段單調(diào)的自動(dòng)化輸送流水線。生產(chǎn)線上的智能生產(chǎn)設(shè)備也將變成越來越多的可換手型的可以實(shí)施多種工作的機(jī)器人。未來承載零部件的AGV與承載車體的AGV甚至包括承載機(jī)器人專用卡具的AGV之間可以相互通訊編隊(duì)（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，萬物相聯(lián)），同進(jìn)同退進(jìn)出裝配工位以防止安裝出錯(cuò)，而且生產(chǎn)線上的智能機(jī)器人同樣可以通過RFID等信息識(shí)別技術(shù)確認(rèn)安裝信息，并將生產(chǎn)過程的相關(guān)信息反饋至遠(yuǎn)端數(shù)字云平臺(tái)。

圖4：某項(xiàng)目物流仿真界面截圖

圖5：某項(xiàng)目虛擬仿真PLC調(diào)試界面截圖

圖6：生產(chǎn)管理模式發(fā)展的四個(gè)階段

圖7：某項(xiàng)目物流管控平臺(tái)截圖

4.信息共享，供應(yīng)鏈自適應(yīng)化

供應(yīng)鏈?zhǔn)侵竾@核心企業(yè)，通過對(duì)信息流、物流、資金流的控制，從采購原材料開始，制成中間產(chǎn)品，最后由銷售網(wǎng)絡(luò)把產(chǎn)品送到消費(fèi)者手中的將供應(yīng)商、制造商、分銷商、零售商直到最終用戶連成一個(gè)整體的功能網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)模式。

基于工業(yè)4.0技術(shù)，在客戶訂單產(chǎn)生之時(shí)，客戶定制汽車的所有數(shù)據(jù)信息已經(jīng)一并產(chǎn)生，包括汽車所有零部件的供應(yīng)商、汽車將具體在哪個(gè)工廠生產(chǎn)、生產(chǎn)工藝中將使用哪些智能生產(chǎn)設(shè)備以及物流中需要哪家物流供應(yīng)商等，即供應(yīng)鏈產(chǎn)生。隨著時(shí)間的推移，汽車訂單中的原料供應(yīng)商、零配件供應(yīng)商、物流運(yùn)輸提供商等組成產(chǎn)業(yè)鏈中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都可能會(huì)因?yàn)楦魇礁鳂拥脑蚨l(fā)生改變，甚至客戶的定制需求想法都有可能會(huì)隨時(shí)間改變的，而這時(shí)智能供應(yīng)鏈的自適應(yīng)技術(shù)便施展其能力。

自適應(yīng)技術(shù)：是一類新的“智能組件/智能結(jié)構(gòu)”，這些智能組件在工作條件改變的時(shí)候具有一個(gè)主動(dòng)適應(yīng)和目標(biāo)優(yōu)化調(diào)節(jié)的機(jī)械特性。這種主動(dòng)的組件滿足改善系統(tǒng)機(jī)械特性、效率、性能及其他特性的要求。自適應(yīng)技術(shù)是一種決定性的面向未來的技術(shù)，它能在產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性、安全性和舒適性獲得最優(yōu)化的同時(shí)，減少乃至避免震蕩以及不希望的畸變和噪音。應(yīng)用自適應(yīng)技術(shù)的產(chǎn)品和方法能夠獲得決定性的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

工業(yè)4.0中的供應(yīng)鏈自適應(yīng)技術(shù)將完美的解決供應(yīng)鏈中數(shù)據(jù)改變這種問題。對(duì)于消費(fèi)者下達(dá)的訂單，在云平臺(tái)中汽車生產(chǎn)廠、零部件供應(yīng)商及三方物流服務(wù)商共同擁有訂單數(shù)據(jù)信息，而對(duì)于消費(fèi)者中途改變的訂單內(nèi)容，主機(jī)廠和零部件供應(yīng)商及三方物流服務(wù)商可以通過平臺(tái)對(duì)生產(chǎn)任務(wù)以及物流運(yùn)輸?shù)呢浳镞M(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的零庫存生產(chǎn)。整個(gè)流程不再需要各方管理者做煩躁的數(shù)據(jù)計(jì)算工作，而只是審核、批準(zhǔn)。計(jì)算改變所涉及到的巨大的信息訪問量、運(yùn)算量等則由云技術(shù)完成。

為今天國際物流技術(shù)股份有限公司為某生產(chǎn)企業(yè)研發(fā)的物流管控平臺(tái)演示圖。平臺(tái)為該公司實(shí)現(xiàn)了原材料、輔料、五金備件從原產(chǎn)地到旗下五家生產(chǎn)工廠的運(yùn)輸、成品從五家生產(chǎn)工廠到最后的商業(yè)配送的實(shí)時(shí)跟蹤管理，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一管理、統(tǒng)一平臺(tái)、統(tǒng)一監(jiān)管的目的。對(duì)于相應(yīng)急需物資的調(diào)配也給出智能物流的解決方案。該管控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)倉儲(chǔ)作業(yè)、運(yùn)輸作業(yè)、養(yǎng)護(hù)作業(yè)以及物流資源、物流成本、物流績(jī)效以及物流安全的綜合管理。未來的管控平臺(tái)將逐漸合并為一個(gè)巨大的信息計(jì)算存儲(chǔ)平臺(tái)，云平臺(tái)。

5.信息存儲(chǔ)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)

云計(jì)算平臺(tái)也稱為云平臺(tái)?！霸朴?jì)算”現(xiàn)階段最廣為接受的是美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）的定義：云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用軟件、服務(wù)），這些資源能夠被快速提供，而只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。實(shí)現(xiàn)云計(jì)算這種模式所使用的技術(shù)就是云計(jì)算技術(shù)。

汽車生產(chǎn)的發(fā)展方向是訂單化：既多品種，小批量的s生產(chǎn)方式。未來汽車工廠按客戶訂單進(jìn)行混線生產(chǎn)成為常態(tài)。汽車的混線生產(chǎn)的技術(shù)研究主要集中在兩個(gè)方面：生產(chǎn)線的平衡問題和混線生產(chǎn)的排產(chǎn)問題。生產(chǎn)線平衡是把不同車型的裝配任務(wù)分配到生產(chǎn)線上的不同工位，保證各個(gè)工位對(duì)多種車型的裝配時(shí)間接近，提高生產(chǎn)效率；生產(chǎn)線排產(chǎn)則是受到客戶對(duì)不同車型訂單的影響，需要對(duì)訂單做出實(shí)時(shí)反映，保證客戶訂單車輛的交付?，F(xiàn)實(shí)中的生產(chǎn)則涉及更多種方面的因素制約，各方面的影響因素耦合在一起共同作用于生產(chǎn)線，需要強(qiáng)大的計(jì)算能力進(jìn)行分析計(jì)算，云計(jì)算技術(shù)則正好解決這一難題。

在工業(yè)4.0的作用下，汽車行業(yè)的生產(chǎn)逐漸實(shí)現(xiàn)全程數(shù)字化。不僅僅是汽車設(shè)計(jì)生產(chǎn)模型的數(shù)字化，而是整個(gè)汽車工廠工作流程、生產(chǎn)工藝的全程數(shù)字化，生產(chǎn)過程中整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈供給的數(shù)字化。對(duì)于生產(chǎn)模型、生產(chǎn)流程、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)業(yè)鏈的整體調(diào)度的復(fù)雜數(shù)學(xué)模型的模擬仿真，遠(yuǎn)端的云平臺(tái)計(jì)算則可以顯示出其強(qiáng)大的運(yùn)算能力。虛擬仿真技術(shù)與云計(jì)算技術(shù)相結(jié)合可以快速模擬計(jì)算出各種工況對(duì)于產(chǎn)品生產(chǎn)及工期的運(yùn)行影響，最后給出最優(yōu)的生產(chǎn)方案。而對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)中訂單包含的零件供應(yīng)商的生產(chǎn)狀態(tài)與庫存、零部件在三方物流中的運(yùn)輸狀況以及汽車工廠的生產(chǎn)進(jìn)度所產(chǎn)生的新狀況，云平臺(tái)都可以實(shí)時(shí)對(duì)情況進(jìn)行最優(yōu)化調(diào)節(jié)。汽車工廠、零部件供應(yīng)商、三方物流服務(wù)商產(chǎn)生的數(shù)據(jù)一并存儲(chǔ)于云平臺(tái)，任意端客戶可以實(shí)時(shí)更新查詢。這種生產(chǎn)全程的數(shù)字化跟蹤優(yōu)化和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)查詢?cè)谥暗纳a(chǎn)過程中是遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法想象的，帶之而來的是工廠也將翻天覆地的變化。

6.資源共享，工廠全球本地化

伴隨著3D打印技術(shù)及智能工廠的快速發(fā)展，智能設(shè)備的能力越來越強(qiáng)，社會(huì)生產(chǎn)力將大幅提高。在這種情況下，虛擬技術(shù)的應(yīng)用（生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)字化與生產(chǎn)工藝的數(shù)字化）使未來生產(chǎn)變得越來越簡(jiǎn)單，同時(shí)智能生產(chǎn)設(shè)備強(qiáng)大的功能使得產(chǎn)品的生產(chǎn)不再受到生產(chǎn)條件方面的限制，使得客戶訂單本地化生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)。未來汽車廠負(fù)責(zé)客戶需求產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝的制定，產(chǎn)品的生產(chǎn)則完全可以由“云生產(chǎn)”中的本地“云工廠”完成。

“云生產(chǎn)”的定義：是一種按照使用量進(jìn)行付費(fèi)的工廠運(yùn)行模式?？蛻敉ㄟ^有效的、便捷的網(wǎng)絡(luò)訪問方式，對(duì)分布于全球的可配置的智能工廠資源池（資源包括：附近原料儲(chǔ)備、智能工廠的生產(chǎn)能力、物流運(yùn)輸資源等）進(jìn)行查詢，將這些資源統(tǒng)一配置后，客戶付出極少的管理工作及與生產(chǎn)商的交互，生產(chǎn)商根據(jù)客戶提供的數(shù)字化生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能生產(chǎn)。這種生產(chǎn)方式就是“云生產(chǎn)”。提供這種生產(chǎn)模式的工廠就是“云工廠”。

“云生產(chǎn)”將工廠原有規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)閰^(qū)域經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式，將智能工廠原本屬于自己企業(yè)可供使用的富余的生產(chǎn)制造能力轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆鋮^(qū)域優(yōu)勢(shì)的、可以服務(wù)于全球共享的生產(chǎn)能力。在“云生產(chǎn)”的使用過程中，用戶可以統(tǒng)一查詢某地區(qū)的可以調(diào)配使用的生產(chǎn)能力，系統(tǒng)同時(shí)提供該區(qū)域是否有合適的原材料資源及物流運(yùn)輸資源，當(dāng)各方面匹配后系統(tǒng)針對(duì)用戶項(xiàng)目進(jìn)行綜合成本計(jì)算。這種模式免去了原本只屬于某地某工廠的大規(guī)模的原料采購、成品運(yùn)輸?shù)某杀炯皶r(shí)間消耗。這種產(chǎn)品生產(chǎn)本地化的“云生產(chǎn)”模式將大幅降低物流運(yùn)輸成本，尤其是遠(yuǎn)距離的跨國項(xiàng)目，是未來智能工廠的一種發(fā)展趨勢(shì)。

在未來汽車工廠很有可能形成一種模式，即假設(shè)某個(gè)豐田的智能工廠分享富裕的生產(chǎn)力作為云工廠后，生產(chǎn)線上可能生產(chǎn)著奔馳、寶馬、奧迪等各大公司各種款式的車型（生產(chǎn)數(shù)字信息加密處理）。對(duì)于消費(fèi)者來講享受到的是快捷的定制化服務(wù)，而對(duì)于不同品牌汽車工廠來講則省掉了大筆的運(yùn)輸費(fèi)用和時(shí)間成本。當(dāng)然這些還僅僅是一些關(guān)于汽車工業(yè)發(fā)展的猜想，讓我們拭目以待看看未來汽車工業(yè)的智能工廠、智能物流的發(fā)展之路。

工業(yè)4.0給每個(gè)行業(yè)帶來巨大的改變，同時(shí)既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。對(duì)于汽車工業(yè)4.0的發(fā)展，我們只有直面改變，提前做好準(zhǔn)備，才能在未來的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

二、展望

工業(yè)4.0給每個(gè)行業(yè)帶來巨大的改變，同時(shí)既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。對(duì)于汽車工業(yè)4.0的發(fā)展，我們只有直面改變，提前做好準(zhǔn)備，才能在未來的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。期待我國的汽車企業(yè)能夠努力奮進(jìn)，抓住機(jī)遇，迎頭趕上，讓我國早日成為世界汽車智能制造強(qiáng)國。