案例介紹：上汽通用凱迪拉克數(shù)字化智能工廠

編者按

《上海市建設(shè)100+智能工廠專項行動方案（2020-2022年）》于去年9月發(fā)布，計劃三年推動建設(shè)100家智能工廠，打造10家標(biāo)桿性智能工廠，培育10家行業(yè)一流水平的智能制造系統(tǒng)集成商，搭建10個垂直行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，即“10030”工程。本期，我們摘編介紹上汽通用凱迪拉克數(shù)字化智能工廠案例。

一、項目簡介

上汽通用汽車凱迪拉克工廠于2016年1月建成投產(chǎn)，主要生產(chǎn)面向國內(nèi)和出口市場的傳統(tǒng)及新能源豪華轎車、SUV和MPV，全廠占地47.7萬平方米，包含車身、油漆、總裝、動力總成四大主體及相關(guān)輔助設(shè)施。凱迪拉克工廠從前期規(guī)劃開始，就秉承公司智能制造理念，始終瞄準(zhǔn)前沿技術(shù)，持續(xù)推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與汽車產(chǎn)業(yè)的深度融合，率先在工程開發(fā)、制造效率、產(chǎn)品質(zhì)量、物流效率、綠色節(jié)能等方面開展智能制造的有效實踐。

二、項目亮點

1. 數(shù)字化和虛擬仿真技術(shù)的全方位應(yīng)用

在產(chǎn)品開發(fā)和工藝及工裝設(shè)備開發(fā)全過程中全面應(yīng)用數(shù)字化和虛擬仿真技術(shù)，建立了基于MBD產(chǎn)品全生命周期的工藝管理平臺，開發(fā)了產(chǎn)品3D標(biāo)注及結(jié)構(gòu)化工藝信息提取、基于AI的工藝自動編排、基于自然語義處理的工藝文件自動生成等功能模塊，實現(xiàn)了從工藝方案的人工編排到“一鍵式”生成的轉(zhuǎn)變，并開通了從產(chǎn)品設(shè)計、工藝規(guī)劃到生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)流，保證了產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)的一致性。

2. 生產(chǎn)管理：一張網(wǎng)覆蓋全生產(chǎn)運營管理

在生產(chǎn)運營過程中，基于一網(wǎng)到底的全覆蓋工業(yè)以太網(wǎng)和智能基礎(chǔ)硬件，實現(xiàn)各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)（安全、質(zhì)量、成本、響應(yīng)、人員）的自動采集和匯總；依托自主開發(fā)建設(shè)的生產(chǎn)運營管理系統(tǒng)和數(shù)字化運作系統(tǒng)，借助PT刀具大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、高自動化率白車身制造工效智能管理系統(tǒng)、門蓋生產(chǎn)與緩存智能一體化精細(xì)管理、總裝Free Flow防錯系統(tǒng)、能源智能管理監(jiān)控系統(tǒng)等，實現(xiàn)安全、生產(chǎn)、設(shè)備、物流、質(zhì)量、人員多維度的要素覆蓋，并致力于生產(chǎn)多系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成互聯(lián)和移動化應(yīng)用，滿足不同管理層級運營管理需求；依托大數(shù)據(jù)分析管理平臺，通過各類生產(chǎn)大數(shù)據(jù)挖掘和分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)橫向?qū)Ρ?、趨勢分析、自主判斷和前饋預(yù)警等，大幅提升生產(chǎn)運營的綜合運作效率。

3. 質(zhì)量管理：數(shù)字化賦能質(zhì)量管理

借助整車現(xiàn)場智能質(zhì)量檢測系統(tǒng)、動力總成質(zhì)量智能管理平臺、全生命周期質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析預(yù)警平臺等平臺，實現(xiàn)制造現(xiàn)場產(chǎn)品狀態(tài)的自動檢測及制造過程能力的自動分析，提高人員效率，保障制造質(zhì)量；依托質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析平臺，實現(xiàn)質(zhì)量與上下游業(yè)務(wù)鏈的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和全生命周期的質(zhì)量大數(shù)據(jù)分析預(yù)警，識別潛在問題，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，提升客戶滿意度。

4. 設(shè)備管理：數(shù)字化提升管理效率

通過建設(shè)數(shù)字化設(shè)備管理系統(tǒng)（EAM）及關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)分析專家系統(tǒng)，搭建設(shè)備管理工作平臺，在信息技術(shù)的支持下，建立設(shè)備全生命周期管理體系，優(yōu)化資產(chǎn)管理、維修管理和備件管理的工作流程，從而達(dá)成設(shè)備資產(chǎn)的維護(hù)費用最小、運行成本最低和運行效能最高的目標(biāo)。

5. 物流管理：數(shù)字化助力物流精益化

通過各類信息系統(tǒng)的搭建，貫通從生產(chǎn)計劃、零部件計劃、運輸配送以及整車儲運的整個物流業(yè)務(wù)鏈數(shù)據(jù)，并通過各類自動化技術(shù)的集成部署及數(shù)字化技術(shù)的融合應(yīng)用，整合多方資源，實現(xiàn)物流全過程的智能化、精益化管理，打造互聯(lián)互通、高效協(xié)同、智能決策的物流及供應(yīng)鏈體系，實現(xiàn)物流業(yè)務(wù)的智能分析與決策，實現(xiàn)物流高效、精準(zhǔn)的運作及輸送，提升了運作效率，降低了運作成本，支持打造數(shù)字化工廠。

6. 能源管理：數(shù)字化提升能源管理的智能化

通過升級和整合現(xiàn)有能源管理系統(tǒng)和污染物排放智能管理系統(tǒng)，實時監(jiān)控基地和工廠用能和排放情況，提高能源管理水平，挖掘節(jié)能減排潛力，降低環(huán)境污染排放風(fēng)險。

7. 數(shù)字化開發(fā)運行：大幅度提升開發(fā)效率

通過對業(yè)務(wù)流程的梳理和優(yōu)化，規(guī)劃并搭建各類信息系統(tǒng)；借助數(shù)字化項目管理平臺、智能化虛擬評估、全業(yè)務(wù)鏈尺寸質(zhì)量智能分析預(yù)警平臺、機(jī)加工數(shù)字化工藝設(shè)計平臺、裝配數(shù)字化工藝設(shè)計平臺等，實現(xiàn)制造工程全數(shù)字化開發(fā)環(huán)境，并與業(yè)務(wù)鏈上下游系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互；結(jié)合靈活、先進(jìn)的數(shù)字化仿真手段、大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)，不斷提升工藝開發(fā)質(zhì)量和效率，實現(xiàn)工藝的自動、即時開發(fā)，縮短新車型投產(chǎn)周期。

三、項目成效

工廠通過數(shù)字化及人工智能技術(shù)的深入推廣，進(jìn)一步縮短了產(chǎn)品工藝開發(fā)和工藝驗證周期，加快了產(chǎn)品啟動及上市研制和開發(fā)的周期，實現(xiàn)產(chǎn)品的快速迭代。

在生產(chǎn)管理方面，借助數(shù)字化的全面應(yīng)用，建立生產(chǎn)運營管理平臺，生產(chǎn)管理效率提升20%；通過PT刀具大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應(yīng)用，使刀具成本下降10%。

在質(zhì)量管理方面，通過運用數(shù)字化、智能化的質(zhì)量檢測手段，實現(xiàn)了制造現(xiàn)場產(chǎn)品狀態(tài)的自動檢測及制造過程能力的自動分析，保障了制造質(zhì)量。

在設(shè)備管理方面，通過數(shù)字化設(shè)備管理系統(tǒng)（EAM），借助移動終端實現(xiàn)無紙化維修業(yè)務(wù)，物料交接效率提高了50%。

在智慧物流方面，從集成供應(yīng)商端到工廠基本實現(xiàn)一車一單排序上線，減少了線旁庫存，倉儲面積大幅下降，單車物料占地面積最少。

在能源管理方面，通過過程監(jiān)控和網(wǎng)格化管理、提高現(xiàn)場能源管理水平，降低了單位產(chǎn)品能耗和成本5%。

在數(shù)字化開發(fā)運行方面，實現(xiàn)了制造工程全數(shù)字化開發(fā)環(huán)境，整體項目規(guī)劃與實施的工作效率提升13%，比傳統(tǒng)開發(fā)周期縮短了30%。

上汽通用汽車凱迪拉克數(shù)字化工廠在建設(shè)和運營過程中，始終秉承公司智能制造理念，始終瞄準(zhǔn)前沿技術(shù)，推動數(shù)字化、智能化與汽車產(chǎn)業(yè)的深度融合，在智能制造方面進(jìn)行了富有成效的實踐與示范。