智能制造系統(tǒng)架構(gòu)在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用關(guān)鍵要點(diǎn)

余華富 鐘為賓 陳積煒

摘 要：隨著科技的進(jìn)步，我國(guó)不同行業(yè)在發(fā)展過(guò)程中朝著智能化方向發(fā)展，汽車(chē)行業(yè)進(jìn)行新能源和節(jié)能汽車(chē)的制造過(guò)程中正在積極推進(jìn)智能制造，因?yàn)槠?chē)行業(yè)自身特點(diǎn)，不同接觸層面對(duì)智能制造的理解也是不同的，對(duì)智能制造狹義的理解就是將智能技術(shù)和方法應(yīng)用在汽車(chē)的制造環(huán)節(jié)，然而這種理解是不全面的，還需要深入分析和研究。本文就智能制造系統(tǒng)架構(gòu)在汽車(chē)行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：智能制造;系統(tǒng)架構(gòu);汽車(chē)行業(yè);應(yīng)用

1智能制造系統(tǒng)架構(gòu)的主要內(nèi)容

分析發(fā)現(xiàn)智能制造系統(tǒng)架構(gòu)中智能制造主要是分為生命周期、智能特征以及層級(jí)系統(tǒng)三方面內(nèi)容，這三個(gè)維度中的內(nèi)容綜合描述了智能制造的裝備等級(jí)、業(yè)務(wù)范圍以及智能水平等，同時(shí)對(duì)智能制造的范圍和對(duì)象進(jìn)行詳細(xì)介紹，進(jìn)而對(duì)不同行業(yè)開(kāi)展智能制造工作進(jìn)行指導(dǎo)。在汽車(chē)行業(yè)中，智能制造系統(tǒng)架構(gòu)的主要內(nèi)容和業(yè)務(wù)范圍如下：

1.1生命周期

智能制造系統(tǒng)架構(gòu)中的生命周期主要包括：首先，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，就是汽車(chē)制造企業(yè)在進(jìn)行新車(chē)型的整車(chē)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的流程，比如說(shuō)上汽企業(yè)在GVDP整車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，流程主要包括了開(kāi)發(fā)、架構(gòu)、戰(zhàn)略、概念、產(chǎn)品、生產(chǎn)成熟等階段;其次，生產(chǎn)環(huán)節(jié)，主要是指量化生產(chǎn)某車(chē)型之后，企業(yè)對(duì)符合設(shè)計(jì)要求的設(shè)備進(jìn)行采購(gòu)，采購(gòu)的內(nèi)容主要是生產(chǎn)車(chē)輛用到的外購(gòu)件和原材料，然后根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行符合質(zhì)量目標(biāo)和滿(mǎn)足法規(guī)要求的商品車(chē)進(jìn)行制造的全過(guò)程;第三，物流環(huán)節(jié)，主要是指實(shí)體物品從供應(yīng)場(chǎng)所向接收?qǐng)鏊M(jìn)行流動(dòng)的過(guò)程，該過(guò)程包括工廠(chǎng)外部運(yùn)輸生產(chǎn)汽車(chē)過(guò)程的各種外購(gòu)件、原材料，工廠(chǎng)內(nèi)部倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、配送、分揀等流程，同時(shí)也包括運(yùn)輸成品車(chē)的銷(xiāo)售過(guò)程;第四，銷(xiāo)售環(huán)節(jié)，主要是指主機(jī)廠(chǎng)生產(chǎn)下線(xiàn)的商品車(chē)從工廠(chǎng)轉(zhuǎn)移到客戶(hù)手中的各種經(jīng)營(yíng)活動(dòng);最后，服務(wù)環(huán)節(jié)，汽車(chē)的生產(chǎn)單位在接觸客戶(hù)的過(guò)程中產(chǎn)生的售前、售后服務(wù)以及報(bào)廢回收等各種活動(dòng)過(guò)程和結(jié)果。

1.2層級(jí)系統(tǒng)

智能制造系統(tǒng)架構(gòu)中的層級(jí)系統(tǒng)主要包括的內(nèi)容有：首先，設(shè)備層，該層級(jí)主要是指汽車(chē)制造單位根據(jù)儀器儀表、裝置、傳感器、機(jī)器等不同設(shè)備實(shí)現(xiàn)汽車(chē)制造的物理流程，并對(duì)物理流程進(jìn)行實(shí)際感知和操作，其中的物理流程就是生命周期的所有環(huán)節(jié);其次，單元層，該層級(jí)主要是生產(chǎn)汽車(chē)的工廠(chǎng)對(duì)信息進(jìn)行收集和處理，對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并控制物理流程，在實(shí)際工作中單元層的典型案例就是可編程邏輯控制器;第三，車(chē)間層，該層級(jí)主要是汽車(chē)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)汽車(chē)的工廠(chǎng)和車(chē)間進(jìn)行管理，其中在車(chē)間層中應(yīng)用制造執(zhí)行系統(tǒng)MES作用比較明顯;第四，企業(yè)層，該層級(jí)主要是管理制造企業(yè)的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，其中主要管理的內(nèi)容有企業(yè)資源計(jì)劃、供應(yīng)鏈以及產(chǎn)品的生命周期;最后，協(xié)同層，該層級(jí)主要是制造汽車(chē)的企業(yè)加強(qiáng)內(nèi)外部信息的互通有無(wú)，并集成和共享信息，常見(jiàn)的企業(yè)行業(yè)協(xié)同層包括智能生產(chǎn)、智能服務(wù)、精準(zhǔn)物流、協(xié)同研發(fā)等。

2汽車(chē)行業(yè)中智能制造系統(tǒng)架構(gòu)的應(yīng)用體現(xiàn)

智能制造系統(tǒng)架構(gòu)在汽車(chē)行業(yè)中的應(yīng)用，其中的層級(jí)系統(tǒng)主要是在制造汽車(chē)的過(guò)程中加強(qiáng)企業(yè)之間的協(xié)同合作，在智能制造開(kāi)展過(guò)程中，汽車(chē)行業(yè)中的不同企業(yè)相互協(xié)同，共同進(jìn)行汽車(chē)的生產(chǎn)和研發(fā)等工作。同時(shí)，層級(jí)系統(tǒng)中的設(shè)備層、單元層、車(chē)間層、企業(yè)層在與生命周期內(nèi)容相結(jié)合的過(guò)程中，形成企業(yè)行業(yè)中傳統(tǒng)的制造平面，根據(jù)智能制造系統(tǒng)架構(gòu)的智能特點(diǎn)，汽車(chē)制造傳統(tǒng)平面不斷創(chuàng)新，最終形成汽車(chē)行業(yè)的智能制造。在汽車(chē)行業(yè)中，開(kāi)展智能制造工作不僅映射集成了智能特點(diǎn)和一般的汽車(chē)制造特點(diǎn)，同時(shí)也從水平方面集成了系統(tǒng)架構(gòu)的層級(jí)系統(tǒng)、生命周期和智能特點(diǎn)。智能制造系統(tǒng)架構(gòu)中的智能特點(diǎn)不僅體現(xiàn)新興業(yè)態(tài)，同時(shí)也與層級(jí)系統(tǒng)相結(jié)合形成智能制造汽車(chē)的載體，即智能工廠(chǎng)。

智能制造系統(tǒng)架構(gòu)在汽車(chē)行業(yè)中的具體應(yīng)用體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

2.1應(yīng)用MES等軟件

在汽車(chē)行業(yè)智能制造工作中，MRS等軟件的應(yīng)用主要是執(zhí)行智能制造系統(tǒng)的應(yīng)用，并發(fā)揮著重要的作用，在智能制造系統(tǒng)架構(gòu)中，位置坐標(biāo)主要體現(xiàn)了生命周期中的生產(chǎn)和物流環(huán)節(jié)，層級(jí)系統(tǒng)中的車(chē)間層以及智能特點(diǎn)中的集成系統(tǒng)特點(diǎn)。

2.2應(yīng)用智能設(shè)備等硬件

與傳統(tǒng)制造設(shè)備相比，汽車(chē)行業(yè)智能制造中使用智能設(shè)備，能夠充分發(fā)揮主動(dòng)適應(yīng)、學(xué)習(xí)、決策、感知、執(zhí)行等功能，同時(shí)進(jìn)行智能硬件設(shè)備的應(yīng)用，可以在生命周期的不同環(huán)節(jié)中分布，并根據(jù)模型進(jìn)行智能設(shè)計(jì)，管理產(chǎn)品的生命周期，加強(qiáng)企業(yè)資源的規(guī)劃，建立分布式控制和倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，并對(duì)智能工廠(chǎng)和供應(yīng)鏈進(jìn)行管理，同時(shí)結(jié)合層級(jí)系統(tǒng)不同層級(jí)環(huán)節(jié)運(yùn)行的設(shè)備硬件，發(fā)揮不同級(jí)別的智能特點(diǎn)，推動(dòng)汽車(chē)行業(yè)智能制造的可持續(xù)發(fā)展。

2.3典型的智能制造汽車(chē)企業(yè)的具體實(shí)踐

隨著智能制造在不同行業(yè)中的滲透應(yīng)用和發(fā)展，汽車(chē)行業(yè)在實(shí)際發(fā)展中也需要加強(qiáng)智能制造的應(yīng)用，并根據(jù)時(shí)代發(fā)展要求進(jìn)行轉(zhuǎn)型和升級(jí)，對(duì)先進(jìn)的智能制造實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和產(chǎn)品進(jìn)行借鑒和學(xué)習(xí)，無(wú)論是制造汽車(chē)企業(yè)，還是相關(guān)的學(xué)校和研究機(jī)構(gòu)，都應(yīng)該加強(qiáng)探索和研究建設(shè)智能制造，并在智能制造建設(shè)中已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，典型的智能制造建設(shè)實(shí)踐有：首先，清華大學(xué)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)戰(zhàn)略研究的相關(guān)專(zhuān)家提出了汽車(chē)行業(yè)智能制造發(fā)展和建設(shè)的相關(guān)理論，就汽車(chē)智能制造升級(jí)路徑和特點(diǎn)價(jià)值進(jìn)行研究，相關(guān)理論知識(shí)可以指導(dǎo)汽車(chē)企業(yè)朝著智能制造方向進(jìn)行升級(jí)和轉(zhuǎn)型;清華大學(xué)天津高端裝備研究機(jī)構(gòu)的相關(guān)專(zhuān)家和領(lǐng)導(dǎo)就智能制造專(zhuān)門(mén)成立的課題組，并對(duì)新能源汽車(chē)智能制造制動(dòng)器的工廠(chǎng)進(jìn)行研究，并完成相關(guān)的設(shè)計(jì)，同時(shí)也就智能工廠(chǎng)安裝MRS系統(tǒng)的監(jiān)控邏輯進(jìn)行設(shè)計(jì);我國(guó)工信部從2015年開(kāi)始就已經(jīng)就智能制造相關(guān)話(huà)題進(jìn)行重視，并對(duì)試點(diǎn)示范項(xiàng)目進(jìn)行明確，其中的長(zhǎng)安汽車(chē)根據(jù)政府相關(guān)部門(mén)的規(guī)定和要求，啟動(dòng)了智能制造的實(shí)踐工作，并作為試點(diǎn)示范項(xiàng)目，將智能制造應(yīng)用到汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的價(jià)值鏈中，根據(jù)實(shí)踐工作，探索智能制造的可能性，大幅度提高了汽車(chē)制造水平，長(zhǎng)安汽車(chē)企業(yè)也有效地提升了自身的經(jīng)營(yíng)質(zhì)量和水平;一汽集團(tuán)將智能制造應(yīng)用在紅旗制造體系中，根據(jù)數(shù)字化技術(shù)和相關(guān)設(shè)備，形成橫縱連接集成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，并創(chuàng)建了數(shù)字化智能制造框架，同時(shí)借助數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)，例如虛擬仿真、數(shù)字化工藝、數(shù)字化生產(chǎn)與分析、自動(dòng)化設(shè)備、自動(dòng)化控制系統(tǒng)等技術(shù)，加強(qiáng)智能制造在汽車(chē)領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用;長(zhǎng)城汽車(chē)企業(yè)根據(jù)智能制造的理念進(jìn)行智能制造體系的建設(shè)，當(dāng)前在北京現(xiàn)代汽車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程中采用智能設(shè)計(jì)和生產(chǎn)模式，并結(jié)合新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)，提出了關(guān)于智能與質(zhì)量相結(jié)合的品牌戰(zhàn)略，積極轉(zhuǎn)型為智能制造，并加強(qiáng)在汽車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程、質(zhì)量管理、安全控制、物流以及設(shè)備等不同方面的智能化升級(jí)和創(chuàng)新。

結(jié)語(yǔ)

總之，智能制造系統(tǒng)架構(gòu)在汽車(chē)行業(yè)中的應(yīng)用中，汽車(chē)企業(yè)需要根據(jù)自身特點(diǎn)和實(shí)際發(fā)展情況，合理進(jìn)行智能制造建設(shè)，并創(chuàng)建獨(dú)特的智能制造體系，根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)中的生命周期、層級(jí)系統(tǒng)和智能特點(diǎn)，不斷完善和優(yōu)化智能制造，推動(dòng)智能制造在汽車(chē)領(lǐng)域的發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)企業(yè)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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