智慧工廠是怎樣煉成的？來看大眾汽車的中國樣板

雖然工業4.0最早由德國提出，但是在中國的發展也并不遜色。大眾汽車集團（中國）總裁兼CEO海茲曼教授曾經這樣闡述工業4.0與生產4.0(智能制造)的關系：

“工業4.0”是一個非常整合的概念，包括了數字化進程和人工智能，而數字化和人工智能融入了大眾汽車集團日常業務運營的方方面面，包括研發、銷售、人員管理、采購，以及生產流程。生產流程中的4.0從屬于“工業4.0”這個整體概念，生產4.0從研發開始，貫穿到設計以及生產的每一個環節，這里面包括數字化管理手段、數字化技術以及自動化流程的應用。

在汽車行業，大眾全球的兩個智能制造樣板工程中，一個在慕尼黑，另一個就是一汽-大眾的佛山工廠。海茲曼也曾經表示“數字化已經明顯幫助我們提高了生產力、提升了響應速度?！苯衲?月，大眾汽車集團三個全球未來中心之一落戶北京，就承載了連接汽車的設計、生產和相關元素的任務。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

8種車型并線生產

說到智能制造，可以理解為是基于新一代信息技術，貫穿設計、生產、管理、服務等制造活動各個環節，具有信息深度自感知、智慧優化自決策、精準控制自執行等功能的先進制造過程、系統與模式的總稱。 

智能制造可以提高生產效率、控制成本、加強生產和質檢精度、降低高位操作風險、實現柔性生產。就拿佛山工廠來說，一期目前生產四款車型：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注的一汽-大眾首款SUV 探歌之外，奧迪Q2以及大眾、奧迪后續將要引進的電動車，都將在這里生產。

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的，而且是一汽-大眾同一條生產線上生產最多車型的基地。目前奧迪車型可以實現幾十類功能的定制化選擇，據相關負責人介紹，他們的終極目標是每輛車都擁有一個獨立平臺，逐步實現百輛級或者千輛級的獨立訂單，將柔性生產達到極致。

▲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的一大利器：康采恩框架 。在這種框架下可以實現至少4種車型、最多8種車型的混線生產，他的特點是上下層結構非常緊湊，可以節省空間和投資；定位精度比較高，有 40個氣缸用于定位；節拍比較快，通過RFID射頻技術、高頻電磁波讀取每種車型數據，在51秒之內就可以調用相應的夾具和機器人完成整道工序；安全性達到了 SIL3級的標準，這是僅次于核電和高鐵的安全等級。

值得一提的是，佛山工廠也是一汽-大眾MQB平臺應用的第一條生產線。 MQB平臺降低了產品開發成本，由于127個模塊是通用的，成本更有優勢，產品換型周期更短。按照規劃，未來幾年佛山工廠將生產電動車，面臨的是與燃油車截然不同的生產工藝要求。車云了解到，一汽-大眾計劃從明年開始改造生產線，于明后年全面引入電動車專有平臺——MEB平臺。

A85%零件20分鐘內到達

智慧工廠的技術框架是將新能源、物聯網、自動化設備及人工智能應用到汽車制造中，實現智能供應鏈和柔性制造。整個佛山智慧工廠從智能制造（高效生產與質量提升）、智能供應鏈（透明管理、降低成本、效率提升）、綠色園區（環境友好、高效節能）、智慧社區（人性化、高效協作），以及智慧可視化（信息整合、決策支持）五大領域進行打造。

在這個過程中，智慧物流是智能供應鏈的重要組成部分。目前，佛山工廠生產的4個車型有4100多種零件，每天有1400臺卡車入廠，運送7000個大箱和16000個小箱入廠，85%的零件能在20分鐘內到達。

通過AGV自動導引運輸設備、SHOOTER器具對接技術、RFID零件自動入庫、PTL料架亮燈式燈光揀選，佛山工廠不但減輕了人力成本，還將停臺風險降低50%，換箱效率提升10%。未來，他們還計劃采用零件全自動搬運、機器人備貨、物流超市2.0(AGV貨找人)、物流數據可視—BI平臺等技術進一步降本增效。

打造一座真正意義上的智慧工廠，共分幾步？

根據美國數字制造及設計創新院的研究，實現智能制造分為四步：

第一步是標準化 ，這是實現一切的基礎，自工業化開始，標準化就是一個永恒的主題；

第二步是數字化和自動化 ，目前佛山工廠在這方面已經具備了一定的能力；

第三步是網絡化集成 ，在虛擬設計與制造的環境下，支持成百上千個在線用戶進行實時設計；

最后一步才是智能系統 ，包括四個基本的要素：模型、算法、軟件和數據。

在此基礎上，整個智慧工廠的實現還得分三步走：

第一步打造數字工廠 ，只有實現了各個環節的數字化，才能在數據分析的基礎上實現智能化。

第二步打造認知工廠 ，在生產數據和運營數據的基礎上，可以進行分析和預測，從而發現深層原因。

第三步打造智慧工廠 ，實現線下線上和生產數據的聯通，工廠里每一輛車的數據都與市場每個用戶信息貫通。每個消費者買車時，都可以通過APP實時了解這輛車的生產狀態，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，佛山工廠已經積累了一些智慧工廠的實踐案例，比如新能源汽車培訓通過VR實現，隨車卡電子化、總裝返修車輛管理、智能會議室控制、焊裝設備節拍分析平臺、汽車自動化技術MR培訓、車間設備智能眼鏡助手等。

▲體驗新能源汽車VR培訓

在未來，智慧工廠還會將大數據、人工智能及其他新興技術加以具體應用。以四大工藝為例：

• 將沖壓車間打造成無人、熄燈的樣板車間。

  
  

• 在焊裝車間實現智能化庫房，可以自動出庫、自動補庫等，并根據各方數據讓機器自主學習，為管理者提供管理策略；將共享經濟理念引入焊裝車間的日常管理；通過AGV自動輸送小車，降低生產成本、降低人員勞動負荷、提高生產率；使用高精度自動檢測設備，消除人為目視與測量誤差，提高測量效率。

  
  

• 在涂裝工藝方面通過機器人實現整高效生產。

  
  

• 在總裝車間，實現CP7匹配質量檢測自動化；創新生產模式，利用現有技術開發返修搶單系統，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質量數據平臺，從研發、生產、售后多個環節真正將質量數據用于每輛車，實現數據變現；還將在物聯網技術方面進行合作，通過設備傳感器收集數據，實現自動智能控制，有效降低生產成本，打造綠色工廠；辦公領域將從傳統信息發布方式，逐步轉變為微信移動平臺信息互動；除了VR技術，未來還會引入AR、MR等各類智能設備，實現遠程維修操作的指導和教學，從而快速提高生產維修效率。

▲一汽-大眾佛山工廠

車云小結

一汽-大眾佛山工廠的智能化水平在現階段已經達到了比較高的水平，海茲曼教授曾經評價中國的智慧工廠在實現靈活性、提高生產力方面“在整個集團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踐主要是由中國本土在主導和推進，而不是一味地從德國拿來主義。這固然與中國的特殊國情以及物聯網的飛速發展有關，也深受大眾中國以及一汽-大眾對于數字化變革重視的影響，從這個角度來說，一家華南工廠成為世界的標桿，也是理所當然了。

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