汽车制造企业的智能化规划

李文英 罗志勇

摘 要：“中國制造2025”战略文件发布以来，制造业创新发展的理念被广泛探讨，如何促进制造业数字化、网络化、智能化成为传统制造业转型升级的核心命题。在国内，汽车制造业依托其产品的特殊性和专业性，社会资源的高使用程度以及庞大的上下游产业链结构，已成为制造业中的龙头。汽车制造企业的研发、计划、物流、制造、质量等业务流程错综复杂，如何通过创新发展规划，促成信息流、资金流、物流的融合贯通，提升企业整体竞争力，成为了现代汽车企业管理者的核心任务。

关键词：汽车制造 创新 智能化 规划

1 引言

我国制造业大多依靠廉价的资源环境、雄厚的人口优势及广阔的市场，吸引资本和技术开展事业，汽车制造业更是典型。随着我国经济飞速发展，事业因素剧烈变化。法规方面，各类环保法规和产品标准不断出台，先发展后治理的理念被彻底废弃，企业必须提升精益化水平;用工环境方面，人口持续老年化，2019年老年人口增至2.53亿，伴随着互联网冲击，年轻人进入工厂的意愿不断降低;市场竞争方面，据国家统计局最新数据，全国大中型汽车企业3264家，品牌超200个，市场竞争充分且激烈。

事业因素的变化，促使汽车制造企业谋创新促发展。现状来看，我国在智能化创新上起步较晚，智能制造的理论体系和产业体系尚待完善。技术能力上，依托物联化的相关理论，企业开展构建信息物理融合系统是主流方向;运营管理上，以顾客需求为战略导向，建立并应用创新的柔性生产组织管理系统，快速响应市场需求;职能过程上，以内控标准为基准，将生产过程的技术文件、均衡生产、工装设备、工艺纪律等方面的管理，融合到创新性的智能化应用中。企业管理者需要对各项关键要素进行合理整合，开展智能化的整体性规划，而此将成为决定企业创新发展成效的核心因素。

2 工业与信息的融合

工业与信息融合，是整体智能化规划的基础工作。传统上，工业设备领域与信息技术领域是相对独立的两个技术领域。随着精益化生产、全面质量管理、制造决策支持等高层次需求的日益涌现，工业设备领域与信息技术领域融合以提供一揽子技术支撑的发展方向成为了必然选择。

为实现自动化和信息化，汽车制造企业必须构建工业以太网和信息以太网。传统上，两张网相互独立，功能集中而单一。随着先进制造战略不断深化，相关高层次需求提出了物联化要求，以独立的两张网为核心的网联方式，在实现物联化上掣肘十分明显，因此在网络层面实现工业和信息融合，以促进工业领域和信息领域融合是必然趋势，其使业务过程具备物联的基本要素。智能化规划以此集成数据网络为基础，开展构建企业资源计划、供应链管理、制造管理等系统平台，形成贯穿企业的业务流程，实现信息流、资金流、物流之间的无缝对接。

3 大规模柔性生产的支撑

市场需求的瞬息万变，要求汽车制造企业拥有灵活开展生产的能力，这是一种企业主动适应变化的管理思路，要求流程、技术、组织具备应对变化的能力，发展满足大规模生产的柔性体系是智能化的首要条件。

3.1 开展柔性的计划与执行控制

生产执行过程的柔性可细分到订单构成的柔性、计划编排的柔性、制造执行的柔性。

订单构成的柔性，主要体现在制造对顾客需求的交付效率上。生产模式直接影响产品交付效率，企业需结合产品组合、产品平台特性、制造设备、物流配套等方面综合考虑，确定高效的生产和交付模式，目前较为推崇的是订单结合库存，依托灵活的物流调度能力和信息系统计算能力，形成快速交付网络的模式。

计划编排的柔性，主要体现在生产计划编排的合理性上。依托整合的业务流程，信息系统将根据订单信息、车型信息、物料清单信息、设变信息及物流计划信息等关键生产信息，业务规则和生产线制约因素，进行智能化生产排程，并通过制造、物流、信息系统的柔性联动，实现生产计划的合理落实。

制造执行的柔性，主要体现在生产职能部门对生产订单的交付能力上。依托柔性化制造系统，组织能力上实行节拍快速转换，使生产订单、序列、实物三者柔性调整与匹配，实现整体生产效率和平准程度的最大化。

3.2 实现大规模生产的智能化控制

企业通过自动化设备和信息技术在制造过程上的融合，使传统工业与现代技术实现无缝对接。通过集成化数据网络，依托智能信息技术及物联化应用，实现制造关键过程自判断。通过对制造过程信息、个性化订单信息、物流计划信息、生产控制指令等关键信息的综合判断，信息系统进行生产状态的自判断，并将判断结果落实到生产线的响应上。智能化控制的应用，极大减少人力投入，提高生产效率，实现对大规模生产的支撑。

4 制造过程的智能化

制造过程是一系列管控标准叠加的过程。制造业创新必须以标准为参照，而智能化应用能协助标准在制造过程中落实。

4.1 智能化研发

产品数据标准，是贯彻产品生命周期的主线。随着数字化发展，汽车企业在研发端导入成熟的产品生命周期管理系统，对产品数据进行标准化管理，成为行业的最佳实践。通过该系统，企业在产品领域得到最大程度的业务集成与协同，产品数据在流程和治理方面得到有效支撑。伴随数字孪生等理念的不断发展，数字与现实的关系将变得空前密切，为汽车研发领域智能化提供了新方向。

4.2 智能化装配

工艺配置系统用于过程模型管理，使生产要素与系统模型达成同步，实现工艺数字化。工艺配置系统是柔性组织能力的实现工具，是工艺标准化的核心手段。智能化装配以车辆追踪系统为前提，在工艺标准化的基础上开展。制造系统根据车辆追踪信息，启动与车辆相关的所有自动化过程，包括启动自动化作业、零件追溯、防错跟踪、零件消耗、电子检测等过程，过程结果将自动同步到制造系统中，失败的操作将触发报警并展开质检过程，未经修复的失败将被记录为车辆缺陷。类似的智能化辅佐功能，极大提高了车间作业的标准程度和自工序完结程度。

4.3 智能化質检

制造业高质量发展依赖合理的质量标准。质量标准作为重要的输入前提，必须整合到生产执行系统中，以辅佐过程质量控制的执行。通过质量系统、过程设备、目视化设备等的物联特性，相关过程和结果将被实时同步并进行处理分析，质量系统根据分析结果自动进行质量问题判定及生成过程缺陷清单，输送线则根据结果进行车辆滞留或放行的自处理，目视化设备则把相关结果与问题进行不同层级的目视化显示。智能化质量控制过程，极大提高自工序完结能力，杜绝质量问题流出。

4.4 智能化物流

物流计划方面，自动计划编排的结果是物流计划的重要输入，通过MRP过程、计划分割优化、提前量预判等关键因素，信息系统自动执行物流计划计算。

进厂物流方面，智能化主要应用在优化物料配送的过程中。在传统拉式和推式物料配送的基础上，演变出广播式叫料触发以及自动物料消耗累积触发。广播式叫料触发，通过车辆追踪系统，自动触发车辆广播信息，并实时共享到各类物流配送相关方，形成物料指令;自动物料消耗累积触发，则依托仓库管理系统精确的库存信息，以车辆追踪系统为纽带，实时获取生产队列及物料消耗情况，进行库存数据比对后自动触发叫料指示。智能化应用也作用于过程控制上，如可运用RFID和移动终端，实现过程的精确化;运用智能化立体仓和同步配送装置等设备，实现配送过程自动化;运用运输过程可视化，提高运输精度。

出厂物流方面，智能化主要体现在体系模式上，如上述，企业可依托灵活的物流调度能力和信息系统计算能力，形成快速交付网络模式，极大优化订单交付周期。

5 管理决策支持

构建整合的业务大数据平台，强化业务流程透明化，全面支撑产销决策快速制定。通过与上下游企业的系统集成、数字化终端的应用、制造模型的建立、自动化设备的互联，大数据平台自动收集人为、设备、物料供应、质量等方面损失，并形成企业经营所需的各类关键决策指标、报表及预测性信息，如实时设备状态及报警、OEE、产能预警等。业务人员利用各类信息进行快速分析并调整生产要素，减少损失并最终达到零缺陷、零浪费、零库存、零停机。

6 总结

目前，相当一部分汽车制造企业面临着经营困难的局面，部分甚至正面对着严峻的生存考验。随着国家对汽车合资政策的逐步放开，在竞争如此激烈的情况下，汽车制造企业无法再通过以资源和政策换取发展的模式继续开展经营，变革和创新是企业实现高质量发展的唯一出路。智能化作为“中国制造2025”战略的具体表现，是企业立足当前、着眼长远的发展驱动要素，将为企业的运营效率、生产成本、产品质量等方面带来显著提升，是企业主动迎合市场竞争的新动力。

参考文献：

[1]王媛媛，张华荣.全球智能制造业发展现状及中国对策[J].东南学术，2016（6）：116-123.

[2]张曙.工业4.0和智能制造[J].机械设计与制造工程，2014（8）：1-5.

[3]谷存川，陈晨.浅析先进制造业创新[J].现代商业，2013（14）：62-62.

[4]郭强，王东.“生产制造”过程职能活动浅说[J].中国质量，2003（2）：44-46.

[5]董华，邓玉勇.对柔性管理的再认识[J].中国软科学，2002（1）：122-123.