自從德國首次提出工業4.0概念之后,各國也紛紛提出自己的制造口號,隨著我國“中國制造2025”的提出,各行各業緊跟步伐進行產業升級,提升自動化水平。工業4.0也就是所說的工業互聯網,它的核心就是智能制造,即通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統——信息物理系統相結合的手段,將制造業向智能化轉型。
汽車產業的智造之路
在工業4.0背景下,汽車工廠將實現網絡化、分布式的生產設施,控制生產過程中不斷出現的復雜性,人、機器與資源之間會有直接的交流。與此同時,高度標準化、模塊化的設備及系統將大幅節省汽車生產制造中的成本,機器人可以從事高強度持續性的工作,依托于傳感器、3D打印等技術大大提高零部件生產加工及工序中的精密度,降低失誤率及風險。
可以看到的是,汽車的生產方式已經發生改變。例如特斯拉,整合資源系統集成,將虛擬和物理形態結合。特斯拉使用了互聯網、集成、輕量化等諸多技術,卻沒有四大工藝,同樣完成了汽車。它對電動車產業是個嶄新的模式,對傳統汽車的生產方式也產生顛覆性的影響。
人們的社會生活方式發生變化。例如在汽車銷售環節上,汽車電商在很大程度上分擔了4S店的銷售工作。近年來,很多汽車企業與電商合作,網絡銷量不容小覷。又如在汽車保養方面,現在興起很多上門保養公司,網上預約,不用再去4S店或者維修店,直接在自家車庫完成保養。
與此同時,汽車產業也開始和其他產業交叉融合。汽車產業和能源技術、材料技術、制造技術、電子技術高度融合,交叉互為支撐。據了解,現在一輛高端車中電子模塊占整車成本50%以上。中國汽車工程學會理事長付于武認為,“生產方式、生活方式、產業形態的改變,都說明汽車產業將進入革命化的新時代。”
工業4.0背景下,汽車產業如何升級?
普華永道思略特合伙人夷萍女士針對工業4.0在汽車行業的機遇這個話題,她認為,作為工業4.0的代表產業,汽車制造的數字化與科技化將是未來汽車制造業智能化發展的方向。汽車工業4.0的三大主題包括智能工廠、智能物流和車聯網。它們將是實現現代汽車制造業智能化的關鍵。
作為企業代表,一汽大眾汽車有限公司董事、總經理張丕杰認為,中國汽車制造產業升級的首要任務是創新,綠色發展以及互聯網大數據也是勢在必行。實現汽車產業升級抓住三個方向:
“電動化”是階梯
“把電動車的發展上升到國家戰略,跟上了國際汽車產業升級的步伐,是一項具有長遠意義重要決策。”國務院發展研究中心原副主任陳清泰則就電動汽車的政策制定及發展做了詳盡說明。陳清泰認為,汽車動力技術的電動化是汽車產業100多年來最深刻技術革命,電動化正以強大的力量推動汽車產業進行一次影響深遠的結構升級。
“面對產業升級,汽車行業被沖擊以后誕生出一個大的產業,就是電動汽車。一定要抓住電動車時代帶來的一萬億汽車工業群,電動車生產帶動了零部件生產,包括減速器,包括傳感器,電動車要輕,包括碳素纖維,這里面的量非常大。”漢德工業促進資本主席、原德意志銀行亞太區投行執行主席蔡洪平說。
汽車自身的升級是電動化、輕量化、信息化和智能化;汽車產業的升級,就是生產組織的變革、產業鏈的重構、智能制造和新型客戶關系;影響更加深刻的則是“汽車+互聯網+交通”和“汽車+互聯網+分布式能源”。
“電動車還是圓13億中國人汽車夢的可行途徑,可以預計電動汽車將再次成為拉動產業結構和經濟結構升級的領頭羊。”陳清泰說。
“智能體驗”是必然
電動汽車與互聯網是天然的最優搭配,是繼智能手機之后功能更為強大的移動智能終端,是“互聯網+”中最具前景、能最快催生跨行業融合效應的領域。正如中國科學院自動化研究所復雜系統管理與控制國家重點實驗室主任王飛躍所言:“當前,我們對智能體驗最深的是手機,但是手機的體量還不夠,下一個智能體驗一定是車,5G時代到來之后,車就是大手機,今天的車和未來的網聯車比起來,就是以前的大哥大和今天的智能手機。”
據介紹,能制造本身應該是一個生態系統,從產品到生產,到服務,德國工業4.0更多的是智能生產,首先要看到的智能產品的重要性,生產的角度,通過實時的獲取數據,并且分析透,優化產品流程。汽車產品是一個往智能終端的方向走的,不僅僅解決出行的問題,而且是一個復雜的終端。出行是一個基本的,車上有娛樂等等,汽車行業在一定程度上促進智能制造的發展。
“提質控本”是關鍵
無論是德國工業4.0,還是日本的精益化生產,品質的提升是首要目標,總的核心是提升競爭力。德國工業4.0的提出主要的目標是提升品質、提升生產力、提升柔性化、壓縮產業,總的核心是提升競爭力。而中國的汽車制造要提升競爭力,面臨的最大課題之一即是“提質控本”。
自主品牌汽車在可靠性、感觀品質、性能等幾個方面做提升意味著成本要提升,怎么能夠控制成本?徐長明認為,關鍵在于自主品牌汽車的正向研發和平臺戰略:“現在必須要正向研發,從消費者需求出發,形成一個目標,對目標做分析,只有正向設計,既能提升品質性能,又能控制成本,像長城、吉利等等,基本上都已經是100%或者80%正向研發了。平臺戰略,在更大程度上控制成本,我們現在的開發,現在是一款一款開發的,零部件的通用性相對比較小,最近一兩年來,已經有兩三個企業開始走平臺開發,開發一個平臺同時能夠生產各種車型,這種情況下,零部件的通用性非常好,同樣是50萬輛的產量,對零部件供應商來講供應量更大,這就能有效的降低成本。”
寶馬的工業4.0之路給中國制造業的啟示
在寶馬始終提供高品質產品的背后,正是有一套高效靈活的生產物流體系作為支撐。從2014年7月開始,萊比錫工廠開始1系和2系車型串行生產,有時候,更是需要1系、2系和X1多款車型在一條生產線混合生產。
標準化、模塊化和數字化的產品設計是實現工業4.0的基礎,寶馬1系和2系車型同屬一個平臺,為此可以共用同一生產線,且裝配時的大部分組件也是通用的。通過選配不同模塊(如汽車電子單元)、不同車體顏色,靈活生產出滿足不同客戶需求的差異化車型,讓模組的數量大大簡化。而實現小批量、多品種定制化混線生產的重要前提就是標準化,同樣,模塊化和數字化為此生產模式提供了更多可能。
之所以能根據客戶需求定制出獨一無二的產品,總裝車間也發揮了重要作用。在車輛組裝過程中,工人按照客戶訂單進行定制化組裝,這對物流提出了更高要求,必須按序將所需產品準確送至生產線上。由于實現了模塊化的組件設計,裝配線上幾乎不會出現兩輛完全一樣的車型。
當前,德國汽車制造業已率先進入工業4.0時代。縱觀中國制造業發展多年,仍徘徊于產業鏈中低端,轉型升級將成為當前中國制造業必須的抉擇,因此中國制造企業更應抓住機遇實現崛起。
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(本文由中國傳動網整理發布,部分資料來源于普華永道思略特、OFweek工控網、圖片來源于網絡)