汽车零部件智能制造_汽车零部件智能制造总部基地项目总承包单位
1.什么是智能制造的概念?
汽车零部件行业作为汽车的前端产业链,对汽车产品舒适性、可靠性、安全性等影响显著,零部件的发展方向又与整车的发展密不可分。整车发展对零部件行业提出了以下要求
1.不断增强研发能力培育
零部件企业的核心产品竞争力要不断提升,就需要不断提高研发能力,要围绕整车七大系统,向“系统化研发、模块化供货、专业化生产”的方向发展,建立并不断完善研发体系流程。
对于系统研发和模块集成阶段,要加强与主机厂研发部门的协同开发,可通过合资合作、技术合作等快速提升研发设计能力,要控制系统内核心总成的研发设计,带动系统其他零部件的技术进步,并在每个系统至少确立一个一级研发企业,过程中要重点掌握系统研发、模块集成、系统试验、模块检测的能力。对于总成研发阶段,要聚焦系统内核心总成的研发,过程中掌握总成研发、总成试制、总成试验的能力,对于零部件研发阶段,要重点发展结构设计和制造技术,并掌握结构设计、工艺设计、材料开发、制造技术和产品试制能力。整车与零部件同步研发,零部件功能与整车高度匹配、集成。
2. 精益生产管理
精益生产管理主要是提升汽车零部件产品的可靠性,就需要零部件企业具备专业化生产的能力,通过不断降低生产成本,提升产品性能,做到产品质量领先,从而提升运营效益。
精益生产管理离不开以下三个方面:首先是生产管理方面,不断将精益思想从企业内部扩展到外部供应链,聚焦客户需求、保障产品质量和可靠性,具备高效、灵活的劳动效率,减少业务运作和流程的时间浪费,重视与客户和供应商的沟通和协作;其次是智能制造方面,要保障日益个性化、多样化的客户需求满足与生产一次性产品利润的平衡关系,利用工业物联网、信息物理系统等是智能制造提出和应用实践的基础;最后是对信息大数据的掌握,将大数据分化落实到产品生产实践各个环节,提高物流协调管理能力,并利用大数据进行生产工艺改进提升,通过提升看板技术提高协同按需生产,为主机厂提供大数据,对市场需求快速反应,提升供应效率。
3. 服务转型升级
服务转型升级是零部件企业塑造差异化竞争优势的必由之路。要求零部件企业建设模块化供货能力,能为主机厂提供整体解决方案。零部件企业可以在整车系统中,根据企业自身能力选择1~2个模块重点突破,逐步打造模块化供货能力,简化整车企业装配流程,减少供应商数量、缩短装配长度、减少投资和管理幅度。主机厂销售服务升级,需要零部件企业能够提供整体一站式产品与服务,零部件企业要具备整体解决方案的能力。服务转型升级模块化集成技术是根本,在生产过程中掌握集成模块装配、性能检测、成本控制,并不断进行优化[4]。
什么是智能制造的概念?
智能制造是实现我国汽车行业高质量发展的重要途径,智能装备是智能制造的关键体现载体。到现在,我国汽车行业的智能装备发展较为良好,主要成果有:自动化生产线、工业机器人以及高档数控机床等。
一、自动化成套生产线
自动化成套生产线在汽车行业已广泛应用,从零部件到整车制造均有所应用。根据生产工艺划分,自动化成套生产线主要包括自动化机加生产线、自动化冲压生产线、自动化焊接生产线、自动化装配生产线等,典型如发动机缸体/缸盖机加生产线、车身覆盖件/结构件冲压生产线、白车身焊接生产线、动力总成自动化装配线等。部分特殊生产工艺如铸造件、注塑件、发泡件等也实现了自动化生产。当前,工艺仿真技术已经开始应用于自动化生产线的设计过程,优化产线配置,提高效率。
二、工业机器人
在汽车行业制造过程中,集成了移动机器人、堆垛机器人、装配机器人、焊装机器人、检测机器人等,实现物料自动搬运、柔性物料传送、零部件自动清洗、白车身焊接、自动化装配等一系列作业任务。工业机器人未来发展方向是智能化、多机协作和标准化。
三、高档数控机床
数控机床在整车生产和零部件加工中均有应有, 整车生产主要是冲压工艺的压力机;零部件生产主要是发动机、变速器、传动系统、制动系统、转向系统、悬架系统中的各类零部件加工,这也是数控机床在汽车行业重点应用领域。高速化、高精度化、功能复合化已经成为高档数控机床必备要求。随着汽车工业对机加产品质量和效率要求的提高,对数控机床提出了高速、精密、柔性制造的要求,机床也由普通的三轴联动的机床逐渐发展为高速精密复合加工、五轴联动加工中心等高档数控机床,实现了工件一次装卡中进行铣、钻、镗等多工序的加工,不仅加工精度高,同时由于快速移动和定位准确,提高了生产效率。
制造是什么
我们先看看制造究竟是一个什么过程。生产制造过程就是把一组原材料转换为产品,比如投入钢板及相关零部件通过生产过程产出一辆汽车。那么生产过程要涉及什么东西呢,我们看看制造业的组织架构
制造业组织结构
如上图,我们先关注中间一部分,也就是生产部分,制造业的核心环节。
控制:可以理解为生产的大脑中枢,它决定了生产什么,何时生产,生产多少。同时也调度生产(人,设备,物料,技术,能源)合理分配实现利用最大化。
购:根据生产,确定何时需要购什么原材料
制造:包括加工、组装、工装工具等管理
质量保证:对外购零部件、材料以及生产过程中的产品进行质量检验和质量管理等
设计:产品的设计和研发
所以,制造过程是需要以上所有相关部门的密切配合、协调工作的。制造过程是一个多部门参与、协调的过程。任何一个小的环节出现问题,生产都会被迫中断。
智能制造干什么
当前阶段
上面我们说了,制造过程涉及到多个部门的协作,那么当然,智能制造中的智能也要覆盖到所有这些相关部门。
智能实际上更需要靠软件来实现,目前我们离真正的智能还很远。目前我们大多还是在做信息化,信息化,数字化是智能的基础。看看各个环节都需要什么信息化系统吧。
设计:CAD/CAE,PLM 等
控制:ERP,APS 等
购:ERP
制造:MOM/MES,精益生产,智能设备,工业物联网
质量:MOM/QMS
所以,目前普遍意义上说的做智能制造相关工作,基本是在做上面这些信息化系统。当然也有一些做工业大数据分析的,当然工业大数据的数据来源就是上面我们所说的各种信息化系统
真正的智能制造
看过安筱鹏博士的书,里面提到智能制造的本质是以数据的自动流动化解复杂系统的不确定性,优化制造的配置效率。
这句话的意思可以用我们自身来类比一下,我们的大脑很智能吧,他可以感知外界环境的变化来控制我们的身体来做出对应的反应。对应三步,感知、分析、决策
智能制造中的智能就是要打造出一个制造系统的大脑中枢,这个大脑可以感知到整个生产环节的各种因素的变化,并且经过分析计算做出最优的决策。
第一步就是感知,首先要掌握外界的信息。在生产系统中可以理解为通过数据集来实时掌握生产环节的各个状态,比如原材料库存情况,设备运行情况,人员情况等。目前我们的工业物联网,各个环节的信息化系统都可以理解为数据集。工业物联网集的是设备的运行数据,各个业务系统集的是业务数据。
第二步是数据的流动和数据分析。首先实现各个系统数据的互联互通。比如购就影响着原材料库存,库存又影响着生产,所以我们要让不同系统中的数据建立联系。之后通过大数据分析或者各种人工智能算法得出某个环节的最优解。
第三步就是决策,通过分析,智能系统可以控制生产环节做出调整。最简单的就是调度,比如发现某一产品原材料库存不足会自动切换另一种产品。发现一台设备有空闲,利用率不够,可以自主分配任务给此设备,提高利用率。
此时,整个生产环节,从购到生产到质量控制到交付。全部由智能系统来调度,仿佛是有一个大脑在控制着各个环节做出相应的动作。
所以,你看。我们目前大部分只是在做第一步,极少一部分在做第二步的工作。至于最终目标的实现还有很远的距离。
这一部分也回答了开头的第二个,第三个问题。正是因为生产环节涉及到机械设备、自动控制、软件分析、生产流程等,所以智能制造就必须是一个交叉学科。
专业及就业
来回答你的第四个问题,大学本科里面的培养方案都是一些基础学科的教育,是让我们对此有基本的理论知识和概念。和实际工作中用到的还是有很大差距的。可以理解为,专业是一个很宽的概念,交给你很多方向的基本概念,但是工作就是从中选择一个方向并深入下去。
所以,即使你要做本专业的工作,也只会是做智能制造体系中的某一个环节。也许是各个信息化系统的实施,也许是工业物联网,也许是数据分析,智能算法等。
你的培养方案中关于软件方面并不算多,我建议你选择一到两门编程语言及一种关系型数据库,达到熟练掌握的地步。
至于深造的话,更多的就偏向于理论研究了,我朋友圈中也有几个硕士,博士在做智能制造方向的理论和算法研究。这个看个人选择了。
至于你题目中提到的和计科,智科对比,我认为没必要,既然选择了这个专业就好好的学习这个专业,目前全世界的制造业都在寻求转型,实现生产力的进一步提高,另外政策层面也是非常给力的。不要过多纠结于选择上。
思想价值决定企业命运的时代已经到来。
在日益全球化和移动互联、人工智能技术日趋普及的趋势下,优势企业之间的最高阶段的竞争,不能局限于硬技术的竞争,而是体现在企业软实力的竞争,亦即思想的竞争。面对今天的市场格局及为未来趋势,你的企业应该有什么样的价值判断,应该有什么样的思想基础,应该发出什么样的声音,这才是关键。
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