上汽寧德基地是上汽乘用車繼上海臨港、南京浦口、河南鄭州之後,充分展現中國高端製造水平的又一製造基地。
第四次工業革命正加速到來,中、日、德、美等主要國家相繼入場,各國利用傳統優勢,希望在未來競爭中取得一席之地。其中,製造業以及背後的工業網際網路被寄予極高的期望,被認為是未來競爭的關鍵,為此美國制定了「工業網際網路」,德國制定了「工業4.0」戰略。中國也在2016年提出了「中國製造2025」的製造強國戰略。
汽車佔中國經濟份額的一成,屬於支柱產業。中國政府希望利用中國優勢打造出具備中國特色的全球頂尖工廠,打破國外高端製造業的神話,上汽寧德生產基地就是中國製造2025年計劃中的一個縮影。
通過上汽寧德基地,或許可以了解中國高端製造在未來將如何贏得競爭。
對生產效率的極致追求
無論汽車製造如何智能,如何升級,始終都要圍繞製造展開,而製造的最終追求就是控制成本和提升效率——以更低的成本生產更具品質的產品,也是未來製造競爭最為核心的部分。
福特流水生產線
20世紀初,福特發明流水生產線,汽車生產效率得到大幅提升,成本大幅降低,從此汽車進入大規模生產時代,迅速建立了汽車製造的優勢,奠定了美國汽車長達數十年的優勢地位。
20世紀60年代,以豐田為代表的日本汽車優化了流水線生產方式,創造了「豐田生產方式」,以「精益生產」為根本理念,將控制成本發揮到極致,大大提高了產品競爭力,從而取得了對美國汽車競爭的勝利,奠定了日系車數十年的輝煌。
如今,製造業再次來到變革的節點,藉助物聯網、智能互聯,製造業正顯示出控制成本和效率提升的巨大潛能。中國希望抓住這次千載難逢的機會,從製造大國向製造強國推進,而上汽寧德基地是上汽乘用車繼上海臨港、南京浦口、河南鄭州之後,展現中國最強制造能力的又一製造基地。
上汽乘用車寧德工廠效果圖
在製造上,寧德基地貫徹了「精益生產」的核心理念。精益生產最為人稱道的是「在最恰當的時間將恰當的零配件送到恰當的位置上」,始終保持零庫存,從而避免產生倉儲費用和管理費用。
為此,豐田需要所有供應商的配合支持,在這些姻親和關聯企業的共同維護下,豐田打造了一個無比封閉的王國。如此操作,其他企業和國家很難複製豐田生產方式。不過,上汽寧德基地卻通過網際網路輕鬆達到了豐田生產方式的水平。
總裝車間
或許很多網友認為精益生產只是更充分利用零部件供應,其實不僅如此。精益生產的一個首要前提是控制質量提升,避免出現不合格產品,從而減少返工、維修,浪費時間和材料,因此一間工廠首要先解決生產產品的質量問題。
讓所有的設備都聯通網絡是未來工業網際網路發展的重點,工業網際網路可以帶來生產效率顯著的提升,以更少設備、更少工人實現翻倍的產能。
寧德工廠就是這樣一間智能工廠,隨處可見的每一項機械設施都接通了網際網路,在關鍵環節安裝了大量的傳感器,從而實現了高度的自動化。在智能化的加持下,工廠運行的每一處細節都可以第一時間掌握。
車身車間
在車身車間,寧德工廠可以利用大數據技術和回歸算法對1000多臺設備進行主動預警,降低20%的非計劃停機時間。油漆車間安裝了5000多個傳感器對設備工藝參數實時監測,確保始終如一,總裝車間,挖掘億級QCOS數據中的4%異常信息,使質量提升到98%,擁有比肩一線豪華品牌的質量控制標準。
工業網際網路可以實現開源、節流。上汽寧德工廠就將這套平臺開放給700多家供應商,打造實時動態調整的零部件供應體系,真正做到「按需生產」和「按需供應」。
物流區域
這套智慧供應鏈已經深入到生產前、生產中以及生產後三個階段。寧德工廠會通過平準化智能排程(ALPS)系統,率先將產品生產計劃、順序計劃發送至供應商。供應商接到生產計劃後則通過數字供應鏈協同(iLink)平臺實時共享物流、售後以及財務、合同等相關問題。當物流即將到達工廠時,智能庫存管理系統(WMS)會精確計算零部件的消耗速度,確保倉庫面積最小、倉庫存貨最小,物流成本最低。在整個過程中同樣有一套運輸管理(TMS)系統監控整套系統的運轉狀態,確保運輸、質量、訂單、計劃的高度聯動。
單獨數字或許不能說明什麼,但從此刻起,供應商已經成為工廠生產中動態的一環,只不過是「雲辦公」。
變了玩法的高端製造
德國高端製造業全球享有盛名,在第四次工業革命到來之際,德國人認為只控制成本、提升效率是遠遠不夠的,全球製造業需要從大規模生產到個性化定製的方向轉變,這是德國提出工業4.0的核心思想。
德國人對製造業的想法與中國製造2025的思路不謀而合,汽車企業必須要考慮到未來消費者個性化的需求,當消費者在門店完成定製,工廠可以第一時間收到指令,完成相應產品的定製,這也就需要生產製造的每一個環節都需要實現開放,增加柔性,擁有定製的潛力。
現階段個性化定製還沒有普及,然則上汽寧德工廠也依據這套邏輯大量縮短製造周期和交付周期,並建立起可溯源的質量追溯體制。
衝壓車間
上汽寧德工廠目前生產自動化率已經達到99%,覆蓋了榮威、名爵等品牌的新能源和傳統能源汽車,共計5個平臺的14款車型,集衝壓、焊接、塗裝、總裝於一身。
通過智能化、自動化的建造,目前寧德工廠的生產效率達到了國際領先水平,比如衝壓車間每分鐘衝程數到了75,總裝車間的自動化設備比例也遠高於行業,也就是說未來一旦接收到消費者需求,可以在最快時間內將產品交付到消費者手中。
不過要實現個性化定製,寧德工廠需要建立一條柔性的共享生產線,在這條生產線上可以生產品牌旗下不同平臺的不同車型。當工廠接收到銷售端的車型信息,即可將配件信息推送到智能互聯平臺,從供應商到智慧機器人都會在恰當的時間送到恰當的地方,最終完成每一輛都與眾不同的汽車。
也就是說,寧德工廠是完全有可能根據市場銷量隨意調整生產節奏的。
寧德工廠物流自動化小車
不過,說起來容易做起來難,如果僅僅是工廠裡的智慧機器人,實現準時化的運輸零部件並不困難,困難的是供應商,由於加入了人的因素,比如供應商生產出的零部件需要由人駕駛貨車運輸,時間把控並不容易。
寧德工廠已經解決了這個問題,通過對運輸路徑系統效率的調整,將路線人工調整率從現在的40%降至15%以下,提升了運輸路徑系統的效率,同時也會根據人工智慧模型和算法,自動化地選擇承運商、線路、車型,最後將承運商GPS位置對接和司機手機app位置採集,接入上汽TMS在途跟蹤系統,實現了全面覆蓋。
物流區域
這樣一整套流程進行下來,寧德工廠已經實現了到貨及時率≥95%、MR裝載率≥65%,節約12%內物流面積、18%運輸成本及50%人員成本的成績。
未來製造必須得有「雲」
工業網際網路是美國提出的概念,美國希望在信息革命下由數據驅動製造工業自動化,實現工業的網際網路化。
寧德工廠油漆車間
美國提出的工業網際網路並不依靠製造,而轉向通過全球工業系統與高級計算、分析、感應技術以及網際網路連接融合的模式。
這種模式倚重的是美國在網際網路領域建立起來的充沛的大數據,通過開放的、全球化的工業級網絡平臺把設備、生產線、工廠、供應商、產品和客戶緊密地連接和融合起來,為此可以分析消費者更喜歡什麼樣的車型,汽車企業應該製造受歡迎的汽車。
中國相比德國、日本,優勢在於同樣擁有大量的網際網路企業,每天都在產生大量的數據,為此中國製造2025同樣考慮了大數據在汽車製造中的應用。
上汽寧德工廠採用了自主研發的工業大數據平臺,這套平臺連接了500多家工廠在制車輛, 2000多智能終端設備及10000多個傳感器,深度集成SAP、ALPS、MES、WMS、PMS、EPM等21套信息化系統,實現億級數據實時採集、秒級分析反饋。
首創了全局可視化系統,當整套流程全面納入智能互聯,寧德工廠則可以建立起相應的質量追溯體制,未來投放到市面上的產品如果出現質量問題,可以第一時間追溯生產環節以及零部件批次,更加行之有效地解決質量問題。
在生產過程中還採用了掌上智造APP,通過集成發布平臺,將智能製造APP開發標準和移動入口統一化,從而建立起可視化的數據,並將這部分數據與供應商、生產線共享,打通供應商的上下遊數據,共同協作不斷優化零部件產品品質和質量。
在整個的運營過程中,寧德工廠運用了人工智慧助手,集成圖論聚類、卷積神經網絡等11套算法,為多場景主動式風險預警及優化建議服務,使運營管理決策更輕鬆。
在這樣的工廠裡,利用智能製造,上汽打造出來的榮威、名爵產品擁有了比同級別更優秀的表現,更穩定的品質,讓上汽乘用車有了叫板合資品牌並逆勢而上的底氣。
上汽寧德工廠恰恰是中國在推動工業網際網路革命下的一個縮影,這道縮影不光證明了中國已經和發達國家處於同一起跑線,而且也證明了目前中國在工業網際網路上實現了自主可控。傳統發達國家在製造業上有許多慣性和壁壘,為此在推動製造業發展時往往會受到阻礙。
中國的工業網際網路起步慢但發展快,輕裝上陣沒有包袱,所以更願意直接切換到新技術上去。從上汽寧德工廠也可以看出,它中和了日本、德國以及美國的優勢,而這種優勢也說明未來中國在高端製造方面會更加領先,因為中國應用場景較多,比國外有更多機會發展出豐富的工業網際網路應用。
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