智能制造系統架構在汽車行業的應用關鍵要點

余華富 鐘為賓 陳積煒

摘 要：隨著科技的進步，我國不同行業在發展過程中朝著智能化方向發展，汽車行業進行新能源和節能汽車的制造過程中正在積極推進智能制造，因為汽車行業自身特點，不同接觸層面對智能制造的理解也是不同的，對智能制造狹義的理解就是將智能技術和方法應用在汽車的制造環節，然而這種理解是不全面的，還需要深入分析和研究。本文就智能制造系統架構在汽車行業中的應用進行分析。

關鍵詞：智能制造;系統架構;汽車行業;應用

1智能制造系統架構的主要內容

分析發現智能制造系統架構中智能制造主要是分為生命周期、智能特征以及層級系統三方面內容，這三個維度中的內容綜合描述了智能制造的裝備等級、業務范圍以及智能水平等，同時對智能制造的范圍和對象進行詳細介紹，進而對不同行業開展智能制造工作進行指導。在汽車行業中，智能制造系統架構的主要內容和業務范圍如下：

1.1生命周期

智能制造系統架構中的生命周期主要包括：首先，設計環節，就是汽車制造企業在進行新車型的整車開發設計的流程，比如說上汽企業在GVDP整車開發過程中，流程主要包括了開發、架構、戰略、概念、產品、生產成熟等階段;其次，生產環節，主要是指量化生產某車型之后，企業對符合設計要求的設備進行采購，采購的內容主要是生產車輛用到的外購件和原材料，然后根據生產計劃進行符合質量目標和滿足法規要求的商品車進行制造的全過程;第三，物流環節，主要是指實體物品從供應場所向接收場所進行流動的過程，該過程包括工廠外部運輸生產汽車過程的各種外購件、原材料，工廠內部倉儲、運輸、配送、分揀等流程，同時也包括運輸成品車的銷售過程;第四，銷售環節，主要是指主機廠生產下線的商品車從工廠轉移到客戶手中的各種經營活動;最后，服務環節，汽車的生產單位在接觸客戶的過程中產生的售前、售后服務以及報廢回收等各種活動過程和結果。

1.2層級系統

智能制造系統架構中的層級系統主要包括的內容有：首先，設備層，該層級主要是指汽車制造單位根據儀器儀表、裝置、傳感器、機器等不同設備實現汽車制造的物理流程，并對物理流程進行實際感知和操作，其中的物理流程就是生命周期的所有環節;其次，單元層，該層級主要是生產汽車的工廠對信息進行收集和處理，對生產環節進行實時監控，并控制物理流程，在實際工作中單元層的典型案例就是可編程邏輯控制器;第三，車間層，該層級主要是汽車企業對生產汽車的工廠和車間進行管理，其中在車間層中應用制造執行系統MES作用比較明顯;第四，企業層，該層級主要是管理制造企業的經營活動，其中主要管理的內容有企業資源計劃、供應鏈以及產品的生命周期;最后，協同層，該層級主要是制造汽車的企業加強內外部信息的互通有無，并集成和共享信息，常見的企業行業協同層包括智能生產、智能服務、精準物流、協同研發等。

2汽車行業中智能制造系統架構的應用體現

智能制造系統架構在汽車行業中的應用，其中的層級系統主要是在制造汽車的過程中加強企業之間的協同合作，在智能制造開展過程中，汽車行業中的不同企業相互協同，共同進行汽車的生產和研發等工作。同時，層級系統中的設備層、單元層、車間層、企業層在與生命周期內容相結合的過程中，形成企業行業中傳統的制造平面，根據智能制造系統架構的智能特點，汽車制造傳統平面不斷創新，最終形成汽車行業的智能制造。在汽車行業中，開展智能制造工作不僅映射集成了智能特點和一般的汽車制造特點，同時也從水平方面集成了系統架構的層級系統、生命周期和智能特點。智能制造系統架構中的智能特點不僅體現新興業態，同時也與層級系統相結合形成智能制造汽車的載體，即智能工廠。

智能制造系統架構在汽車行業中的具體應用體現在以下幾點：

2.1應用MES等軟件

在汽車行業智能制造工作中，MRS等軟件的應用主要是執行智能制造系統的應用，并發揮著重要的作用，在智能制造系統架構中，位置坐標主要體現了生命周期中的生產和物流環節，層級系統中的車間層以及智能特點中的集成系統特點。

2.2應用智能設備等硬件

與傳統制造設備相比，汽車行業智能制造中使用智能設備，能夠充分發揮主動適應、學習、決策、感知、執行等功能，同時進行智能硬件設備的應用，可以在生命周期的不同環節中分布，并根據模型進行智能設計，管理產品的生命周期，加強企業資源的規劃，建立分布式控制和倉儲管理系統，并對智能工廠和供應鏈進行管理，同時結合層級系統不同層級環節運行的設備硬件，發揮不同級別的智能特點，推動汽車行業智能制造的可持續發展。

2.3典型的智能制造汽車企業的具體實踐

隨著智能制造在不同行業中的滲透應用和發展，汽車行業在實際發展中也需要加強智能制造的應用，并根據時代發展要求進行轉型和升級，對先進的智能制造實踐經驗和產品進行借鑒和學習，無論是制造汽車企業，還是相關的學校和研究機構，都應該加強探索和研究建設智能制造，并在智能制造建設中已經取得了一定的進展，典型的智能制造建設實踐有：首先，清華大學汽車產業與技術戰略研究的相關專家提出了汽車行業智能制造發展和建設的相關理論，就汽車智能制造升級路徑和特點價值進行研究，相關理論知識可以指導汽車企業朝著智能制造方向進行升級和轉型;清華大學天津高端裝備研究機構的相關專家和領導就智能制造專門成立的課題組，并對新能源汽車智能制造制動器的工廠進行研究，并完成相關的設計，同時也就智能工廠安裝MRS系統的監控邏輯進行設計;我國工信部從2015年開始就已經就智能制造相關話題進行重視，并對試點示范項目進行明確，其中的長安汽車根據政府相關部門的規定和要求，啟動了智能制造的實踐工作，并作為試點示范項目，將智能制造應用到汽車產業的價值鏈中，根據實踐工作，探索智能制造的可能性，大幅度提高了汽車制造水平，長安汽車企業也有效地提升了自身的經營質量和水平;一汽集團將智能制造應用在紅旗制造體系中，根據數字化技術和相關設備，形成橫縱連接集成工業網絡，并創建了數字化智能制造框架，同時借助數字化關鍵技術，例如虛擬仿真、數字化工藝、數字化生產與分析、自動化設備、自動化控制系統等技術，加強智能制造在汽車領域的發展和應用;長城汽車企業根據智能制造的理念進行智能制造體系的建設，當前在北京現代汽車的生產過程中采用智能設計和生產模式，并結合新技術和新產業，提出了關于智能與質量相結合的品牌戰略，積極轉型為智能制造，并加強在汽車的生產過程、質量管理、安全控制、物流以及設備等不同方面的智能化升級和創新。

結語

總之，智能制造系統架構在汽車行業中的應用中，汽車企業需要根據自身特點和實際發展情況，合理進行智能制造建設，并創建獨特的智能制造體系，根據系統架構中的生命周期、層級系統和智能特點，不斷完善和優化智能制造，推動智能制造在汽車領域的發展，進而推動企業行業的可持續發展。

參考文獻

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